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浅析肥城塌陷区治理

2012-12-27来源/作者:卫凯点击次数:2093

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  • 第1页:肥城矿区概况
  • 第2页:塌陷造成的危害
  • 第3页:塌陷区治理目前存在的问题
  • 第4页:参考文献
  摘要:大规模的煤炭资源的开采,会造成大面积的采煤地面塌陷,对农业生态系统造成严重危害和影响。社会发展客观需要对采煤塌陷地进行研究,为地方政府科学合理地治理和恢复生态环境提供参考,为矿山企业优化生产布局、避免和减少塌陷灾害的发生提供依据,从而促进区域的可持续发展。
  肥城煤田塌陷区是我国四大岩溶型塌陷区之一,其塌陷规模大,塌陷特征具有很强的代表性。本文在阐述了该地区采煤塌陷的现状的基础上,分析了塌陷规律、特征、成因机理、发展趋势,提出了防灾、减灾、治灾措施。
  论文在介绍研究区基本情况的基础上,深入分析了采煤塌陷形态、特征、危害及治理措施。
  关键词::塌陷地地面塌陷的危害采煤塌陷的治理研究
  正文:
  引言
  研究背景
  在我国能源结构中煤炭占70%以上,煤炭产量居世界第一位,占中国矿山开采量的90%以上。另一方面,我国国土的含煤面积很广,约占总面积的5.7%,而且开发矿区主要集中在东部的农业区,即华北平原、东北平原和长江中下游平原农业区。大规模的煤炭资源的开采,造成大面积的采煤地面塌陷,破坏了大量耕地,对农业生态系统造成严重危害和影响。采煤塌陷造成的负面影响日趋严重。
  据统计,全国70%的矿区面临着缺水状况,其中40%的矿区严重缺水。同时,矿井排水造成水资源浪费现象十分突出。1989年矿井排水13.1亿m3,平均吨煤排水量3.8m。/t。由于沉陷盆地形成大面积的水淹田和沼泽地成为污垢汇集之地;我国煤田分布区发多为山地、丘陵地区,煤炭生产庞大的地面广场系统,加上山区铁路、公路建设、火电资源开发、煤气输送等工程的增加,人类活动强度加大,山体便坡稳定性将显著减弱,滑坡、泥石流及水土流失作用增加将是必然趋势。
  我国人口多,耕地少,土地资源缺乏,珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地,是我国的一项基本国策。目前我国人均耕地0.079公顷,土地的负荷十分重。然而据调查,每年因国营采矿、建材生产等造成的挖损、沉陷、压占破坏的土地,数目极大。涉及300km2,涉及到达十万的人口,一个年产1000万吨的煤矿,矿区要一般矿井储量的10%一30%都在村庄下面。据统计:全国矿山占用土地面积581万公顷,仅煤炭行业,由于采矿引起的大面积塌陷区180余处,塌陷区破坏土地11.5万公顷。黑龙江、江西、安徽、江苏、山东等省是采空塌陷的严重发育区。肥城矿区地处康汇平原,压煤面积96平方公里,有13对生产矿井,因采煤造成塌陷土地5000公顷。截止2003年已有27个村3万农民无地可种,19个村人均耕地不足0.02公顷。目前塌陷地正以每年130公顷的速度扩张,预计煤炭全部开采完毕,将形成塌陷地10000公顷。
  目前矿区的粗放发展不仅在农村造成不可估量的损失,还恶化了城市环境,造成一系列的社会问题,制约了周边城市的发展。
  因此,探索地面沉陷发生的机理及其规律、准确地作出预测,有效地采取防灾减灾的综合治理措施,将有助于地方耕地占补平衡的实现,有助于矿区的可持续发展,减弱其对于周边辐射区域的负面影响。
  1、肥城矿区概况
  肥城县煤矿区位于县境内北部,东西长22公里,南北宽2-7公里,储煤面积98.58平方公里,总储量11亿吨。煤田含煤地层属石炭二迭系,煤层均被第四纪冲积层覆盖,厚度250-450米,底盘为奥陶系灰岩,共有煤层16层,其中可采煤有10层和两个分煤层,平均可采煤厚度为11.5米。肥城煤矿区现有地方煤矿4座,省属煤矿8座,年产煤500万吨,到1990年共产煤9700万吨,产煤研石1300万吨。矿区跨石横、王瓜店、湖屯、老城四个乡镇的51个行政村。
  2、煤矿区塌陷地现状
