徐州市采煤沉陷區(qū)綜合治理利用方向及系統(tǒng)修復(fù)策略研究

朱賓 湯志剛 張統(tǒng) 朱影影

摘要：采煤沉陷區(qū)已成為制約礦區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的主要因素之一，本文針對徐州市采煤沉陷區(qū)的現(xiàn)狀、分布及存在問題進(jìn)行分析，結(jié)合沉陷區(qū)與城市相對位置關(guān)系和沉陷程度交互作用，將采煤沉陷區(qū)分為9種類型并進(jìn)行研究和分析。針對不同類型的采煤沉陷區(qū)，提出相應(yīng)的綜合治理利用方向和系統(tǒng)修復(fù)策略，對促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境向好轉(zhuǎn)變具有積極意義，對我國同類型城市生態(tài)轉(zhuǎn)型具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：采煤沉陷區(qū);分類;綜合治理利用;系統(tǒng)修復(fù)策略

Abstract：The coal mine subsidence area has been one of main factors that restrict development of economy and social advancement of coal mining areas， this paper briefly introduced the distribution area and issue features of coal mine subsidence area in Xuzhou. According to the interaction between relative location and subsidence degree， the coal mine subsidence area is ultimately divided into 9 subcategories. The different types of coal mining subsidence areas were analyzed and studied， the comprehensive treatment utilization and system restoration strategies were proposed. That is positive significance to promote the ecological environment change in coal mine areas， and the research results may provide guidance for ecological transformation of coal mining city in China.

Key words：Coal mine subsidence area;Classification;Comprehensive utilization;System restoration strategy

徐州市位于江蘇省西北部，處于蘇、魯、豫、皖四省交界地區(qū)，是江蘇省重要的資源型城市，煤炭開采歷史可追溯至1882年，開采歷史有130多年，為華東地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，但長期大規(guī)模、高強(qiáng)度的資源開采，造成土地沉陷、耕地?fù)p毀、房屋開裂、基礎(chǔ)設(shè)施損壞、生態(tài)破壞等一系列問題。隨著煤炭資源逐漸枯竭和化解煤炭過剩產(chǎn)能政策的實(shí)施，一大批礦井進(jìn)入關(guān)閉行列，目前仍有6座煤礦生產(chǎn)，歷史遺留問題尚未全部解決，新的沉陷區(qū)又不斷增加，嚴(yán)重制約城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展[1]。因此，亟須對采煤沉陷區(qū)進(jìn)行科學(xué)治理，把歷史包袱轉(zhuǎn)化為城市發(fā)展的資源優(yōu)勢，加快補(bǔ)齊生態(tài)短板，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1 采煤沉陷區(qū)現(xiàn)狀及分類

1.1 采煤沉陷現(xiàn)狀特征

徐州地處黃淮海平原，煤炭資源儲量豐富，煤田賦存面積達(dá)1 400km2，約占全市土地面積的12%[2]。徐州礦區(qū)地下潛水位較高、開采煤層多，煤礦開采后地表易多次塌陷，塌陷深度大，塌陷后易積水形成大面積連片采煤沉陷區(qū)域，具有破壞程度深、治理難度大特點(diǎn)等典型特點(diǎn)[3]。截至2018年，徐州市煤炭資源累計(jì)開采約11億t，累計(jì)產(chǎn)生采煤沉陷區(qū)總面積282.2km2（表1），約占全市土地面積的2.42%，主要分布在賈汪煤田、閘河-九里煤田、豐沛煤田三大片區(qū)（圖1）。其中，賈汪煤田采煤沉陷區(qū)面積為104.93km2，閘河-九里煤田采煤沉陷區(qū)面積為103.33km2，豐沛煤田采煤沉陷區(qū)面積為73.93km2，分別占總沉陷區(qū)面積的37.18%、36.62%、26.20%。隨著時間的推移，未來沉陷區(qū)呈面積迅速增加，深度逐步增大趨勢。預(yù)計(jì)到2030年，徐州采煤沉陷區(qū)總面積將達(dá)318.8 km2，最大積水深度超過10m。

