采煤沉陷區生態治理修復案例探討

時間:2022-04-28 15:11:56

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采煤沉陷區生態治理修復案例探討

[摘要]采用適宜的采煤沉陷區治理模式能有效地解決采煤沉陷引起的環境和社會問題。以淮南潘一礦的采煤沉陷區治理工程為例,介紹了不同類型沉陷地的治理模式,分析了該工程取得的治理效益,總結該工程獲得的有益啟示,以期為我國其它采煤沉陷區的治理提供指導和建議。

[關鍵詞]采煤沉陷區;治理模式;有益啟示

1概述

采煤沉陷區是指煤炭開采形成的采空區擴大到一定范圍后,巖層移動發展到地表,使地表產生沉陷的區域[1]。淮南礦區位于淮河流域中段,水系發育、水位較高,長時間的煤炭開采形成了2.7×104hm2的采煤沉陷區和0.96×104hm2的沉陷積水區。由于淮南礦區獨特的地理、地質特征和開采方式,使該區域的沉陷積水區具有沉陷速度快、積水面積大、穩沉時間長的特點,造成了土地破碎、植被破壞、基礎設施和農田毀壞等一系列問題,嚴重影響了當地的生活和環境。因此,淮南采煤沉陷區的治理對改善當地的生態環境、緩解人地矛盾,促進礦區的社會穩定及經濟發展有著極其重要的現實意義。2007年以來,按照綠色礦山建設“消除矸石山”要求,淮河能源控股集團的朱集東、潘四東礦不再設置臨時矸石山,便提供資金委托東辰集團創大公司,負責將潘四東、朱集東礦的矸石轉運至潘一礦塌陷區進行充填。為加強資源化利用,實現“變廢為寶”,東辰集團創大公司因地制宜地對潘一礦采煤沉陷區進行治理,將礦井排矸、煤矸石處置利用、塌陷區復墾與發展生態經濟有機結合,采取圍堰抽水、表土剝離、矸石回填、覆土造地及濕地建設等方式,分4期已累計治理修復采煤塌陷地92.3hm2。將潘一礦采煤塌陷區治理為一個集濕地生態、觀光農業、休閑旅游為一體的生態公園———東辰創大生態公園,如圖1所示。2015年10月底,東辰集團創大生態園晉升為國家AAA級旅游景區,成為采煤塌陷區治理的示范樣板。本文以淮南潘一礦采煤沉陷區的生態治理工程為例,首先介紹了不同塌陷地類型的治理模式,然后介紹該生態工程的治理效益,最后總結了該生態工程的有益啟示,以期為淮南礦區乃至全國的采煤沉陷區治理提供參考與建議。

2治理模式

2.1生態農業模式

針對塌陷較淺、已穩沉且適宜復墾的區域,采用“以廢治廢,恢復農業用地”的方法,將煤矸石處置與塌陷區修復相結合,開展采煤沉陷區的生態農業治理模式。采取圍堰施工、積水抽排、表土剝離、矸石回填、覆土造地5個步驟,恢復塌陷損毀的土地56.1hm2,其中耕地45.5hm2,其它農用地10.7hm2。在治理修復基礎上,結合地區氣候環境和社會經濟特點,大力發展生態農業。一是修復生態系統。依照塌陷區特性,對成片的、塌陷較淺的區域挖深墊淺、土地平整,在塌陷較深的水域中栽種各類觀賞性植物。在平整后的土地上建林造帶,以精品大規模綠化為建造理念,對喬灌草合理配植,種植了香樟、銀杏、梧桐等樹木和花卉苗圃。其中常綠闊葉樹主要以紅葉石楠、廣玉蘭、高干女貞為主,彩葉和開花品種以北美海棠、三角楓、烏桕、欒樹、櫸樹為主。水域中以水蔥、水生鳶尾、澤瀉、荷花、菱角等水生植物為主。2個區域相互輝映,形成了多個植物群落,共同構成一個和諧有序、穩定的濕地生態系統,有效改善礦區小氣候和生態環境質量。該植被修復工程2011年經淮南市塌陷區治理辦公室認定,獲得30萬元專項資金。在86.7hm2復墾的土地上,所選擇的精品苗木種植直接投資2170.6萬元,預期種植管理后3a產投比平均為2.29,總產值可達5000多萬元。可見綠化項目在提高森林覆蓋率、恢復礦區生態環境的同時,也為企業帶來了盈利。二是發展休閑農業。以市場為導向,運用現代科學技術,充分合理利用環境資源,發展現代高效農業。根據土壤特點,建立7座現代化冬季蔬菜大棚和5座春秋大棚。采用現代農業技術,種植了苦瓜、圣女果、黃瓜、西瓜、茄子、辣椒等純綠色蔬菜,對未來高效農業發展進行有益嘗試。東辰集團創大公司在畜牧養殖方面主要嘗試飼養了豬、鵝、土笨雞、鴿子等,建立規范養豬舍2間。采用當前國內先進的生態低碳發酵床技術,通過有益微生物菌群參與墊料、糞便協同發酵,消除惡臭并抑制害蟲、病菌,該方式無沖洗作業而節水,節省人力物力,低排放又可緩解環境污染問題,真正達到飼養優質豬、健康豬的目的。經過1a摸索,引進的黑毛豬已開始繁殖。目前養殖黑毛豬500多頭,已具備擴大量能和規模化養殖的條件。同時采取外引內聯的方式,吸引淮南相關食品產業入駐園區,建立生態養殖、屠宰的肉食品加工產業鏈,建成淮南食品加工產業基地。為充分體現以人為本的理念,冬辰集團創大公司推出“自己種、自己養、自己加工、自己配送”的產品服務模式,從種植基地到餐桌實施全過程質量保證,推行可視生態農業建設工程,做到安全、綠色、生態、有機的區域農業。