  肥城煤田采取掏空回采式采煤,由于无冲填措施,每个采面撤除支撑顶柱后即开始自然沉陷。受煤层构造厚薄不均、煤层埋深的差别和水文地质结构的影响,断层带留煤柱隔层较多,同时因煤区多层开采由上而下、先后次序、施工进度等的不同,造成沉陷时间、速度、深浅、幅度的悬殊,使煤矿区形成高低不等的波浪式地形和丘陵状地貌。随着开采量的增加,带来的土地塌陷日趋严重,塌陷面积逐年增加,到1990年已达3653公顷,其中长年积水面积980公顷,季节性积水面积730公顷,不积水面积1943公顷。据矿务局资料,开采万吨煤地表塌陷0.24公顷,开采一米厚煤层地表塌陷0.7米左右。照此计算,肥城矿区以年130公顷的塌陷速度发展,整个矿区最大塌陷面积达1万公顷,一般塌陷3-5米,最大塌陷8-12米。

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  • 第1页:肥城矿区概况
  • 第2页:塌陷造成的危害
  • 第3页:塌陷区治理目前存在的问题
  • 第4页:参考文献
  3、塌陷造成的危害
  3.1破坏地表生态环境
  由于地面塌陷改变了原来的地面形态,变得凹凸不平,在地下水位浅的地段,形成长年积水洼地,大部分耕地无法很好的耕种,失去了原来的生产水平,有的甚至绝产,造成了土地资源的极大浪费。造成水土流失,破坏生态平衡。塌陷不仅使地表呈波浪起伏、坡度不等的丘陵地貌,而且因地块塌陷产生宽0.3-0.5米不等的裂缝,降水产生的外营力携带水、肥、土顺坡而下,漏入裂缝中并流向低洼的积水处,造成新的水土流失。据调查,年侵蚀模数由塌陷前的不足1000吨/平方公里增至5670吨/平方公里,每年增加流失土壤量达20.7万吨每公顷损失径流量1230立方米,年损失径流量220万立方米,致使小气候变劣,生态环境朝恶化方向发展。
  3.2破坏地面水利设施
  由于采空造成地表岩移和塌陷,使原灌溉水渠和河道标高发生了改变,排水系统失效,难以泄洪,从而使农田受淹。毁坏水利工程,打乱水系,造成水患。据调查,塌陷共破坏塘坝8座、渠道139.9公里、大小水井126眼、大型引黄电灌干渠10.7公里,造成直接经济损失362万元,损失劳动工日520万个。同时,塌陷区11条水系全部被打乱自然流势,遇大雨洪水四溢,危及矿井和村庄安全。1978年7月13日降雨190毫米,矿区7个村、5个矿井被洪水包围,两条干线公路被冲毁,部分矿井停产,4700公顷农田被淹,倒塌房屋300多间,造成重大经济损失。
  3.3毁坏公路交通设施
  由于地面不均匀的塌陷,使公路路面坑坑洼洼,由杨庄矿至白庄矿的公路局部地段毁坏严重,严重影响了交通。
  3.4破坏农田、建筑,增加社会不稳定因素
  土地废弃,群众生产、生活难以安置。塌陷地并非一次沉陷,而是年年塌陷,形成既不能浇也不能排、肥水大量流失的波浪式丘陵地。塌陷地中有一半绝产弃耕,另一半产量锐减、成本增加。因塌陷,减少水浇面积3120公顷,年减产粮食3500万公斤,每公顷耕地的生产成本增加450元,致使塌陷区人均土地不足0.02公顷,部分村庄基本无地可种,严重影响了农业的发展和矿区农民的生产生活,也使肥城县人多地少的矛盾日益突出。肥城老城村是一个有700余年历史的老村,过去粮食年年有余,店铺林立,工商业项目众多,一片繁荣景象,1960年采煤以后,243公顷的土地塌陷了207公顷,绝产20公顷,二次复采又塌陷52公顷,地面塌陷2-3米。地面塌陷造成该村现人均土地不足0.02公顷,且不能旱涝保收。在塌陷边缘,耕地陷机轮、耙地折牛腿、浇地地漏水。昔日繁荣的老城村,如今塌陷成孤岛,街道路面断裂,房屋东倒西歪,国家已支付3900万元的搬迁费,至今尚未搬迁完毕。给政府、社会增加了压力,产生了不安定因素。采煤塌陷地破坏了肥城肥城市的经济、社会和环境和谐发展。下个世纪中叶采煤塌陷地面积的不断扩大和环境的日益恶化,将迫使肥城市的大量农民离开赖以为生的土地,加剧了本来就十分尖锐的人地矛盾。失去了农业发展的支撑,肥城的经济必然受到很大的影响。由此激发的当地农民和采矿企业之间的矛盾现在已十分严重,如果任其发展,将会造成更大的社会问题。
  3.5采空塌陷增加了企业、国家的负担
  煤层开采塌陷不仅毁坏了农田,村庄建筑也受到破坏,许多农家房屋墙壁开裂。因地面塌陷,迫使创建于1273年具有700多年文明史的肥城老城南迁,为此,国家拨建设费5.9亿元,土地赔偿费3.6亿元,人口安置费0.3亿元。自1957年8月13日,华东局在肥城王庄一带打出了太原组可采煤层发现了肥城煤田,探明储量10.61亿吨。从1961年开始建井投产到如今已有大小13个矿井全面开发,40多年的开采历史。不完全统计已采出煤55820万吨,塌陷面积5000公顷。现煤田年生产原煤600万吨,测算还能服务65年。有新的采空区就会产生新的塌陷区,与其相关的矿井排水量相应增大,煤矸石占地、压地面积也相应扩大,对周围环境污染更加严重。