徐州采煤沉陷具有塌陷率高、塌陷深度大、積水面積大等特點(diǎn)，徐州的煤礦平均塌陷率為0.27hm2/萬t，高于全國煤礦平均塌陷率0.2 hm2/萬t[4]。徐州采煤沉陷區(qū)中常年積水和季節(jié)性積水面積達(dá)183.2 km2，平均積水深度為3～3.5m，占總沉陷面積的64.92%，造成大量優(yōu)質(zhì)農(nóng)田被淹，耕地多成為低產(chǎn)田或絕產(chǎn)田。煤炭開采導(dǎo)致的地表不均勻沉降還造成村莊、道路、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施等地面建（構(gòu)）筑物損毀嚴(yán)重，制約了城市的可持續(xù)發(fā)展[5-6]。

1.2 采煤沉陷區(qū)分類

采煤沉陷區(qū)類型的劃分是礦區(qū)空間布局規(guī)劃、系統(tǒng)修復(fù)治理的基礎(chǔ)和前提。由于目前尚無統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)，本文在借鑒同類型研究的基礎(chǔ)上[3，7-8]，從采煤沉陷區(qū)與城市的位置關(guān)系和沉陷程度兩個方面綜合分析進(jìn)行分類。

采煤沉陷區(qū)與城市相對位置直接影響沉陷區(qū)后期開發(fā)利用方向和經(jīng)濟(jì)效益潛力，將沉陷區(qū)分為城區(qū)型沉陷區(qū)、城郊型沉陷區(qū)和遠(yuǎn)離城市型沉陷區(qū)3種類型（圖2），沉陷深度和積水情況決定了治理方向和使用技術(shù)方法，結(jié)合相對位置關(guān)系和沉陷程度兩個因素的交互作用，將采煤沉陷區(qū)劃分為城區(qū)型重度沉陷區(qū)、城區(qū)型中度沉陷區(qū)、城區(qū)型輕度沉陷區(qū)、城郊型重度沉陷區(qū)、城郊型中度沉陷區(qū)、城郊型輕度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型重度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型中度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型輕度沉陷區(qū)9種類型，具體特征、分布、面積見表2。

2 采煤沉陷區(qū)綜合治理利用方向

2.1 城區(qū)型采煤沉陷區(qū)利用方向

城區(qū)型采煤沉陷區(qū)主要分布在徐州主城區(qū)西北和東南方向，集中在泉山區(qū)、鼓樓區(qū)和徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，面積約33.60km2。城區(qū)型采煤沉陷區(qū)嚴(yán)重影響城市的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，同時也具有良好的區(qū)位條件，因此土地開發(fā)利用潛力和經(jīng)濟(jì)效益巨大。治理過程中，應(yīng)結(jié)合沉陷程度，對重度采煤沉陷區(qū)，通過挖湖引水、景觀再造，把積水區(qū)改造成為各具特色的濕地公園，重塑城市生態(tài)景觀，提升城市整體品位，形成的生態(tài)輻射圈，可以營造良好的營商環(huán)境;對中度和輕度采煤沉陷區(qū)，優(yōu)先安排用于建設(shè)利用，解決城市用地緊張局面，通過渣土回填、場地平整、采空區(qū)注漿治理等技術(shù)，充分挖掘土地資源用于產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)，實(shí)現(xiàn)土地資源的二次開發(fā)利用，拓展城市發(fā)展空間。

