蘭中孝,張才兵,廖德武,王 源

(1.貴州地礦基礎(chǔ)工程有限公司,貴州 貴陽 550081;2.貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州 貴陽 550081)

0 引言

自上世紀(jì)八十年代中期開始,由于采礦形成的滑坡、塌陷、棄渣、土地減少、水體污染等地質(zhì)環(huán)境問題嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)匕傩盏娜粘Ｉ?每年百姓因此類問題集體上訪、鬧事接連不斷,嚴(yán)重干擾了市、縣地方政府的正常工作,制約了企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

面對歷史積存問題,面對資源近于枯竭、礦山企業(yè)處于虧損邊緣狀態(tài),造成礦山收不抵支,籌措治理資金困難。大量危害程度嚴(yán)重的環(huán)境問題得不到有效的監(jiān)測、治理,生命財(cái)產(chǎn)安全得不到保障,地質(zhì)環(huán)境問題日趨突出,房屋開裂、耕地?fù)p毀、道路損毀坍塌、土地資源破壞,導(dǎo)致農(nóng)民耕地減產(chǎn)、生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅,加劇了農(nóng)民與企業(yè)、與政府的矛盾,影響和諧社會構(gòu)建。

1 采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理的意義及必要性

1.1 地質(zhì)環(huán)境治理的意義

(1)通過地質(zhì)環(huán)境綜合治理,將有效減輕或避免地質(zhì)災(zāi)害對礦區(qū)群眾構(gòu)成的潛在威脅,保護(hù)礦區(qū)和人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全,使人民安居樂業(yè)。

(2)通過地質(zhì)環(huán)境綜合治理,使礦區(qū)遺留邊角礦產(chǎn)資源及周邊礦產(chǎn)資源得以充分利用,保護(hù)有限的礦產(chǎn)資源,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

(3)通過地質(zhì)環(huán)境綜合治理,可以恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,消除礦山環(huán)境污染,保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)資源環(huán)境。

(4)通過地質(zhì)環(huán)境綜合治理,可以開發(fā)利用有限的土地資源,避免因礦山環(huán)境問題引發(fā)的群眾集體上訪等不安事件,體現(xiàn)黨中央“以人為本”、著力構(gòu)建和諧社會,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的指導(dǎo)思想,對促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活改善都具有重要意義。

通過以上工作,將有效改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,減少和控制災(zāi)害發(fā)生,緩解當(dāng)?shù)厣鐣?營造和諧社會,促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè),其環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著。著力構(gòu)建一個(gè)生態(tài)環(huán)境良好、安全和諧的社會主義新農(nóng)村。

1.2 地質(zhì)環(huán)境治理的必要性

多年來,由于煤炭開采造成的地表沉陷、山體滑坡、生態(tài)破壞、水土流失等災(zāi)害已經(jīng)給人民財(cái)產(chǎn)及生命安全造成極大損失和威脅,工農(nóng)關(guān)系非常緊張,上訪案件逐年增多,安全隱患嚴(yán)重,另外隨著地方煤礦關(guān)閉整合后生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)大,沉陷面積正逐年增加,造成的地質(zhì)災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)損失和社會問題將會更趨嚴(yán)重。因此,對采煤沉陷區(qū)的治理已經(jīng)迫在眉睫。

2 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)綜合治理工程概況

2.1 研究區(qū)概況

安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)距安龍縣城約26 km,行政區(qū)劃隸屬黔西南州安龍縣普坪鎮(zhèn)所轄。其地理坐標(biāo):東經(jīng)105°16′40″～105°17′52″,北緯25°16′14″～25°18′19″。開采方式為地下開采,生產(chǎn)規(guī)模:60萬 t/a,該礦于2016年6月閉坑。其拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1。

2.2 采煤沉陷區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及問題

通過現(xiàn)場調(diào)查,安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)主要表的地質(zhì)環(huán)境問題為3個(gè)方面:一為礦山地質(zhì)災(zāi)害,二為地下水資源的破壞,三為土地資源損毀。

2.2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

礦山地質(zhì)災(zāi)害是沉陷區(qū)內(nèi)比較突出的環(huán)境地質(zhì)問題,地質(zhì)災(zāi)害具有分布廣、突發(fā)性強(qiáng)、類型復(fù)雜、隱患多、發(fā)生頻率高、影響大、災(zāi)情嚴(yán)重等特點(diǎn)。主要災(zāi)種有礦山采空區(qū)地面沉降、地面巖溶塌陷、地面塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石(包括礦渣、廢石、尾砂)流和礦坑涌水等礦山地質(zhì)災(zāi)害。各類地質(zhì)災(zāi)害見圖1。

圖1 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)內(nèi)沉降引起的房屋及道路開裂

表1 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表

2.2.2 地下水資源破壞(礦山礦井水、淋溶水隨意排放)

云天化的產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，在肥料板塊，氮肥、磷復(fù)肥是云天化的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)，同時(shí)在產(chǎn)業(yè)上游還擁有寶貴的磷礦資源。段文瀚表示，在環(huán)保政策層層加碼的今天，綠色發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)的共識，云天化在這一方面始終走在前列。云天化所提倡的綠色科技，主要是指綠色礦山、綠色工廠、綠色產(chǎn)品。

