許家高

棗莊礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司

隨著我國高度關(guān)注經(jīng)濟社會發(fā)展過程中的生態(tài)環(huán)境保護，生態(tài)文明建設(shè)逐漸成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要任務(wù)。與我國經(jīng)濟發(fā)展關(guān)聯(lián)較為密切的煤炭資源，在長時間發(fā)掘、開采的過程中，帶來了較為明顯的地面塌陷問題。這類問題的出現(xiàn)不但對各個地區(qū)原有的地形、地貌帶來了嚴(yán)重的破壞，并且地面塌陷也會帶來當(dāng)?shù)刂脖坏钠茡p而出現(xiàn)水土流失、土地沙化等多種生態(tài)環(huán)境問題。我國在生態(tài)修復(fù)技術(shù)方面取得的全新成果，也為采煤塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供了必要的技術(shù)支持。本文通過探討、研究采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的效益評估以及相關(guān)的優(yōu)化方法，以便為今后我國采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的應(yīng)用以及優(yōu)化提供借鑒和參考。

一、采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)概述

我國煤炭資源分布較為豐富，隨著淺層煤炭的開發(fā)逐漸接近警戒值，再加之我國深層煤炭開發(fā)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，使得煤炭分布較為密集的區(qū)域出現(xiàn)了明顯的地下空洞現(xiàn)象，土體很容易在自身重力的影響下出現(xiàn)塌陷，這也是目前我國面臨的較為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一。為了推動我國煤炭行業(yè)與社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境三者之間的同步發(fā)展，我國政府部門高度關(guān)注采煤塌陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)工作落實。從生態(tài)環(huán)境這一層面看來，采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的落實，能夠通過各種技術(shù)的綜合應(yīng)用以及整治，系統(tǒng)化地修復(fù)因為煤炭資源開采而出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象的土地，為動植物提供所需要的棲息地，進一步修復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，推動當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和人居環(huán)境的大幅度改善。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展這一層面看來，通過采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的落實能夠進一步推動當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，從之前的煤炭開采之類的資源密集型的產(chǎn)業(yè)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)旅游、創(chuàng)意文化等新興產(chǎn)業(yè)，進一步提高生態(tài)產(chǎn)品的價值，并通過打造精品的旅游路線和區(qū)域旅游品牌，持續(xù)提高當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展水平。而從居民收入增加的層面看來，隨著采煤塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善，周邊的村莊也可以從之前的煤炭開采為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐月糜螢橹?，進行多元化經(jīng)營，進一步提高當(dāng)?shù)鼐用竦娜司杖胨健?/p>

二、采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程效益評估

國內(nèi)的采煤塌陷區(qū)在實施生態(tài)修復(fù)工作的過程中，想要對其效益進行有效的評價，需要從如下三個方面的指標(biāo)入手。

第一，環(huán)境層面的指標(biāo)。環(huán)境層面有關(guān)煤炭塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程效益評價的指標(biāo)具體可分為煤矸石綜合利用率、水和粉塵污染治理程度、地表植被覆蓋率、土壤肥力和土地環(huán)境優(yōu)化等方面。煤矸石層面的綜合利用率指標(biāo)主要是指在企業(yè)開采煤炭的過程中，二次利用固體廢棄物的實際比例。具體而言，在煤炭開采的過程中，煤層的夾石和底板是煤矸石分布的主要位置，占據(jù)了整體煤層數(shù)量的15%左右，并且這一物質(zhì)的長期存放也會對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的破壞。在煤炭塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)的過程中，可以憑借發(fā)電、煤矸石建筑等方式進一步提高煤矸石的綜合利用率，這也從側(cè)面反映出生態(tài)修復(fù)工程的實際效果。水污染和有關(guān)粉塵污染的治理程度指標(biāo)，主要是在企業(yè)開發(fā)煤炭資源的過程中，政府對于產(chǎn)生的廢水、粉塵等各種污染物的治理措施以及詳細(xì)的落實狀況。有關(guān)地表植被的覆蓋率指標(biāo)，是指在采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工作過程中，修復(fù)完成的面積與采煤塌陷區(qū)地表植被覆蓋面積數(shù)值之間的比值，這也能夠在側(cè)面反映出采煤塌陷區(qū)地表植被因為修復(fù)工程落實而得到改善的具體水平。土壤肥力方面的改善則主要是指在經(jīng)過生態(tài)環(huán)境修復(fù)工程前后采煤塌陷目標(biāo)區(qū)域內(nèi)土壤產(chǎn)生的具體變化。

