龍永春
摘要:煤炭和其他有用礦物的大規(guī)模開發(fā)和利用,既給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,也對(duì)人類生存的環(huán)境產(chǎn)生了一系列的消極影響。要解決好這個(gè)矛盾,只有依靠系統(tǒng)深入地研究,才能既保證生產(chǎn),又能將由于生產(chǎn)所帶來的對(duì)環(huán)境的危害減小到最低程度。
關(guān)鍵詞:開采沉陷;環(huán)境;評(píng)價(jià);整治
1 概述
環(huán)境,是指人類賴以生存并以人為中心圍繞著人的物質(zhì)世界。環(huán)境是一個(gè)極其復(fù)雜的、相互影響、相互制約的辨證的自然綜合體,一般可分為自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。人類的自然環(huán)境,就是指環(huán)繞于我們周圍的各種自然因素的綜合。人類的社會(huì)環(huán)境,是指人類的社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)狀況、職業(yè)分工、文化藝術(shù)、衛(wèi)生等上層建筑和生產(chǎn)關(guān)系等。
人類的活動(dòng)如采礦等,既影響人類的自然環(huán)境,又影響人類的社會(huì)環(huán)境。
環(huán)境保護(hù)就是采取法律的、行政的、經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)技術(shù)的措施,合理地利用自然資源,防止環(huán)境污染和破壞,以求保護(hù)和發(fā)展生態(tài)平衡,擴(kuò)大有用自然資源的再生產(chǎn),保障人類社會(huì)的發(fā)展。
開采沉陷對(duì)環(huán)境的影響突出地表現(xiàn)在:地表耕地受到破壞;平原地區(qū)大片地表移動(dòng)盆地積水;干旱山區(qū)由于地表水系受到破壞,影響居民生活用水和灌溉用水;受采動(dòng)的山地易產(chǎn)生滑坡,危及工民用建筑物和生活生產(chǎn)設(shè)施的安全等等。
2 開采沉陷對(duì)土地影響的整治
隨著煤礦開采范圍的不斷擴(kuò)大和塌陷、破壞土地的日益增多,礦區(qū)土地的大面積塌陷,不但嚴(yán)重破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,使農(nóng)田荒蕪,農(nóng)民少地或無(wú)地耕種,而且使煤礦征地越來越困難,嚴(yán)重影響煤炭生產(chǎn)任務(wù)的完成。
開采沉陷所造成的地表塌陷區(qū),特別是常年積水的塌陷區(qū)內(nèi),耕地可耕性的降低常常是永久性的。也就是說,如果不采取適當(dāng)?shù)恼未胧覀儗⒂肋h(yuǎn)失去這些土地。長(zhǎng)此以往,將給子孫后代帶來不可估量的損失。因此,受開采破壞的土地的整治和恢復(fù)是一項(xiàng)極其重要的、刻不容緩的工作。
2.1 地表塌陷區(qū)造地復(fù)田
2.1.1 利用煤矸石造地復(fù)田
地下開采煤炭時(shí)產(chǎn)生大量的煤矸石運(yùn)到地表,堆成矸石山。目前全國(guó)煤矸石積存量約為六億多噸,年新生矸石一億多噸。應(yīng)用煤矸石作為塌陷區(qū)造地復(fù)田的充填材料,既可使破壞了的土地得到恢復(fù),又可減少矸石山占地,消除矸石山對(duì)環(huán)境的污染。
煤矸石復(fù)田可分為三種情況:新排矸石復(fù)田、推平老矸石堆復(fù)田和預(yù)排矸石復(fù)田。
新排矸石復(fù)田,是應(yīng)用排矸石復(fù)田系統(tǒng),將礦井新產(chǎn)生的煤矸石直接排入塌陷坑,推平復(fù)土造田;推平老矸石堆復(fù)田,是應(yīng)用積存的矸石作復(fù)田的填充料,并推平老矸石山,在其上復(fù)土綠化或處理矸石山作為它用;預(yù)排矸石復(fù)田,是在建井過程和生產(chǎn)初期,在采區(qū)上方地表預(yù)計(jì)要發(fā)生下沉的地區(qū),將表土取出堆放在其四周,按預(yù)計(jì)的下沉等值線圖,預(yù)先排放矸石,待到下沉停止、矸石充填到預(yù)期水平后,再將堆放四周的表土平推在矸石層上復(fù)土成田。
復(fù)土可用汽車、挖掘機(jī)、鏟運(yùn)車等設(shè)備,如果是從積水塌陷坑中取土?xí)r,可用水力挖塘機(jī)和小型挖泥船等。復(fù)土厚度根據(jù)土地使用情況而異,通常是做建筑場(chǎng)地時(shí)厚度為0.2-0.5m,做耕地時(shí)厚度為0.5-0.8m。
2.1.2 利用電廠粉煤灰造地復(fù)田
我國(guó)許多大型煤炭生產(chǎn)基地附近都有電廠,利用電廠的廢渣粉煤灰造地復(fù)田,在技術(shù)上是可行的,在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。
利用粉煤灰對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行造地復(fù)田的方法如下:
在計(jì)劃復(fù)田的塌陷區(qū)內(nèi)修筑儲(chǔ)灰場(chǎng),用推土機(jī)、鏟運(yùn)車或汽車,按設(shè)計(jì)用量取出塌陷區(qū)的耕植土,運(yùn)到塌陷區(qū)周圍,壓實(shí)筑坎形成儲(chǔ)灰場(chǎng)。在塌陷積水時(shí),可用挖泥船或挖塘機(jī)組取土,存放在塌陷區(qū)周圍留作復(fù)土?xí)r使用。
水力輸灰。從電廠到復(fù)田的塌陷坑之間鋪設(shè)雙排管道,把粉煤灰用水混合為灰水,用電廠原有的泵類把灰水排放到儲(chǔ)灰場(chǎng)。
沉淀和排水?;覉?chǎng)內(nèi)的灰水隨著充灰不斷地沉淀累積,沉淀后的水由儲(chǔ)灰場(chǎng)的排水口流經(jīng)排水溝,排入河流和江湖。由于這種水的水質(zhì)較好(ph小于9),不影響民用和工業(yè)使用。
復(fù)土造田。儲(chǔ)灰場(chǎng)沉積的粉煤灰達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止充灰,將水排凈,即可復(fù)土,復(fù)土厚度一般為10-50cm。
2.1.3 利用湖泊、河泥造地復(fù)田
在一些靠近湖、河的煤礦中,可以利用湖泥、河泥充填塌陷區(qū)造地復(fù)田。其方法是:先將礦井矸石排入到塌陷區(qū)填底,湖泥堆在矸石上,待泥干后用推土機(jī)推平,然后改良土壤,完善排灌系統(tǒng),綠化和再種植,最后還田。
2.2 塌陷區(qū)的綜合治理
一般說來,平原地區(qū)塌陷的范圍很大,有的還有相當(dāng)多的積水。造地復(fù)田是有許多的優(yōu)點(diǎn),但要花費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi),還要有足夠的充填材料。所以,造地復(fù)田的塌陷區(qū)只能是全部塌陷區(qū)的一部分。為了更好地全面地整治塌陷區(qū),應(yīng)進(jìn)行塌陷區(qū)的綜合治理,即要因地制宜、全面規(guī)劃、統(tǒng)一安排,使造地復(fù)田、復(fù)原、重建工作同時(shí)進(jìn)行,發(fā)展多種經(jīng)營(yíng),妥善安排被煤礦占用了土地的農(nóng)民的生活,以取得最好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
綜合治理塌陷區(qū)的方法主要有:
塌陷區(qū)疏干:在塌陷后地表大部分高于附近的河、湖水面的地區(qū),可以采用疏干塌陷區(qū)的方法。具體做法是,開挖大量排水渠,把塌陷區(qū)積水排入河、湖或水庫(kù);在低洼地挖深墊淺建設(shè)水庫(kù),澇季存水、旱季灌溉;在因河床的坡降變化而使河水不能暢流時(shí),在河流的適當(dāng)?shù)囟卧O(shè)置揚(yáng)水站,以便雨季時(shí)把河水泵入下游排走。疏干塌陷區(qū)不但可使大部分農(nóng)田恢復(fù)為可耕地,而且可使村莊和其他建筑物周圍不再積水,避免了不必要的遷移,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
平整土地:在地表下沉量不大,但有大量裂縫、臺(tái)階、塌陷坑等不連續(xù)變形和破壞時(shí),可使用推土機(jī)等對(duì)土地進(jìn)行修補(bǔ)、平整;在漏水嚴(yán)重時(shí),可將水田改為旱地或水旱作物兼種;對(duì)于塌陷區(qū)內(nèi)不深或潛水位較低的地段,可改造成梯田。
挖深墊淺:在下沉比較大的地區(qū)取土,墊在下沉較小的地區(qū),使前者成為魚塘或蓄水庫(kù),使后者成田。
發(fā)展水產(chǎn)和養(yǎng)殖業(yè):對(duì)面積廣、深度大、積水多的塌陷坑,不必過分強(qiáng)調(diào)復(fù)田,可因地制宜進(jìn)行整治、發(fā)展水產(chǎn)、養(yǎng)殖業(yè)和調(diào)節(jié)工農(nóng)業(yè)用水,以提高經(jīng)濟(jì)效益。
此外,有許多老礦區(qū)已經(jīng)發(fā)展成為工業(yè)城鎮(zhèn)。他們對(duì)不能復(fù)田的塌陷區(qū),加以修整,并進(jìn)行了綠化和美化,成為員工們休息娛樂的場(chǎng)所,有的還建立了福利和生活、生產(chǎn)設(shè)施,都取得了較好的效果。
3 結(jié)語(yǔ)
開采沉陷的研究對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高都有著重要的意義。為了進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè),需要開采大量的有用礦物,但是開采這些有用礦物產(chǎn)生的開采沉陷又反過來影響和破壞巖體內(nèi)和地面上的一些生產(chǎn)和生活設(shè)施,影響生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活的提高。
開采沉陷對(duì)環(huán)境的影響及其整治的重要性,已為越來越多的人們所認(rèn)識(shí),隨著時(shí)間推移,這個(gè)問題必將逐漸成為礦山開采沉陷學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。怎樣合理、系統(tǒng)地將由于開采沉陷造成的各方面消極影響減小到最低程度,還有待于更進(jìn)一步的探討和研究。
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