孟憲玲

（山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院）

臨汾市是山西省煤炭資源較豐富的地區(qū)之一，據(jù)資料，全市含煤面積占全省含煤面積的18%，煤炭探明儲(chǔ)量348.09億t，占全省煤炭探明儲(chǔ)量的13.48%。原煤的開采會(huì)造成采礦區(qū)地表裂縫、下陷、坍塌，同時(shí)產(chǎn)生大量的煤矸石廢棄物，長(zhǎng)期開采過后會(huì)形成大面積的沉陷區(qū)、矸石場(chǎng)廢棄地和礦區(qū)廢棄地，不僅占用大量土地，造成植被破壞，而且容易引發(fā)地下水和地表水的污染，并導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失，進(jìn)而影響到礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。改良煤礦廢棄地土壤，進(jìn)行廢棄地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重建，可有效提高土地利用效率，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)人與自然的和諧發(fā)展。本文以蒲縣東河煤礦為例，對(duì)煤礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行探討。

1 研究區(qū)概況

1.1 煤礦簡(jiǎn)況

蒲縣東河煤礦位于太林鄉(xiāng)和克城鎮(zhèn)境內(nèi)，是太原煤氣化公司于1998年購(gòu)并東山、東河、匯鑫、辛莊4個(gè)小煤礦進(jìn)行技改整合的礦井。由于村莊和采空區(qū)的阻隔，采用“一礦兩井”方式開拓。技改整合前開采方式有機(jī)采、綜掘、炮掘三種方法，整合后主要采用傾斜長(zhǎng)臂式綜采方法。東河煤礦原生產(chǎn)能力為81 kt/a，其中東山井 66 kt/a，辛莊井 15 kt/a（服務(wù)年限期滿，已關(guān)閉），東山井現(xiàn)為生產(chǎn)井，配套建有入洗90 kt/a的坑口洗煤廠（東河洗煤廠）。井田總面積13.334 km2，其中東山井10.595 km2，生產(chǎn)區(qū)位于南柏村葡萄掌溝內(nèi)，生活區(qū)位于油坊村；辛莊井2.739 km2，位于新莊村西北溝內(nèi)。礦區(qū)共設(shè)置兩處排矸場(chǎng)：一處位于高閣村后溝底（已廢棄），矸石堆高20 m；另一處（在用）位于東山井南端溝谷地，矸石場(chǎng)長(zhǎng)230 m，均寬65 m，目前堆高6 m，總庫(kù)容12萬m3。

1.2 自然條件

礦區(qū)地貌類型為晉西南殘塬溝壑區(qū)，地形較破碎，平均海拔1 500 m。黃土覆蓋面積大，土壤貧瘠，山梁較陡。礦區(qū)地處半干旱半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫9.0℃，極端最高氣溫37.7℃，極端最低氣溫-23.9℃，年≥10℃的有效積溫3 065.3℃；年均降水量479.5 mm，其中6-9月份降水量達(dá)382.1 mm，占到年降水量的79.7%；年蒸發(fā)量1 910.7 mm；無霜期190 d。北川河和克城河流經(jīng)礦區(qū)。

1.3 植物資源

據(jù)調(diào)查，礦區(qū)周邊植物資源豐富，適生喬木樹種有油松、遼東櫟、刺槐、白樺、椴樹、白皮松、鵝耳櫪、脫皮榆、漆樹、三角楓、華北落葉松等，適生灌木樹種有胡枝子、黃刺梅、衛(wèi)矛、連翹、定向接骨木、荊條、山丁子、酸棗、忍冬等，適生草本有鐵稈蒿、野艾草、莎草、苔草、當(dāng)參、柴胡、黃芪等。

2 煤礦廢棄地與沉陷區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 矸石場(chǎng)廢棄地

經(jīng)實(shí)地調(diào)查和查閱有關(guān)資料，東河煤礦年產(chǎn)矸石9 000 t，分別排入兩處矸石場(chǎng)。目前，高閣村矸石場(chǎng)已排滿廢棄，主要排入南端溝谷矸石場(chǎng)地。廢棄矸石場(chǎng)未做防滲，堆放過程中也未進(jìn)行隔層處理，閉庫(kù)后的坡面與頂面雖覆土1 m厚但未綠化利用。另外，在矸石運(yùn)輸過程中封閉不嚴(yán)，沿路撒落物較多。矸石場(chǎng)的淋溶水會(huì)污染周邊土壤和地下水，釋放的有害氣體會(huì)污染大氣環(huán)境，影響礦區(qū)及周邊居民的身體健康。

2.2 關(guān)閉礦區(qū)廢棄地

辛莊井關(guān)閉后廢棄的礦區(qū)，部分建筑物殘存，裸露地表面積較大，部分成為稀疏荒草地，植被主要為灌木和雜草類，水土流失較為嚴(yán)重。遺留的生活垃圾，松散堆放，污染環(huán)境，土地貧瘠化嚴(yán)重?？偟膩碚f，礦區(qū)內(nèi)的植物多樣性破壞嚴(yán)重，與周邊的植被形成很大反差，生態(tài)系統(tǒng)惡化。

2.3 地表沉陷區(qū)