第二，經(jīng)濟層面的指標(biāo)。GDP增長率、人均居民的收入增加、第二第三產(chǎn)業(yè)貢獻率、新增的就業(yè)崗位等都是反映采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程效果的經(jīng)濟層面效益的指標(biāo)。采煤塌陷區(qū)域的GDP增長率能夠?qū)π迯?fù)工程所帶來的經(jīng)濟效益作出直接的反應(yīng)。居民人均收入這一指標(biāo)主要是指采煤塌陷修復(fù)工程對周邊居民帶來的收入上漲的程度，能夠?qū)τ谏鷳B(tài)修復(fù)工程的經(jīng)濟效益進行直觀反映。第二、第三產(chǎn)業(yè)率則是采煤塌陷區(qū)第二第三產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)增量與國內(nèi)當(dāng)年總增量的一個比值，有關(guān)生態(tài)修復(fù)工程落實對于采煤塌陷區(qū)所處區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來的改善程度也能夠從宏觀層面得到反映。有關(guān)就業(yè)崗位的增加則是指在采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工作落實的過程中，為周邊居民生活改善提供的崗位數(shù)量。

第三，社會層面的指標(biāo)。從社會層面看來，對于生態(tài)修復(fù)工程落實帶來的采煤塌陷區(qū)經(jīng)濟效益社會指標(biāo)的衡量，可以從采煤塌陷區(qū)土地的回填利用率、失地農(nóng)民的二次就業(yè)率以及安置補貼覆蓋率等多個層面入手。土地回填利用率則能夠?qū)⒉擅核輩^(qū)落實的生態(tài)修復(fù)工程對于耕地資源帶來的影響進行反映，失地農(nóng)民的二次就業(yè)則是客觀展現(xiàn)了生態(tài)修復(fù)工程落實所帶來的社會發(fā)展的影響。有關(guān)礦區(qū)居民安置以及補貼的覆蓋率指標(biāo)可以在采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)過程中具備搬遷安置和享受補貼的居民的占有比例做出客觀的反應(yīng)。

考慮到采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)效益評估工作需要涉及多元化的評價指標(biāo)，因此可以選用因子分析這種多元統(tǒng)計分析方法，對于相應(yīng)特征在進行提取之后，確保能夠?qū)⒀芯窟^程中選擇的多個初始變量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸舜酥g相互關(guān)聯(lián)較低的綜合指標(biāo)，可以憑借這種數(shù)量較少的不相關(guān)指標(biāo)合理解釋生態(tài)修復(fù)工程有效性評價體系中的各種信息，以此來有效評估生態(tài)修復(fù)工程師對采煤塌陷區(qū)的具體效果。

三、生態(tài)修復(fù)問題分析

(一)塌陷區(qū)損毀現(xiàn)狀評價

我國煤炭資源儲量較為豐富，但隨著國內(nèi)淺層和深層煤炭資源的持續(xù)開發(fā)，各個礦區(qū)塌陷的面積處于一種持續(xù)擴張的傾向?；茨系貐^(qū)作為我國煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早的區(qū)域，經(jīng)過百余年的發(fā)展之后，2020年當(dāng)?shù)氐牟擅簠^(qū)塌陷面積達到了70,078公頃，這也從某種程度上直接反映出我國現(xiàn)階段煤炭產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶來采煤地區(qū)塌陷區(qū)面積不斷擴張的事實。我國采煤地區(qū)塌陷區(qū)面積的持續(xù)擴張，使得國內(nèi)能夠利用的土地面積進一步縮小，同時采煤塌陷區(qū)的土體在下沉之后，土體中含有的有害物質(zhì)會逐漸在地下水的作用下進入地下水循環(huán)系統(tǒng)中，這對于我國水環(huán)境的安全性同樣會產(chǎn)生一定的影響。

(二)塌陷區(qū)環(huán)境影響評價

塌陷區(qū)面積的持續(xù)擴張，加重了各個地區(qū)的水土流失問題，采煤塌陷區(qū)原有的完善的陸地生態(tài)系統(tǒng)，將會在水土流失問題的影響下逐漸演變成為水陸共享生態(tài)系統(tǒng)。從表面上看采煤塌陷區(qū)的水資源數(shù)量有所增加，但因為土壤長期受到水分的侵蝕、淹沒等影響，也會帶來較為嚴(yán)重的水體污染和土地資源損失等問題。因為表層土壤內(nèi)部分布著數(shù)量相對較多的植物根系，也是農(nóng)作物生長發(fā)展的重要基礎(chǔ)條件，煤炭開采所帶來的地面塌陷，使得土壤表層的耕作層厚度顯著降低。因為煤炭開采資源帶來的地表下沉問題，如果位于礦區(qū)的潛水位，下沉地區(qū)將會完全被水分淹沒，極大降低了土壤本身的可耕作性，對于當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的生長和發(fā)展同樣會帶來明顯的影響。在地下煤炭采空區(qū)形成的時候，采空區(qū)頂部會形成冒落、碎裂、彎曲下沉帶，前兩者對于地下的含水層結(jié)構(gòu)將會產(chǎn)生明顯的破壞。