徐州礦務(wù)集團(tuán)龐莊煤礦位于泉山區(qū)境內(nèi)，在治理中，對采煤沉陷積水區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，建成占地面積約5500畝國家級九里湖生態(tài)濕地公園;對中度沉陷和輕度沉陷區(qū)，主要采用注漿技術(shù)進(jìn)行綜合治理，使之達(dá)到建設(shè)利用對場地適宜性的要求，總規(guī)劃面積32km2的泉山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)是國內(nèi)第一個完全建設(shè)在采煤沉陷地上的開發(fā)區(qū)，為徐州的發(fā)展提供了大量建設(shè)用地，實(shí)現(xiàn)了采煤沉陷區(qū)土地經(jīng)濟(jì)利用價值最大化。

2.2 城郊型采煤沉陷區(qū)利用方向

城郊型采煤沉陷區(qū)主要分布在賈汪區(qū)和銅山區(qū)，位于徐州城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)，在主城區(qū)外圍。該區(qū)域曾經(jīng)是徐州煤礦分布最多的地區(qū)，采煤沉陷區(qū)面積約174.67km2。城郊型采煤沉陷區(qū)位于城市的邊緣郊區(qū)，是最容易被城市擴(kuò)張輻射的地帶，也是城市居民休閑出游的首選。治理過程中，應(yīng)結(jié)合沉陷程度，對面積大、積水深的重度采煤沉陷區(qū)綜合建設(shè)濕地公園，配套游樂設(shè)施發(fā)展旅游業(yè)，改善區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，打造城市綠肺，為城市居民就近出行提供良好的休閑場所，同時帶動餐飲、娛樂等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;對中度和輕度采煤沉陷區(qū)則以優(yōu)先復(fù)墾為耕地為目標(biāo)，利用“分層剝離、交錯回填、土壤重構(gòu)”等技術(shù)，開展觀光休閑農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)等，既能改善采煤沉陷區(qū)生產(chǎn)生活環(huán)境，又增加周邊百姓經(jīng)濟(jì)收入，帶動區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

賈汪區(qū)潘安湖所在區(qū)域歷史上曾有權(quán)臺、旗山、韓橋、夏橋煤礦，長時間的煤炭資源開采，使潘安湖所在區(qū)域成為徐州最嚴(yán)重的采煤沉陷區(qū)，沉陷范圍約為2萬畝，其中積水面積達(dá)6000余畝，平均沉陷深度為4m。在治理中，通過采煤沉陷地復(fù)墾、基本農(nóng)田整理、生態(tài)環(huán)境修復(fù)再造、濕地景觀開發(fā)的綜合方法，采用“分層剝離，交錯回填”的土壤重構(gòu)技術(shù)，形成了以“湖面、濕地、孤島”相應(yīng)成景的生態(tài)區(qū)和“田成方、林成網(wǎng)、溝渠路相通、橋涵閘站配套、喬灌草立體化”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，建成9000余畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田和8000余畝國家4A級濕地公園。充分利用潘安湖景區(qū)產(chǎn)生的顯著正部性溢出效應(yīng)，在潘安湖周邊采煤沉陷區(qū)規(guī)劃建設(shè)潘安湖科教創(chuàng)新區(qū)，將潘安湖濕地公園和科教創(chuàng)新區(qū)融合發(fā)展，營建集旅游文化、科教創(chuàng)新、采礦歷史、時代品質(zhì)為一身的現(xiàn)代城市新區(qū)。

