矿井塌陷区综合整治研究——以山东菏泽陈蛮庄矿井为例

杨淑英杨慧春靖传清岳兴玲解 晶

(1.山东省环境保护科学研究设计院，山东 济南 250013;2.山东省建设项目环境审核受理中心，山东 济南 250100; 3.章丘市环境保护局，山东 章丘 250200;4.山东师范大学人口·资源与环境学院，山东 济南 250014)

矿井塌陷区综合整治研究
——以山东菏泽陈蛮庄矿井为例

杨淑英1杨慧春2靖传清3岳兴玲1解 晶4

(1.山东省环境保护科学研究设计院，山东 济南 250013;2.山东省建设项目环境审核受理中心，山东 济南 250100; 3.章丘市环境保护局，山东 章丘 250200;4.山东师范大学人口·资源与环境学院，山东 济南 250014)

矿产资源的开发给所在区域的生态环境造成了严重的破坏，本文分析了山东省菏泽市单县陈蛮庄采矿塌陷区对生态环境的影响，并针对采矿塌陷区环境问题，说明了利用塌陷区进行生态修复是治理生态环境的有效手段之一，在此基础上提出了采矿塌陷区建设的技术措施，为矿井塌陷区的综合治理做出了示范。

矿井塌陷区;生态环境;综合治理

1 陈蛮庄矿井概况

陈蛮庄行政村位于山东菏泽单县城东10 km，距李田楼乡政府驻地5 km，辖5个自然村，人口1 611人，耕地面积193.33hm2。

陈蛮庄煤矿由肥城矿业集团勘探开发，煤田位于菏泽市单县李田楼乡谢楼以西，马草庙以东，井田中心西距单县城区16km，距菏泽市经济开发区90 km，有省道直接相连。行政区划属陈蛮庄乡和时楼乡。矿区煤层厚度平均约5 m，井田可采面积26 km2，可采储量约7 300万t，煤种以焦煤为主，具有优良的煤质特征，是理想的炼焦配煤和优质动力用煤。

陈蛮庄矿井在开发过程中，地表塌陷将导致生态环境的不断恶化，会影响当地居民的生产和生活。因此，制定合理的、可行的生态环境综合整治方案是十分必要的。

2 塌陷区生态环境综合整治概况

2.1 塌陷区生态环境综合整治的发展过程

1988年，国务院颁布《土地复垦规定》以后，我国塌陷区生态环境综合整治的发展很快。如淮北市现已总计复垦利用塌陷区面积0.87万hm2，占塌陷总面积的53.9%，安置无地农民就业4.5万人，被授予“全国土地复垦示范区”荣誉称号，原塌陷区现已变身成为国家城市湿地公园。

山东肥城矿务局、江苏徐州矿务局、河南平顶山矿务局等用煤矸石和电厂粉煤灰等充填塌陷区，造地还田，种植棉花、玉米、蔬菜等，均取得一定成效，探索出适合我国国情的多种技术途径和塌陷生态环境综合治理开发模式。

2.2 塌陷区生态环境综合整治的填充复垦模式

填充复垦是利用矿区的固体废渣作为填充物料，主要填充物料为煤矸石和坑口电厂粉灰及少量生活垃圾。塌陷区填充复垦兼有掩埋矿区固体废弃物和复垦塌陷土地的双重效能。

结合本矿井的地表塌陷区情况，塌陷区的综合治理应在技术上可行、环境上有效、经济上合理的前提下，根据矿井采区接续情况，在地方政府的支持下，制定切实可行的塌陷区治理规划，利用矿井井下排矸充填矿井塌陷区土地复垦工程，以恢复和改善矿区的生态环境，消除采煤对生态环境的不利影响。

用煤矸石填充复垦是结合煤矿排放废齐矸石进行的。根据我国国情，消灭矸石山的主要途径只能是填充塌陷区。向塌陷区直接排矸与向矸石山排矸相比并不增加费用，前者还略低。矸石复垦后的土地主要用作建筑用地，也可以在矸石填平塌陷区后覆土，作农林种植用地。

3 陈蛮庄采矿塌陷区生态环境综合整治措施

3.1 地面建(构)筑物修复措施

采矿区可采用走向长壁采煤法，“全部冒落法”管理顶板，不再考虑防止、控制地表塌陷的工程措施。为减轻矿井开采对地面建(构)筑物的影响，对未搬迁的建(构)筑物将采取预加固措施，包括采用基础圈梁、构造柱，变形缝、变形补偿沟、水平滑动层等，以增强建(构)筑物抗变形能力。同时加强巡查检测，对出现变形裂缝的建(构)筑物及时采取措施进行修复。

