淮南李嘴孜煤礦采煤沉陷區(qū)情況分析與治理

[關(guān)鍵詞] 采煤沉陷區(qū)；主要特征；基本情況；淮南

采煤沉陷區(qū)綜合治理和利用工作堅持“以人為本，因地制宜，科學(xué)規(guī)劃，政府主導(dǎo)，企業(yè)配合，市場運作”的原則。把采煤沉陷區(qū)綜合治理融入新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)的總體布局，創(chuàng)新推動“多元化安置、開發(fā)式治理”，推進(jìn)搬遷安置與生態(tài)治理、項目建設(shè)與產(chǎn)業(yè)調(diào)整協(xié)調(diào)發(fā)展。

1. 礦區(qū)概況

李嘴孜煤礦位于安徽省淮南市八公山區(qū)山王鎮(zhèn)，東南距淮南市區(qū)40 km，西距蚌埠市90 km，南距合肥市120 km?；矗希├ㄐ粒┕费鼐锬喜看┻^，可直達(dá)井口。李嘴孜煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力110×104 t/a，核定生產(chǎn)能力90×10⁴ t/a，開采上限-30 m，下限-1000 m，主采煤層為C₁₃、B_11b、B_9b、B_8b、B_7b、B_4b、A₃、A₁ 等煤層，劃分三個生產(chǎn)水平和一個延伸水平，分別為-200 m（-250 m）、-400 m、-530 m三個生產(chǎn)水平和-800 m延深水平，收作前有東二、西三、西四三個生產(chǎn)采區(qū)。因煤與瓦斯突出、長期虧損、賦存條件差等，要求在2016年底前關(guān)閉，退出產(chǎn)能90×104 t/a。李嘴孜煤礦東部以李Ⅴ線、C13煤層-530 m等高線垂線和F5斷層交面線的連線為邊界，與新莊孜礦相鄰；南至A1煤層；西至孔Ⅶ勘探線；北至C15煤層。走向長9.15 km，傾斜寬0.2～1.4 km，面積為6.0731 km²。李嘴孜煤礦主要水系為淮河，淮河自西向東由井田北部斜貫礦區(qū)東部，除淮河水流外，本區(qū)南部奧灰上方有一條人工排水溝，寬達(dá)4～6 m，長約5 km，為排洪、灌溉之用[1]。

2. 沉陷區(qū)基本情況介紹

大范圍、長時間的煤炭開采，在淮南市內(nèi)形成多處大面積的采煤沉陷區(qū)。采煤沉陷區(qū)范圍及沉陷程度原則上呈現(xiàn)逐步動態(tài)增加的狀態(tài)，為了及時準(zhǔn)確反映沉陷現(xiàn)狀及沉陷規(guī)律，沉陷區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采用必須能反映沉陷現(xiàn)狀，本論文采用2021年底最新的采煤沉陷數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用2020年三調(diào)變更調(diào)查數(shù)據(jù)，基本農(nóng)田數(shù)據(jù)采用最新三區(qū)三線基本農(nóng)田數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.1 沉陷區(qū)形成的主要原因

由于井下煤炭資源開采形成采空區(qū)，導(dǎo)致地表發(fā)生沉降和塌陷形成沉陷區(qū)。

2.2 沉陷區(qū)現(xiàn)狀及主要特征

現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果顯示，李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦001沉陷區(qū)目前已達(dá)到穩(wěn)沉階段，沉陷區(qū)內(nèi)的養(yǎng)殖水面大多被當(dāng)?shù)剞r(nóng)民合理利用起來。大面積的水面已被光伏發(fā)電利用。

李嘴孜煤礦沉陷區(qū)位于礦區(qū)西部和中部，沉陷區(qū)南北方向長約5.49km，東西方向長約7.66km，面積為18338.48畝[2]。

礦區(qū)范圍內(nèi)，由于煤層回采后形成大面積的塌陷積水區(qū)，常年積水面積約2.39 km²。洪水期標(biāo)高低于+20 m地段雨季易發(fā)生內(nèi)澇，內(nèi)澇水通過李嘴孜泵站排至淮河，泵站安裝4臺1200QH50-450型水泵，單臺流量11052 m³/h，揚程10.7 m；1臺700QH50-180型水泵，流量4320 m³/h，揚程11.5 m。水泵運轉(zhuǎn)正常。由于地下煤礦開采，造成沉陷區(qū)與新莊孜煤礦的沉陷區(qū)重疊，經(jīng)過協(xié)商以礦權(quán)界線為基準(zhǔn)劃分，李嘴孜煤礦采煤沉陷區(qū)的范圍由100 mm 和1500 mm等值線以及李嘴孜煤礦礦權(quán)界線確定。李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦已閉坑，見圖1[3]。