  4、治理现状及对策
  地表塌陷引起各级政府的重视,几年来坚持因地制宜、科学复垦,已复垦塌陷地1113公顷,其中耕地470公顷、鱼塘550公顷、园林52公顷,1991年获总收入1128.5万元,取得显著效益。为了提高治理效益及科学性,肥城县政府同山东农业大学联合承担了省科委下达的“煤矿区塌陷地综合开发利用的研究”项目,运用生态学原理,在127公顷塌陷地上进行试验,探索出五种治理最佳模式,并进行大面积推广。这五种模式即对深水区,挖鱼塘,淤泥造地,种养结合对季节性积水区,挖沟排水造田,发展农业生产对塌陷变形地,削高填洼,划方整平,配建水利设施,恢复耕种对浅水区不稳定区,顺势发展芦苇、蒲草或穿插耕种对临近石横电厂的塌陷地,用煤灰填平,覆土后种植粮食或经济作物。与此同时,在塌陷地上大力推广了选用良种、配方施肥、模式化栽培、间作套种、立体种植等八项配套技术。这些技术的综合运用,发挥了互补优势,最大限度地挖掘出了塌陷地的潜力。
  肥城县煤矿区塌陷地的治理取得了显著成效,但目前的治理改造现状还停留在一般性的恢复生产上,有待于进一步深化。塌陷地的治理改造,是肥城今后农业生态环境发展的大事,影响到十万农民的生产和生活。
  一是将塌陷地的治理改造列入各级政府的议事日程,设置机构,配备人员,加大投入,综合开发强化土地管理法、水土保持法的贯彻执行,建立配套法规,建立健全水土保持监督管理体系,提高全民的土地、水保意识,用经济、法律手段制止人为水土流失的继续扩展。
  二是因地制宜,科学规划,发展高产高效农业。在总结现有经验的基础上,由点到面,因地制宜地筛选优化模式,做到宜粮则粮、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔,农林牧渔合理配置,规模治理,集约经营,发展生态农业。    

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  • 第4页:参考文献
  5、塌陷区治理目前存在的问题
  5.1局部治理,将会全面恶化
  目前所治理的塌陷区只是全部塌陷区的很小一部分,还不包括将塌未塌的部分。而且当前的治理速度、治理措施还跟不上塌陷区发展的速度,这会造成生态环境的持续恶化,阻碍肥城市的生态可持续发展。
  5.2资金尚无保证,组织有待加强
  资金是采煤塌陷地整治能否得到实施的关键。缺乏治理资金首先是因为从煤矿来的资金源头就小。事实上,采煤塌陷,尤其是深层塌陷对耕地的破坏是毁灭性的,具有一定程度上的不可逆转性。这从源头上决定了治理资金的匮乏。这有限的治理资金进入政府后,由于各种原因,政府也未必能做到专款专用,一部分治理资金被分流挪作它用。没有政府的高度重视,没有统一的组织管理,资金自然得不到保证,治理当然就很困难。另外,政府和企业在塌陷地整治工作上各念各的经,相互之间没有密切配合。到底企业向政府交了多少钱,企业和政府说法口径不一,一时也得不到统一的数据。
  5.3关系纷乱不清,总体治理无序
  第一,大型煤矿企业属国家和山东省所有,其利税大部分由国家和山东省所得,交到肥城本地已所剩无几。但其造成的环境污染、土地塌陷等恶果却不由本地政府和人民承担解决。
  第二,政府搬迁塌陷区的村庄还处于塌陷一片,迁徙一片的被动局面,不能和肥城的城市化、城市总体开发相结合,缺乏整体综合考虑;治理塌陷区就更是处于塌陷一大片,治理一小片的情况。整个的塌陷治理处于一种无序的状况。
  第三,土地使用产权不清。煤矿企业交纳了土地的征地费,按理土地的使用权有一部分应该属煤矿企业所有,但当地村民依然在上面耕种,企业也无法使用自己的一部分土地权利,土地关系纠缠不清。
  6、建立合理机制,保证采煤塌陷地治理和开发
  6.1设立专门机构,整治塌陷地
  煤炭挖掘业有很强的外部效益,也就是说它所带来的利益和损失并不完全是由它自己承担,这是采取市场机制处理煤炭塌陷地的一个障碍。所以,应该采取合适的方式建立采煤塌陷地治理开发公司,把采煤产生的环境损失和治理开发所带来的利益或者完全内部化,由采矿集团消化、处理掉;或者采取产权交易的思路,协调各方的关系,用证券化方式设立塌陷地整治公司。