3.2 耕地修复措施

3.2.1 对浅塌陷地带耕地的修复措施

陈蛮庄矿区地表塌陷后，位于浅塌陷地带的农业耕地受影响程度轻微，基本上能够正常使用。该地带耕地大部分位于全井田各采区的边缘，为了最大限度地保护耕地，并使土地资源得到充分利用，应对其进行机械平整，以尽量恢复原有功能。

3.2.2 对深塌陷地带耕地的修复措施

随着煤层开采范围的不断扩大，地表塌陷的程度也将不断加大，深塌陷地带耕地大部分处于全井田各采区的中部，该地带农业耕地受影响程度相对较重，塌陷深度大，有季节性积水区出现。对于深塌陷地带耕地的修复应以平整和填充相结合的方式进行。由于矿井范围内地下水埋藏水位相对较深，经整治后基本无水域出现，但不排除部分塌陷较深地段挖深垫浅，有水域出现。总之，经过改造后，评价范围内耕地的使用功能可保持不变。

对于税负的多少来说，不仅受收入和费用的影响，税率也是影响其大小的关键之一。本次个税改革，税率没有变更，但是税率级距增加了(如表2所示)。税率不变，税率级距的增加则会让更多的中低收入者的收入划入税率较低的档，从而减少应纳个人所得税额。

矿区土地修复途径与利用方向参见表1。

3.3 农田水利设施、公路的修复措施

3.3.1 河道、沟渠、农灌井修复措施

井田范围内受矿区开采地表塌陷影响的河流主要就是惠河与其支流，它们在全井田时期遭受塌陷影响的长度共计5.519km。

由于本井田内河流较少，且受塌陷影响相对较小，最大下沉值为3.922m。因此，塌陷区内河流的流向保持不变，塌陷深度较大的河段，可使其局部形成宽阔水面，在塌陷浅部筑堤，堤外区域保持原地形标高，进行回填，这样可保证河流上游来水顺利通过。同时为保证周围区域雨水汇水流向不变，在复垦区回填的同时，按原有排水渠道流向，在回填区域内按一定间距设置大的集中排水渠，最后汇入河道。

塌陷区内纵横交错的农田排灌沟渠、农灌井，应根据地表塌陷的具体情况，施以修复、改道、改造等措施进行解决，以确保农田灌溉和排涝的需要，所需费用应由建设单位给予补偿。在需要重新修建农灌沟渠时需根据地形情况因地制宜的布设。平原地区斗渠、斗沟以下各级渠道宜相互垂直，斗渠长度宜在1 000－3 000m，间距宜在400－800m;末级固定渠道(农渠)长度宜为400－800m，间距宜为100－200m，并应与农机具宽度相适应。旱作区临时渠道与排水沟可采用纵向或横向布设。灌水沟畦坡度小于1/400时，宜选用横向布置;大于1/400时，宜选用纵向布置。另外斗渠农渠宜防渗衬砌，斗渠、农渠外坡及田间道路两侧或一侧植树1－2行。

总的来说，本矿区地表塌陷形成后，矿区范围内河流的流向将不会发生大的变化，而矿区农灌水网现有水利流向在局部塌陷较大地区会发生变化，因此，对受影响程度较轻的农灌沟渠以维护为主，实施及时维护，对受影响程度较重的农灌沟渠实施随塌随垫，在一些地形变化较大处可根据实际情况重新修建农灌沟渠，以确保农灌沟渠正常功能的发挥。

3.3.2 公路修复措施

本矿区塌陷范围内交通以公路为主，塌陷区范围内的公路主要为井田西部由西北到东南穿越井田的349省道和其它部分县乡公路，另外通往各村庄间公路纵横交错，形成四通八达的公路网。乡村公路一般建设标准较低，可根据开采时的实际情况，随塌随填。根据其它矿井对塌陷区内的公路的修复经验，用矿井排放的煤矸石不断填高路基，在交通量不大的情况下，可以确保交通的畅通。但矸石填起的路基行车速度较慢，陈蛮庄矿区塌陷范围内的乡村公路，交通运输量不大，只要及时填高路面，夯实基础，一般不会造成乡村间正常交通往来的中断。穿过塌陷区的原有乡间公路可根据需要避开水域区改道或在原有位置回填后维持通行，并在塌陷稳定后主要道路地面进行硬化，以减少道路扬尘。同时，还可以根据需要在复垦区内新修农用道路。