礦坑水、礦渣淋濾液污染地表水和地下水后會由于地表水和地下水徑流、滲流作用而污染矸石山和排土場周圍土壤,使地下水徑流減緩或滯流區(qū)耕地鹽漬化,從而損毀地表植被,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)農(nóng)作物減產(chǎn);同時(shí)也會導(dǎo)致煤矸石中的重金屬元素進(jìn)入植物體內(nèi)并產(chǎn)生積累。地下水受到越來越嚴(yán)重的污染,土壤鹽分積累量越來越高,土壤堿化趨勢相應(yīng)增加。土壤鹽漬化致使地表植被退化,生物繁殖能力下降,影響區(qū)域生態(tài)多樣性。

根據(jù)調(diào)查,工作區(qū)水污染主要的污染源為采空區(qū)積水溢流和煤矸石淋濾液。其污染途徑有三種,即采空區(qū)積水通過老窯、小窯集中排泄,采空區(qū)積水通過圍巖破碎帶分散排泄和煤矸石淋濾液在降水作用下分散排泄。

礦區(qū)內(nèi)煤矸石堆將在土地恢復(fù)治理中修建截、排水溝,并進(jìn)行覆土復(fù)綠,因此,該部分區(qū)域污染在土地整理后將大大減少,本次治理可以不予考慮。

1)礦井水

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,當(dāng)?shù)亻]坑煤礦在煤礦閉坑封閉井口時(shí),皆只是采用混凝土對井口進(jìn)行簡單封堵,防止人員進(jìn)入。沒有采用科學(xué)、合理的方案進(jìn)行封堵。隨著地表水的持續(xù)下滲,地下水水位上升,沿井口附近溢出,直接排入排水溝匯入溪流。造成當(dāng)?shù)厮Y源含硫嚴(yán)重超標(biāo),對當(dāng)?shù)氐姆N植生產(chǎn)、人民生活的安全造成嚴(yán)重影響。

而采空區(qū)積水排泄較為分散,且枯季、豐季變化較大。通過前期調(diào)查,治理區(qū)共有老窯、小窯等排放口共2個(gè),其中枯季有水流出的有3個(gè),流量較大,且水質(zhì)較差。其余排泄口大部分在枯季流量不足0.5L/s,豐季流量不足1L/s。詳見圖2。

圖2 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)內(nèi)井水、淋濾液

2)淋濾液

尾礦庫內(nèi)的煤矸石露天堆放,受到降雨沖刷、浸泡或淋溶,淋溶了煤矸石中的重金屬、無機(jī)鹽類等污染物質(zhì),淋溶水隨意排放,直接匯入地表水,下滲至地下水,污染地下水資源,侵蝕耕地土壤。其中受吉安煤礦1#、3#煤矸石淋溶水污染導(dǎo)致土地板結(jié),農(nóng)作物絕收的面積約83 000 m2。

歷史遺留礦山廢棄工業(yè)場地壓占土地資源,煤礦山閉坑后,大部份的工業(yè)廣場相關(guān)設(shè)施及房屋沒有拆除,部分建筑物被當(dāng)?shù)卮迕裾加?年久失修。造成大量的土地資源被侵占和破壞,使當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)下降;由于過度開發(fā)煤礦資源和礦山環(huán)境污染等原因,造成草地、森林、耕地、河流、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)退化,導(dǎo)致土壤、水資源生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境惡化,甚至加速了土地的鹽堿化或荒漠化、導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。通達(dá)煤礦廢棄工業(yè)廣場壓占土地面積約13 200 m2;吉安煤礦廢棄工業(yè)廣場壓占土地面積約21 500 m2。詳見圖3。

圖3 1#矸石堆壓占土地資源

煤矸石堆場壓占土地資源,煤礦資源經(jīng)過篩選,殘余部分的煤矸石隨意堆放于治理區(qū)的沖溝、洼地,占用了大量的土地資源,同時(shí)也破壞了大量的土地資源和植被,詳見安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)矸石情況調(diào)查表2。

3 采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理

3.1 搬遷工程措施

針對區(qū)內(nèi)受采通達(dá)煤礦、海盛煤礦、吉安煤礦采煤活動影響較為嚴(yán)重的箐口村箐口組、格屯組,卡作村大慶組,戈塘村白路山組,共計(jì)206戶,888人進(jìn)行整體搬遷。

3.2 工業(yè)場地及廢棄建筑物拆除措施

工業(yè)廣場存在生產(chǎn)使用的鋼架棚、以及年久失修的廢棄建筑物。對建筑物進(jìn)行拆除,對原硬化部分的地面,堡坎進(jìn)行拆除,拆除后進(jìn)行復(fù)墾復(fù)綠。治理區(qū)廢棄構(gòu)筑物拆除統(tǒng)計(jì)情況表3。