2.3 遠(yuǎn)離城市型采煤沉陷區(qū)利用方向

遠(yuǎn)離城市型采煤沉陷區(qū)主要位于沛縣和豐縣，目前大部分煤礦仍在開采，沉陷區(qū)面積約73.93km2。遠(yuǎn)離城市型采煤沉陷區(qū)與城市的關(guān)系相對疏遠(yuǎn)，采煤沉陷區(qū)土地的再利用經(jīng)濟(jì)效益較差，治理關(guān)注程度偏低。治理過程中，應(yīng)結(jié)合沉陷程度，對積水較深、水質(zhì)較好的重度采煤沉陷區(qū)，可在坑塘水面建設(shè)光伏發(fā)電，面板下養(yǎng)殖喜陰魚蝦等水產(chǎn)，形成“上可發(fā)電，下可養(yǎng)殖”的“漁光互補(bǔ)”模式;對積水較淺或季節(jié)性積水的中度采煤沉陷區(qū)，可采用挖深墊淺法，整理成大小適中的魚塘，形成水產(chǎn)養(yǎng)殖基地，挖出的土方墊在沉陷較淺的區(qū)域造田，種植蓮藕等水產(chǎn)植物，增加土地收益;對輕度采煤沉陷區(qū)，通過土地平整、農(nóng)田水利、道路和林網(wǎng)的綜合建設(shè)，優(yōu)先恢復(fù)改造成耕地，還田于民。

沛縣北部存在大量連片采煤沉陷區(qū)，在治理中，將礦產(chǎn)資源開發(fā)和礦區(qū)土地利用、生態(tài)環(huán)境治理、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)等結(jié)合。近年來，通過采煤沉陷區(qū)土地復(fù)墾等項(xiàng)目新增耕地1.73萬畝;楊屯鎮(zhèn)新鎮(zhèn)區(qū)搬遷涉及人口2.75萬人，節(jié)約土地3396畝，置換小城鎮(zhèn)建設(shè)用地指標(biāo)5096畝;沛縣安國濕地環(huán)境修復(fù)工程建設(shè)規(guī)模9000余畝，把采煤沉陷區(qū)治理與尾水導(dǎo)流、濕地公園建設(shè)相結(jié)合，改善了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。在三河尖、張雙樓、姚橋煤礦采煤沉陷區(qū)內(nèi)，將光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與漁業(yè)發(fā)展相結(jié)合，充分利用沉陷形成的坑塘水面，采用漂浮式建設(shè)光伏電板，電站上層用于光伏發(fā)電，下層水域進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，提高了土地利用效率。

3 采煤沉陷區(qū)系統(tǒng)修復(fù)策略

徐州作為資源型城市，因煤礦開采產(chǎn)生的歷史遺留問題依然嚴(yán)重，轉(zhuǎn)型發(fā)展內(nèi)生動力還需繼續(xù)加強(qiáng)，為解決一系列矛盾和問題，必須以系統(tǒng)修復(fù)的思維統(tǒng)籌實(shí)施采煤沉陷區(qū)綜合治理。

3.1 優(yōu)化礦區(qū)空間布局

對關(guān)閉礦區(qū)礦產(chǎn)資源、土地資源、水資源等要素進(jìn)行一體化調(diào)查評價，查清采煤沉陷區(qū)內(nèi)資源要素的數(shù)量、質(zhì)量和空間分布，科學(xué)評價采煤沉陷區(qū)資源環(huán)境承載力。結(jié)合產(chǎn)業(yè)類型、人口規(guī)模、區(qū)域位置等情況，將采煤沉陷區(qū)空間布局與礦產(chǎn)資源開發(fā)、礦區(qū)土地利用、生態(tài)環(huán)境整治、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)相融合，優(yōu)化礦區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間格局。

3.2 厘清治理責(zé)任主體

厘清政府和企業(yè)的治理責(zé)任，堅(jiān)持“誰破壞、誰治理”，強(qiáng)化礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)基金的監(jiān)管，利用礦業(yè)權(quán)勘查開采信息公示為抓手，嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)履行礦山環(huán)境治理恢復(fù)責(zé)任，確保“邊開采、邊治理”落到實(shí)處，實(shí)現(xiàn)逐步還清歷史遺留舊賬，不再產(chǎn)生新問題。

3.3 構(gòu)建多元化投資機(jī)制

按照政府引導(dǎo)、項(xiàng)目支撐、綜合整治、收益共享、市場運(yùn)作的方式，構(gòu)建多元化投資機(jī)制，鼓勵政府投融資平臺與社會資本合作，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，破解資金短缺瓶頸問題。