(三)采煤塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害評價

以目前我國采煤塌陷區(qū)的發(fā)展看來，采空塌陷是發(fā)生最為頻繁的地質(zhì)災(zāi)害，崩塌也是其中發(fā)生較為頻繁的一種次生災(zāi)害類型，煤炭開采區(qū)內(nèi)部出現(xiàn)采空塌陷帶有顯著的突發(fā)性特點。隨著我國各區(qū)域煤炭資源的持續(xù)開發(fā)，雖然能夠推動各個地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展，但卻帶來了土地塌陷面積不斷擴大的問題，將以陸地生態(tài)為主的生態(tài)系統(tǒng)改變?yōu)樗懝采鷳B(tài)系統(tǒng)，同時也會因此引發(fā)連環(huán)的水體環(huán)境問題。對我國部分煤層分布厚度較厚的地區(qū)而言，一旦全部的可開采煤層開發(fā)完畢之后，地表下沉量就會顯著增加，由此所帶來的采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害危害也變得更大，需要范圍內(nèi)的全體居民進行搬遷?？傮w而言，一旦出現(xiàn)了采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害，不但當(dāng)?shù)氐母饔玫孛娣e變小，使得失業(yè)人員的數(shù)量有所增加，在影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的同時，也會進一步加劇社會矛盾，對于當(dāng)?shù)氐纳鐣?、?jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展會帶來明顯的影響。

(四)塌陷區(qū)損毀情況預(yù)測

隨著我國各個地區(qū)煤炭開采資源的持續(xù)增加，國家相關(guān)部門也預(yù)計今后的采煤塌陷區(qū)面積將會進一步擴展，并利用之前的礦區(qū)數(shù)值進行了進一步的預(yù)計。淮南市是作為我國煤炭資源開發(fā)的重要產(chǎn)地，根據(jù)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門所發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示全市從2012 年到2020 年這段期間內(nèi)累計的采煤塌陷區(qū)面積增加數(shù)量達到了14,402 公頃，平均年增加數(shù)值達到了1910.5公頃。在淮南市境內(nèi)的18個煤礦全部完成開采工作之后，市內(nèi)的采煤塌陷區(qū)整體面積數(shù)量將會達到70,078公頃，從某種程度上看，淮南當(dāng)?shù)?7%以上的土地空間將會發(fā)展成為采煤塌陷區(qū)。這種塌陷面積快速發(fā)展的現(xiàn)象，對于當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉa(chǎn)以及生活都會帶來明顯的負(fù)面影響，并且全市的道路系統(tǒng)以及水系污染問題也會變得越發(fā)嚴(yán)重。

四、采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程升級策略

(一)豐富修復(fù)理論基礎(chǔ)

在今后我國采煤塌陷區(qū)落實生態(tài)修復(fù)工程持續(xù)優(yōu)化的過程中，需要立足于工程建設(shè)的整體利益，將各方參與積極性進行全方位的發(fā)揮。在承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任的同時，需要保障工程各方享有應(yīng)有的權(quán)利，確保風(fēng)險和收益始終維持對等的狀態(tài)。出于有效控制風(fēng)險產(chǎn)生可能性的考慮，相關(guān)企業(yè)需要在針對采煤塌陷區(qū)落實生態(tài)修復(fù)工程的過程中，選擇有著明顯抗風(fēng)險能力優(yōu)勢且具備一定彈性空間的技術(shù)方案，配合技術(shù)模式的檢測完善工作，保障各項采煤塌陷區(qū)修復(fù)保護和安全措施得以有效的落實。對于工程落地過程中，合作方有可能會出現(xiàn)的各種資信風(fēng)險需要其出具擔(dān)保并交納一定數(shù)量的風(fēng)險保證金，以此來降低風(fēng)險發(fā)生過程中的各種損失。在工程風(fēng)險發(fā)生之后，需要及時采取相應(yīng)的措施，降低風(fēng)險事件帶來的影響，并需要保障在最短的時間內(nèi)恢復(fù)工程的施工生產(chǎn)，盡可能按照原計劃完成預(yù)定的目標(biāo)，最大程度地防止工程中斷、成本超支等問題的發(fā)生。