表2 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)矸石情況調(diào)查表

表3 安龍縣普坪采煤沉陷區(qū)工業(yè)廣場拆除統(tǒng)計(jì)表

3.3 礦區(qū)殘余房屋拆除措施

對礦區(qū)殘余房屋、廢棄堡坎、廢棄圍墻、廢棄混凝土地面、廢棄排水溝,廢棄沼氣池進(jìn)行拆除,拆除后進(jìn)行復(fù)墾復(fù)綠。

3.4 煤矸石堆修復(fù)工程措施

煤矸石綜合治理工程可包括:礦區(qū)煤矸石山攤鋪、煤矸石堆自然滅火、檔護(hù)、截排水、土壤修復(fù)、坡面覆土綠化及復(fù)墾等工程措施。

煤矸石生態(tài)修復(fù)多以土壤修復(fù)、坡面覆土綠化為抓手,把煤矸石生態(tài)修復(fù)與礦區(qū)生態(tài)建設(shè)、環(huán)境污染治理相結(jié)合,同時(shí)促進(jìn)區(qū)域動態(tài)平衡和良性循環(huán),礦區(qū)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào),努力實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益的同步提高。

3.5 土地整治的工程措施

3.5.1 路網(wǎng)建設(shè)工程

利用已建的通村道路,結(jié)合治理區(qū)的綜合特征,修建茶園道路,為茶園的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)條件。

3.5.2 灌溉系統(tǒng)建設(shè)工程

于道路邊緣修建排水措施,修復(fù)治理區(qū)原有蓄水壩,為下游的灌溉提供必要條件。

3.5.3 茶園種植工程

1)地表清理工程

由于工業(yè)場地廢棄建筑物、煤矸石堆、搬遷殘余構(gòu)筑物等壓占損毀土地資源,在進(jìn)行覆土或翻耕前需要清理,使復(fù)墾后土壤適宜植物生長。

2)翻根工程

工業(yè)廣場壓占區(qū)土地資源,經(jīng)多年壓占,土壤板結(jié)嚴(yán)重。地表構(gòu)筑物拆除后,通過深翻土壤透氣,才能夠滿足植被生長需求。

3)表土剝離、覆土

工業(yè)場地、煤矸石堆場等壓占場地復(fù)墾復(fù)綠時(shí)需要客土,在周邊耕地中土層較厚的區(qū)域進(jìn)行取土,剝離的表土臨時(shí)統(tǒng)一堆放;客土運(yùn)至復(fù)墾復(fù)綠區(qū)后,立即對取土區(qū)進(jìn)行翻耕,將剝離的表土回覆至取土區(qū),對取土區(qū)域進(jìn)行土壤培肥,保障生產(chǎn)力水平。

圖4 1#矸石堆2 a后綠化效果

4)茶樹種植

該治理區(qū)的大部分面積土地現(xiàn)已遭受損毀,受礦山開采的影響,地表水漏失,部分水田變?yōu)楹档?土壤沙化較嚴(yán)重,根據(jù)土地?fù)p毀情況,布置適量的農(nóng)業(yè)水利設(shè)施,充分挖掘土地效益潛力,使得治理經(jīng)濟(jì)效益最大化,依據(jù)“政府引導(dǎo),項(xiàng)目幫扶,市場化運(yùn)作,標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”為原則,建議采用“公司+農(nóng)戶”或“公司+合作社+農(nóng)戶”的經(jīng)營模式,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化茶園,以有效促進(jìn)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)以及可持續(xù)發(fā)展。具體茶園規(guī)劃如下:因地制宜地合理利用土地,在土層較厚,土壤呈酸性,集中成片的區(qū)域,可劃為茶園種植區(qū);坡度過陡和山頂、山脊宜劃分為林區(qū);茶區(qū)面積較大的,坡度在10度以內(nèi),根據(jù)地形合理規(guī)劃;坡度在10°～30°之間,必須環(huán)山種植。土地平整后,進(jìn)行開墾,坡度較大的地段按等高進(jìn)行坡改梯;開挖種植溝,施底肥;茶樹定植,施肥、管理,設(shè)計(jì)種植面積為:約1 503.8畝;設(shè)計(jì)種植茶樹為1 692 132株。

3.6 復(fù)綠工程

對治理區(qū)坡度較大,不適宜茶園種植的區(qū)域進(jìn)行植樹復(fù)綠;治理區(qū)現(xiàn)狀局部存在大量優(yōu)質(zhì)植被區(qū)域,補(bǔ)種喬木進(jìn)行復(fù)綠;在茶園建設(shè)過程中盡可能的不破壞優(yōu)質(zhì)植被區(qū)。綠化效果詳見圖4。

4 結(jié)語

綜上所述,通過研究采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理礦區(qū)綜合治理,可以撫慰當(dāng)?shù)孛癖?充分體現(xiàn)人民政府對人民的生產(chǎn)生活的關(guān)懷,對人民生命財(cái)產(chǎn)安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重視,改善了人民群眾的生活環(huán)境,從客觀上也提高了人民生活質(zhì)量,保障了地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。在實(shí)際工作當(dāng)中會遇到很多間題,要不斷學(xué)習(xí)與創(chuàng)新. 提高專業(yè)索養(yǎng)和水平,從而推動我國煤礦企業(yè)能夠更加穩(wěn)定快速地發(fā)展。