采煤后產(chǎn)生大面積采空區(qū)，極容易引起地表沉陷。據(jù)調(diào)查，目前井田區(qū)裂縫、塌陷及崩塌面積達(dá)24 712 m2，有大的裂縫34條，裂縫最深達(dá)8 m，長(zhǎng)度10-30 m，最長(zhǎng)達(dá)126 m，寬度3-30 cm，主要集中在東河村、碾溝村和油坊村的林地，坡耕地較少。受山坡地形影響，塌陷面積不大。在葡萄溝東面（生產(chǎn)區(qū)）和油坊溝半山腰（生活區(qū)）及其他小部分區(qū)域存在崩塌，調(diào)查測(cè)算面積約2 600 m2，直接威脅著礦區(qū)和周邊居民的生產(chǎn)生活安全。地表出現(xiàn)裂縫、沉陷后，土壤水分蓄存能力下降，造成植物生長(zhǎng)不良，覆蓋率降低，生態(tài)環(huán)境惡化；耕地地塊變小，影響耕作，特別是機(jī)械化耕作，單產(chǎn)降低，影響糧食安全。

3 煤礦廢棄地與沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)措施

根據(jù)上述煤礦廢棄地與沉陷區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響分析，需采取針對(duì)性的措施進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)治理，以控制水土流失，預(yù)防次生地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)自然結(jié)構(gòu)和功能。

3.1 矸石場(chǎng)廢棄地生態(tài)恢復(fù)措施

對(duì)高閣村后溝底煤矸石廢棄地，需采取的生態(tài)恢復(fù)措施：一是為防止煤矸石自燃，應(yīng)在坡面及頂部覆蓋黃土1.2-1.5 m，平整后作為耕地，或種植適宜當(dāng)?shù)氐墓嗄九c草本植物；二是整理坡面，建立健全排水系統(tǒng)，將暴雨徑流集中排入下游河道，為防止沖刷需設(shè)置消能設(shè)施；三是在周邊開挖截排水溝，防止坡面洪水徑流進(jìn)入矸石場(chǎng)造成淋溶下滲；四是補(bǔ)建攔擋工程，如擋矸墻、攔矸壩等，必要時(shí)也可消坡開基形成幾級(jí)臺(tái)階，并覆土植樹種草。

3.2 關(guān)閉礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)措施

經(jīng)實(shí)地測(cè)量，辛莊井生產(chǎn)生活區(qū)廢棄地面積約10.66 hm2，應(yīng)采用工程復(fù)墾和植物復(fù)墾相結(jié)合的辦法：一是對(duì)廠區(qū)內(nèi)建筑生活垃圾進(jìn)行處理，對(duì)殘存建筑和設(shè)施進(jìn)行拆除，剝離場(chǎng)地內(nèi)地表污染土層，進(jìn)行無害化處理后合理利用；二是根據(jù)地勢(shì)削高墊低，進(jìn)行土地平整；三是對(duì)大塊平整地覆土、施肥恢復(fù)為耕地，有效增加耕地面積，交由當(dāng)?shù)卮寮?jí)組織承包租賃經(jīng)營(yíng)；四是對(duì)零星小塊地，采取造林整地措施后恢復(fù)植被。

3.3 地表沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)措施

地表沉陷區(qū)以裂縫密集區(qū)治理為主，生態(tài)恢復(fù)措施：一是對(duì)裂縫及裂縫周邊表土進(jìn)行剝離，原林地剝離10 cm，原坡耕地剝離15 cm；二是對(duì)裂縫及裂縫兩側(cè)0.5 m進(jìn)行充填夯實(shí)（裂縫深度較大的還應(yīng)采取灌注方法充填），之后全部進(jìn)行土地平整；三是將先行剝離的表土按恢復(fù)地類覆土，一般耕地覆土厚度25-30 cm，林草地覆土厚度15-20 cm；四是在林草地上采用魚鱗坑、水平溝、水平階、反坡梯田或徑流林業(yè)整地，選擇鄉(xiāng)土樹草種恢復(fù)植被；五是對(duì)位于礦區(qū)的部分崩塌區(qū)，應(yīng)使用機(jī)械設(shè)備對(duì)崩塌體進(jìn)行全面清除，易滑坡陡峭地帶應(yīng)適當(dāng)削坡，同時(shí)在崩塌體周圍修建擋墻與護(hù)坡設(shè)施，播種吸水性強(qiáng)草種，促進(jìn)生態(tài)自然恢復(fù)。

3.4 運(yùn)行矸石場(chǎng)生態(tài)治理措施

據(jù)調(diào)查，東山井南端溝谷地正在運(yùn)行的矸石場(chǎng)，生態(tài)治理也不到位，根據(jù)目前實(shí)際，應(yīng)采取以下生態(tài)治理措施：一是在矸石場(chǎng)下方50 m處修建攔矸壩，控制徑流沖刷；二是在溝底設(shè)置排洪涵洞和蓄水池，引導(dǎo)雨水順利排出溝內(nèi)并進(jìn)入蓄水池，作為下一步矸石場(chǎng)綠化用水；三是嚴(yán)格矸石堆放工藝，取矸石場(chǎng)兩側(cè)黃土，矸石層每1 m碾壓后覆蓋黃土20 cm，防止積水下滲；四是建立完善坡面排水系統(tǒng)；五是完善矸石場(chǎng)周邊截排水措施；六是通過鋼管壓力灌漿和閉口灌注法進(jìn)行處理，防止淺層煤矸石發(fā)生自燃。矸石場(chǎng)閉庫(kù)后，覆土還田或種草種樹恢復(fù)植被。

［1］楊才敏.也談開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)的表土剝離問題［J］.中國(guó)水土保持，2014（9）：23-24.

［2］李永庚，蔣高明.礦山廢棄地生態(tài)重建研究進(jìn)展［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24（1）：95-99.

［3］李建華，等.山西省礦區(qū)土地復(fù)墾的初步探討［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（3）：69-72.