表1 陈蛮庄矿井土地修复途径与利用方向

3.4 工业场地生态恢复措施

3.4.1 绿化原则

工业场地应按总平面布置及功能分区等不同的环境要求进行绿化。工业场地绿化应以乔木和灌木为主，绿化布置与树种的选择应在适用、经济的前提下充分利用地方树种，结合当地环境特点和煤矿生产情况，优先选择抗污染、成活力强且具有观赏价值和美化环境的常绿叶树种。建议绿化植物配比为:乔木60%、灌木20%、草坪15%、花卉5%。绿化植物的合理配比只能在因地制宜、全面规划、合理布局的前提下，才能达到春季景色好，夏季能遮阳，秋季挡风沙，冬季不萧条，四季环境美，绿化效果佳的目的。

3.4.2 绿化布置

场前区及行政办公区设置花坛、草坪、乔木与绿篱，以观赏树种如雪松、侧柏等常绿树种为宜，并设置一些具有煤矿特色和文化品位的建筑小品等;生产区种植吸滞扬尘和抗污染性能较强的梧桐、刺槐、榆树等树种;辅助生产区选择合欢，龙柏、梧桐等树种;场区主干道两侧种植形体美观的乔木并配种绿篱;场外道路两侧种植成活力高、生长快、枝叶茂密的高大的乔木和配种灌木。总之，工业场地绿化应创造一个环境优美、空气新鲜的工作与生产环境。

3.4.3 绿化指标

根据《煤炭工业环境保护设计规范》中的规定，矿井工业场地的绿化占地系数不小于10%。依据陈蛮庄矿井可行性研究报告，工业场地围墙内绿化占地6.305ha，绿化系数20%，工业场地内的绿化占地能满足规范要求。

3.4.4 绿化管理

根据《煤炭工业环境保护设计规范》中的规定，陈蛮庄矿井应配备专职绿化管理人员，绿化管理人员应编制2～3人(若包括铁路绿化管理，其管理人员可增加到4～5人)，并配备必要的修剪工具及灭虫器械。绿化管理人员负责对工业场地内、场外公路和矿井铁路专用线两侧的绿化进行绿化栽培、除草灭虫和整枝修剪等日常工作。

(编辑:田红)

［1］孙岩，刘高燕，王丽娟，郑振晖.煤矿塌陷区生态工程设计［J］.能源技术与管理，2006，(2):56，92.

［2］孙岩.济宁煤矿塌陷区的生态恢复与治理研究［D］.硕士论文，2006.

［3］胡振琪，杨秀红，鲍艳，高向军，罗明等.论矿区生态环境修复［J］.科技导报，2005，23(1):39－41.

［4］常秋玲，康鸳鸯.河南采煤塌陷区土地复垦与生态恢复浅析［J］.中国矿业，2006，15(11):43－45.

［5］李桂，陈秀梅.采矿塌陷区综合治理－以唐山市南部塌陷区为例［J］.中国园林，2007，23(4):92－93.

［6］颜培叶.采煤塌陷区水土流失综合治理的实践与思考［J］.山东水利，2003，(1):20－21.

［7］徐友宁.解决煤矿塌陷区社会矛盾的对策建议［J］.中国矿业，2006，15(8):14－16.

［8］李君浒，董永观，邱永泉，苏晶文等.简论华东地区煤矿塌陷区生态环境的治理［J］.煤炭经济研究，2008，(3):13－15.

AbstractThe subsidence brought by exploiting the mineral resources resulted in serious breakage to the ecological environment.The paper analyzes the influence of the subsidence area of coal mine in Chenman Village of Heze City，Shandong Province.To solve the environmental problems of the subsidence area，making use of the subsidence ground to repair the ecosystem is an effective way to improve the ecosystem.On this basis，the paper proposes technological measures to the treatment and control of subsidence area of coal mine.

Key wordscoal mine subsidence area;ecological environment;comprehensive control

Comprehensive Control of the Coal Mine Subsidence Area:A Case of the Subsidence Area of Chenman Village in Heze of Shandong Province

YANG Shu-ying1YANG Hui-chun2JING Chuan-qing3YUE Xing-ling1XIE Jing4
(1.Shandong Academy of Environmental Science，Jinan Shandong 250013，China; 2.Audit and Admissibility Center for Construction Project of Shandong Province，Jinan Shandong 250013，China; 3.Zhangqiu Environmental Protection Bureau，Jinan Shandong 250200，China; 4.College of Population，Resources and Enviroment，Shandong Normal University，Jinan Shandong 250214，China)

X752

A

1002－2104(2010)05专－0194－03

2010-07-29

杨淑英，高工，主要研究方向为环境影响评价。