3.4 因地制宜科學(xué)治理

針對不同類型沉陷區(qū)，堅(jiān)持“宜農(nóng)則農(nóng)、宜水則水、宜建則建、宜漁則漁、宜生態(tài)則生態(tài)”的原則，根據(jù)沉陷區(qū)地形地貌、地質(zhì)情況、區(qū)域位置等情況，因地制宜、整體規(guī)劃、綜合治理、科學(xué)修復(fù)。[9]特別是對沉陷地建設(shè)利用，要開展地面沉降穩(wěn)定性評估、采空區(qū)充填處理等，確保采空區(qū)治理利用安全性。

3.5 加大接續(xù)產(chǎn)業(yè)建設(shè)

將采煤沉陷區(qū)治理與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級充分結(jié)合，立足區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，因地制宜發(fā)展特色接續(xù)替代產(chǎn)業(yè)，吸納采煤沉陷區(qū)失地農(nóng)民、失業(yè)礦工就業(yè)，提升沉陷區(qū)居民就業(yè)水平，建設(shè)集工業(yè)遺產(chǎn)體驗(yàn)、文化創(chuàng)意、特色商業(yè)、休閑養(yǎng)生、配套生活為一體的城市文化游憩區(qū)，打造綠色經(jīng)濟(jì)增長級[10]。

4 結(jié)論

采煤沉陷區(qū)是一個特殊的生態(tài)系統(tǒng)，是集地面沉陷、耕地?fù)p毀、植被退化、基礎(chǔ)設(shè)施損壞、水污染、土壤污染等多種問題交織的特殊區(qū)域。對采煤沉陷區(qū)進(jìn)行科學(xué)合理分類，是系統(tǒng)修復(fù)治理的前提，更利于國土空間布局的規(guī)劃和生產(chǎn)生活生態(tài)空間優(yōu)化。

根據(jù)沉陷區(qū)相對位置和沉陷程度交互作用，將采煤沉陷區(qū)劃分為城區(qū)型重度沉陷區(qū)、城區(qū)型中度沉陷區(qū)、城區(qū)型輕度沉陷區(qū)、城郊型重度沉陷區(qū)、城郊型中度沉陷區(qū)、城郊型輕度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型重度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型中度沉陷區(qū)、遠(yuǎn)離城市型輕度沉陷區(qū)9種類型。結(jié)合徐州市采煤沉陷區(qū)實(shí)際情況，從改善采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境和盤活沉陷區(qū)土地資源的角度，提出采煤沉陷區(qū)綜合治理利用方向并舉例說明。

基于系統(tǒng)化生態(tài)修復(fù)理念，提出采煤沉陷區(qū)系統(tǒng)修復(fù)策略，優(yōu)化礦區(qū)空間布局，將沉陷區(qū)治理利用與城市建設(shè)發(fā)展有機(jī)融合;厘清沉陷區(qū)治理的責(zé)任主體，強(qiáng)化企業(yè)的治理主體責(zé)任;構(gòu)建多元化投資機(jī)制，拓寬融資渠道，鼓勵社會資本積極參與;強(qiáng)化沉陷區(qū)科學(xué)修復(fù)理念，因地制宜綜合治理;大力發(fā)展具有地方特色的接續(xù)替代產(chǎn)業(yè)，提高沉陷區(qū)土地價值，打造綠色經(jīng)濟(jì)增長級。

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收稿日期：2020-06-23

基金項(xiàng)目：江蘇省自然資源科技計(jì)劃項(xiàng)目“采煤塌陷地山水林田湖草生態(tài)修復(fù)模式研究”（KJXM2019030）;徐州市自然資源和規(guī)劃局與江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)合作項(xiàng)目（2019年）“徐州市采煤沉陷區(qū)界定、分類標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)查”

作者簡介：朱賓（1983-），男，漢族，研究方向?yàn)榈V山生態(tài)修復(fù)管理。