  如果完全把采煤所产生的收益和损失内部化,由煤矿集团负责处理,就有一个逃避不了的现实问题——土地产权问题。由于产权不清,即使煤矿企业有愿望、有能力进行土地整治也无法实现。按照目前的征地规定,煤炭企业对所征用的土地采煤后形成的塌陷地无使用权。现行的管理模式是:煤炭企业征地—采煤—塌陷地—土地主管部门—划拨给地方使用。企业在不进行重新征地的情况下进行整治和使用,则将招致地方政府和农民的强烈干预。也就是说,“谁破坏”、“谁整治”与“谁收益”三者互不统一,让企业出资整治,然后交给地方或农民使用,显然是不现实的。所以,我们应该把采煤破坏的土地作为暂时使用土地,而不要强求煤矿企业进行二次征地。如果要求企业全部治理开发,治理资金应该可以纳入成本,计入煤价或由政府财政列支。
  当然,地方政府和农民干预煤炭企业整治后使用塌陷地,也有其客观原因。煤炭企业在征用土地时,只按人头数支付一定的安置费,并不解决农民的就业问题。地方政府面对大量因征地而“农转非”的劳动力,同样难以安排就业,失地农民就业成为煤矿区的一大难题。
  由此可以看出,指望煤矿企业自己单独把采煤塌陷地整治完成是不现实的。在整治塌陷地的过程中,必须有城市管理机构和当地农民的配合。具体的利益牵涉到国家、集体、企业和个人。所以,最好能设立专门治理采煤塌陷地的公司,以证券的思路解决其资金及相关权益问题,并由其具体组织安排资金、劳力进行整治工作。
  6.2完善相关政策,配合土地整治工作
  (1)实行“以地换地”政策,滚动治理。
  塌陷地的治理是一个比较长期的过程,在此过程中,政府应该允许塌陷地整治公司采取“以地换地”的政策,给一部分无业农民解决耕种问题。整治好的土地,要合理进行分配。尽可能使之按照集约化的原则使用,在上面不仅要安排原来的村民劳作,而且安排一部分正在整治的土地之上的村民。解决村民耕种就是解决村民就业,这是保证社会稳定的重要因素。
  (2)设立采煤塌陷治理的专项基金。
  专项基金,专款专用,并用市场机制的办法操作,实现基金的滚动发展。专项基金不仅可以用来进行塌陷地整治,而且可以对由于采煤塌陷地而受到影响的村民进行赔偿

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  • 第4页:参考文献
  参考文献:
  [1].地面塌陷灾害分布规律.
  [2].马恩霖等露天开采复田【M¨E京:中国建筑工业出版社,1982.
  [3].祁兴久译.矿业与环境保护[M川E京:中国建筑工业出版社,1982.
  [4].祝国军.矿区土地复垦模式研究[D].中国矿业大学,1988.
  [5].周树理.矿山废地复垦与绿化[M训E京:中国林业出版社,1995.
  [6].赵景逵.矿区土地复垦技术与管理[M].北京:农业出版社,1993.
  [7].李树志,胡锦华,张怀新等.矿区生态破坏防治技术【M】煤炭工业出版社.
  [8].卞正富,张国良.煤矿区土地复垦的理论和方法[J].地域开发与研究
  [9].祝国军.煤矿塌陷区综合开发的一种新模式[J].西安矿业学院学报,1993(2).
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  [11].胡振琪试论开采沉陷土地复垦规划设计fJ].矿山测量,1994(6).
  [12].卞正富,林家聪.煤矿区土地复垦的规划问题[J]煤炭学报,1992(1).
  [13].李村志.煤矿塌陷区土地复垦技术与发展趋势[J].煤矿环境保护,1993(4).
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  [15].黄铭洪,骆永明.矿区土地修复与生态恢复[J】.土壤学报
  [16].方乐金,张运斌.杉木幼林地土壤肥力变化研究【J].土壤学报
  [17].张发旺,侯新伟,韩占涛.矿业开发地表破坏土地资源利用模式研究[J].地理学与国土研究,2002,18(4):26—31.
  [18].纪万斌等.塌陷与生态.地震出版社,1996.1
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  [21].杨国治,徐州煤罔塌陷地的复垦与利用[J].土壤,1996(6):319~323
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