2.3 采煤沉陷區(qū)核心區(qū)與毗鄰影響區(qū)基本情況

原淮南礦務(wù)局李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦001沉陷區(qū)責(zé)任主體為原淮南礦務(wù)局李嘴孜煤礦、新莊孜煤礦和謝家集第一煤礦，屬于一般采煤沉陷區(qū)。

3. 主要成果

通過野外采煤沉陷區(qū)實地調(diào)查，室內(nèi)矢量數(shù)據(jù)梳理整合，征求淮南市自然資源和規(guī)劃局和淮南市發(fā)改委意見，與所屬煤礦溝通了解等工作基礎(chǔ)上，項目組整理出李嘴孜煤礦沉陷區(qū)成果。

3.1 采煤沉陷區(qū)總體分布情況

原淮南礦務(wù)局李嘴孜煤礦責(zé)任主體為原淮南礦務(wù)局，煤礦已閉坑。根據(jù)調(diào)查現(xiàn)狀對采煤沉陷區(qū)進(jìn)行整理，采煤沉陷區(qū)與礦權(quán)邊界線分布現(xiàn)狀圖見圖2。

李嘴孜煤礦采煤沉陷區(qū)沉陷總面積18457.48畝，其中，下沉值大于等于1.5m區(qū)域面積4385.32畝；沉陷區(qū)總面積中，涉及耕地面積8246.13畝；下沉值大于等于1.5m區(qū)域中的耕地面積652.41畝；沉陷區(qū)總面積中，涉及永久基本農(nóng)田面積2567.42畝；下沉值大于等于1.5m區(qū)域中的永久基本農(nóng)田面積57.64畝；沉陷區(qū)總面積中，涉及建設(shè)用地面積3518.96畝；下沉值大于等于1.5m區(qū)域中的建設(shè)用地面積337.75畝；沉陷區(qū)總面積中，涉及林草用地面積215.36畝；下沉值大于等于1.5m區(qū)域中的林草用地面積22.41畝。

3.2 采煤沉陷區(qū)影響土地利用現(xiàn)狀分布情況

①耕地

沉陷區(qū)涉及耕地面積8246.13畝；其中下沉值大于等于1.5 m區(qū)域中的耕地面積652.41畝。

②基本農(nóng)田

沉陷區(qū)涉及永久基本農(nóng)田面積2567.42畝；其中下沉值大于等于1.5 m區(qū)域中的永久基本農(nóng)田面積57.64畝。

③建設(shè)用地及林草地

沉陷區(qū)涉及建設(shè)用地面積3518.96畝；下沉值大于等于1.5 m區(qū)域中的建設(shè)用地面積337.75畝；沉陷區(qū)總面積中，涉及林草用地面積215.36畝；下沉值大于等于1.5 m區(qū)域中的林草用地面積22.41畝。

3.3 采煤沉陷區(qū)土地受損情況

目前使用高分影像未及時更新，導(dǎo)致受損面積有所變化。

李嘴孜煤礦采煤沉陷區(qū)內(nèi)受損區(qū)總面積4869.31畝，受損耕地面積1545.16畝，受損基本農(nóng)田278.24畝，受損林草地26.33畝，受損建設(shè)用地835.24畝。

3.4 村莊搬遷情況

①礦權(quán)范圍內(nèi)受采礦影響村莊情況李嘴孜煤礦礦權(quán)范圍內(nèi)受采礦影響自然村5個；591戶；涉及2699人。

②需要搬遷村莊情況

李嘴孜煤礦需要搬遷自然村5 個；591戶；涉及2699人。

③已搬遷安置情況

李嘴孜煤礦已搬遷安置自然村5 個；591戶；涉及2699人。

3.5 綜合治理情況

截至2020年，李嘴孜煤礦已治理面積9582.92畝，恢復(fù)耕地面積4840.16畝，由于治理時采煤沉陷區(qū)未達(dá)到穩(wěn)沉，已治理區(qū)再次塌陷積水區(qū)域面積3249.50畝（圖3）。

4. 沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)及監(jiān)測建議

4.1生態(tài)修復(fù)目標(biāo)