2.2生態濕地模式

針對現場地形復雜、起伏較大、積水深等不易復墾的區域,采用“水產養殖、濕地公園”的方法,開展采煤沉陷區的生態濕地治理模式。按照保護濕地生態系統完整性、加強濕地合理利用要求,因地制宜地對塌陷區進行岸線治理,加強景觀設計,實施地形改造,共修復土地36.1hm2,其中養殖水面33.5hm2。一是發展水面養殖。對原有坑塘水域進行規范治理,筑壩整修,加固岸線,并增設拋食、便道等養殖設施,分區域投放甲魚、草魚、鰱魚、龍蝦、螃蟹等不同水產種類,經濟效益十分可觀。二是打造濕地公園。在實施水域岸線治理基礎上,進一步加強周邊道路、水電等基礎設施配套建設,建成亭、臺、廊、橋及動物園等配套景觀,養殖鴕鳥、梅花鹿、孔雀等珍稀觀賞動物。形成既有蘆葦蕩、鳥棲島、果蔬園、荷花池等特色景觀,又有湖畔垂釣、泛舟采菱、漁家尋樂、水上美食等休閑、娛樂、餐飲為一體的生態游園。

2.3景觀旅游模式

原朱集東、潘四東礦排矸形成的2座矸石堆予以保留,通過綠化美化的方法,將其改造為生態園重要的配套景觀,開展采煤沉陷區的景觀旅游治理模式。2座矸石山占地約7.3hm2,緊臨塌陷水域。按照景觀設計要求,采取放緩坡度、壓實整平、熟土植草方法,種植松針類耐旱綠樹種,同時完善上山便道、山頂休閑等設施,與塌陷湖面交相輝映,形成山青水秀的美麗景觀。

3治理成效

(1)經濟效益。按取土均在項目區內、復墾黃土1m厚度、轉運距離約1km左右計算,需耗費成本57萬元/hm2。其中機械費用16萬元/hm2,人工費用1萬元/hm2,綜合管理費2.7萬元/hm2,圍堰、抽水、道路、護坡、水渠等費用31.3萬元/hm2,2a青苗補償費6.0萬元/hm2。市國土局目前給予的復墾補助61.2萬元/hm2,復墾收益為4.4萬元/hm2。東辰創大生態園建成以來,已累計創造收益5000余萬元,基本實現了投入與支出持平,并略有贏利。(2)社會效益。通過對采煤沉陷區土地的綜合治理,增加了耕地面積,提高了土地利用效率和效果,有效緩解了人地矛盾。通過公司加農戶的農業經營模式,推進現代生態農業的綜合開發,增加了就業機會,保障了失地農民的收入來源,解決了失地農民生活出路和居住搬遷問題。新增穩定就業崗位30余個,靈活就業100余人,營造了和諧穩定的農村環境,實現企業增收、農民致富的雙贏局面。對采煤沉陷區水域濕地和苗木綠化的建設,改善了礦區生態,提高了礦區居民的生活質量。(3)生態效益。通過對采煤沉陷區的生態修復治理,優化了沉陷區的生態環境,土地復墾年消耗煤矸石約200萬t,減少了煤矸石排放占地和污染。通過苗木綠化基地建設,增加了礦區森林覆蓋率,凈化了空氣、改善了土壤、水質及氣候環境,有利于礦區生態系統的恢復,提高區域抵御自然災害的能力。塌陷區生態環境的美化,成為適宜鳥、獸、魚、蝦繁衍生存的棲息地,豐富了區域生物種群,恢復了生態平衡。生態環境的改善,也形成了礦區宜居的生活環境。

4相關啟示

(1)資源型城市轉型重要內容是塌陷區治理,塌陷區是廢也是寶,要堅持“治理與開發并重,誰治理誰受益”原則,政府主導規劃,積極引入社會資本,通過市場化運作,提高綜合治理的成效。(2)采煤塌陷地不能采取單一的填土造地復墾模式進行治理,應統籌規劃,因地制宜地選擇合適的治理模式。例如,東辰創大生態園治理工程采用煤矸石對沉陷區進行回填覆土,不僅增加了耕地面積,還解決了煤矸石占地和污染問題。此外,對于沉陷淺水區、深水區、穩沉區、非穩沉區等不同沉陷類型地也要采取不同的治理方法,遵循“宜林則林、宜耕則耕、宜水則水”的原則,有針對性地發展土地復墾、水產養殖、觀光農業、休閑旅游等綜合項目。(3)采煤塌陷區范圍面積廣、積水深度大,征收成本太大,利益糾紛復雜,煤炭企業難以承擔。可根據塌陷區綜合治理項目的性質,積極爭取政策及資金的支持。例如,公益性治理工程由政府出資,屬煤炭企業責任由企業出資,同時可通過公司加農戶的農業經營模式,通過土地流轉集中起來進行綜合整治,積極引入社會化資金。

5結語

在生態文明建設的背景下,東辰集團創大公司對淮河能源潘一礦采煤沉陷區開展了生態修復治理工程,取得了較好的經濟、社會和環境效益,其治理模式和經驗對我國其它采煤沉陷區的治理有著積極的啟示,具有推廣意義。

[參考文獻]

[1]陳永春,袁亮,徐翀.淮南礦區利用采煤塌陷區建設平原水庫研究[J].煤炭學報,2016,41(11):2830-2835.

作者:蔣忠利 單位:淮河能源控股集團有限責任公司