(二)促進主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

在采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的升級中，相關(guān)部門需要關(guān)注所屬區(qū)域主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。簡單而言，煤炭產(chǎn)業(yè)需要做到綠色化轉(zhuǎn)型升級，以煤炭塌陷區(qū)的綜合治理作為出發(fā)點，遵循循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的理念，逐步推進原煤的產(chǎn)能以及產(chǎn)量穩(wěn)定增長。當(dāng)?shù)卣枰谌轿豢紤]所處環(huán)境承載能力的前提下，以大型煤炭企業(yè)作為出發(fā)點進行統(tǒng)籌規(guī)劃，發(fā)展高產(chǎn)高效的礦井，提高煤炭資源開發(fā)的利用率。煤炭企業(yè)也需要持續(xù)探索煤炭的清潔生產(chǎn)、綠色開采等技術(shù)，強化采煤塌陷區(qū)治理和生產(chǎn)環(huán)境再建設(shè)工作的投入力度，以此來推動煤炭生態(tài)工藝的節(jié)能化以及礦區(qū)環(huán)境建設(shè)的園林化發(fā)展。在推動煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的過程中，當(dāng)?shù)卣枰e極建立煤電循環(huán)經(jīng)濟體系，以此來推動煤電一體化的快速發(fā)展，有效結(jié)合采煤塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境治理和煤電一體化發(fā)展，配合清潔生產(chǎn)、余熱發(fā)電和廢氣資源綜合利用，最大限度地降低用電和用煤的數(shù)量，并減少二氧化碳的排放量。通過主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，能夠在適當(dāng)削減煤炭開采數(shù)量的同時，為今后接下來的探險區(qū)治理提供必要的資金支持，促進塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)步復(fù)原。

(三)爭取資金支持

采煤塌陷區(qū)的生態(tài)修理工程需要大量的資金投入。在今后爭取資金支持的過程中，當(dāng)?shù)卣块T需要建立并完善資源開發(fā)補償機制、設(shè)備產(chǎn)業(yè)援助機制等，確保為當(dāng)?shù)氐牟擅核輩^(qū)治理以及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)轉(zhuǎn)型發(fā)展籌集必要的資金。金融機構(gòu)在目前我國生態(tài)環(huán)境修復(fù)過程中的作用逐漸凸顯，各個地區(qū)需鼓勵當(dāng)?shù)氐慕鹑跈C構(gòu)為采煤塌陷區(qū)綜合治理工作落實提供相應(yīng)的專項貸款。同時，我國各地區(qū)需要針對采煤塌陷區(qū)的居民搬遷改造、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、搬遷居民的就業(yè)、義務(wù)教育等設(shè)置專業(yè)的財政資金。中央政府也需要將采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)的重點項目納入國債資金和中央基本預(yù)算建設(shè)資金支持的范圍內(nèi)。

(四)培育新興產(chǎn)業(yè)

在我國采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程轉(zhuǎn)型升級的過程中，需要高度關(guān)注新興產(chǎn)業(yè)的培育及發(fā)展。各地區(qū)可以進一步推動循環(huán)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培育采煤塌陷區(qū)的新材料產(chǎn)業(yè)，建立包含礦產(chǎn)資源開發(fā)、煤炭深加工、礦物渣利用等方面在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈條。各地區(qū)需要以當(dāng)?shù)氐拇笮徒ú墓咀鳛槌霭l(fā)點，落實煤矸石、粉煤灰綜合利用生產(chǎn)各類環(huán)保的建筑材料。在新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，需要以當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等平臺作為載體，引導(dǎo)這類企業(yè)集中向著園區(qū)發(fā)展，最終形成產(chǎn)業(yè)鏈條完善的新材料產(chǎn)業(yè)基地。同時，采煤塌陷區(qū)的新產(chǎn)業(yè)發(fā)展也需要重點關(guān)注以潔凈煤作為重點的新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的引進和開發(fā)，進一步推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這個過程中，煤炭開發(fā)企業(yè)需要進一步推動地面煤層氣的開發(fā)利用，推動所屬地區(qū)煤層氣勘探工作的落實，并選取典型的礦井進行煤層氣地面開發(fā)與井下抽放結(jié)合的綜合開發(fā)實驗，隨后根據(jù)實驗和工作實踐結(jié)果持續(xù)進行推廣，最終組建當(dāng)?shù)匾悦禾抠Y源作為基礎(chǔ)的完善的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。

五、結(jié)語

我國采煤塌陷區(qū)的形成與國內(nèi)煤炭資源的大規(guī)模深層開展有著較為緊密的關(guān)聯(lián)。在破壞已有耕地資源的同時，也會帶來較為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。我國在高度關(guān)注采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程落實優(yōu)化的過程中，需要從環(huán)境、經(jīng)濟、社會三個層面建立完善的指標(biāo)體系，使用因子分析方法對其經(jīng)濟效益進行科學(xué)的評估。在今后我國采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程升級的過程中，需要以修復(fù)理論基礎(chǔ)豐富作為切入點，推動主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，并配合足夠的發(fā)展資金，培育全新的環(huán)保產(chǎn)業(yè)推動采煤塌陷區(qū)循環(huán)經(jīng)濟鏈的組建以及發(fā)展。