2021～2025年，淮南市規(guī)劃實施采煤沉陷區(qū)水系連通、鳳臺縣丁集沉陷區(qū)生態(tài)景觀與水系治理、新謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理和市西部采煤沉陷區(qū)綜合治理等項目。通過對采煤沉陷區(qū)內(nèi)地面沉陷、地裂縫等問題進(jìn)行治理，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。通過對礦區(qū)遺留矸石、廢渣等固體廢棄物進(jìn)行清理，同時治理沉陷區(qū)污染水體，消除環(huán)境污染。通過對沉陷區(qū)進(jìn)行植被復(fù)綠，全面提升采煤沉陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境。規(guī)劃實施18個采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)和環(huán)境治理項目。其中謝家集區(qū)6個，八公山區(qū)5個，潘集區(qū)2個，鳳臺縣4個（含毛集實驗區(qū)2個），跨縣區(qū)1個。投資預(yù)算約為35.58億元，規(guī)劃治理面積約12萬畝，規(guī)劃投入資金35.58億元。

李嘴孜礦采煤沉陷區(qū)綜合治理項目為近期治理項目，該項目建設(shè)地點位于淮南市八公山區(qū)；實施主體為淮河能源控股集團(tuán)；計劃投資4000萬元；擬建設(shè)期為2021年1月～2025年12月，共計5年。項目主要內(nèi)容為李嘴孜煤礦采煤沉陷區(qū)內(nèi)的塌陷水域岸線治理、基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)及生態(tài)環(huán)境修復(fù)。

根據(jù)治理區(qū)土地資源宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜建則建、宜荒則荒等原則，充分考慮各類場地生態(tài)修復(fù)的礦山地質(zhì)安全性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性、生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性和整體性，合理確定生態(tài)修復(fù)方向，得出淮南沉陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)策略，修復(fù)方向主要分為土地復(fù)墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖、建設(shè)濕地公園和綜合型生態(tài)修復(fù)模式等。[4]

4.2生態(tài)修復(fù)方向

李嘴孜煤礦已經(jīng)閉坑，沉陷區(qū)處于穩(wěn)沉狀態(tài)，對于穩(wěn)沉區(qū)采取一次性規(guī)劃、多渠道治理、逐步完善的原則，宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜建則建、宜荒則荒，結(jié)合“三調(diào)”確定治理修復(fù)方向。在對沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和治理的基礎(chǔ)上，結(jié)合淮南市發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略，挖掘沉陷區(qū)利用價值。通過整合資源，完善配套基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施，大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一?！耙?guī)劃”期間，對采煤沉陷區(qū)進(jìn)行沉陷水域岸線治理、基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)及生態(tài)環(huán)境修復(fù)和提升，使得沉陷區(qū)與周邊地區(qū)和諧共融，并在此基礎(chǔ)上對沉陷區(qū)進(jìn)行配套工程和開發(fā)建設(shè)，挖掘沉陷區(qū)利用價值。根據(jù)修復(fù)指導(dǎo)思想，沉陷區(qū)修復(fù)方向首先考慮修復(fù)為耕地。

4.3治理情況動態(tài)監(jiān)測建議

李嘴孜煤礦穩(wěn)沉區(qū)動態(tài)監(jiān)測主要是對采煤沉陷區(qū)治理情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。主要任務(wù)是完善采煤沉陷區(qū)治理監(jiān)測站點，采集采煤沉陷區(qū)治理信息，每年度開展全境采煤沉陷區(qū)動態(tài)監(jiān)測。重點監(jiān)測區(qū)域監(jiān)測內(nèi)容主要有：①土地利用情況，重點明確耕地、園地、林地、草地等面積。②生態(tài)環(huán)境狀況，水域、地形、植被（覆蓋率/郁閉度）等。③水土保持措施，當(dāng)年或上一年重點工程安排情況，當(dāng)年或上一年治理完成情況，主要包括治理面積，工程、植物等措施數(shù)量。④治理措施變化情況、林草覆蓋率變化、工程保存情況。主要采用遙感監(jiān)測、野外調(diào)查、資料收集、統(tǒng)計分析等相結(jié)合的方法，選用優(yōu)于16 m 空間分辨率的遙感影像，運用地理信息系統(tǒng)及遙感技術(shù)，通過土地利用、植被覆蓋及林緣線等遙感解譯，以及因子提取或統(tǒng)計資料分析，通過模型計算，分析評價采煤沉陷區(qū)治理分布及其動態(tài)變化情況。