矿区内地表水系破坏特征及其治理措施

■方 俊 ■江西省地矿局赣东北大队，江西 上饶 334000

煤矿开采过程中，开采层面积达到一定程度后，由于其移动、变形的会对地表造成一定的影响，甚至导致地表塌陷。煤矿塌陷区地表水系会遭到严重的损坏，从而改变了农业地址环境，恶化了生态环境。长期煤矿开采，容易改变采动范围内的河道，对农田水利灌溉造成影响。

1 矿区内地表水系破坏特征分析

矿区开采塌陷对环境的影响突出表现在:耕地受到破坏;平原地区大片地表沉陷，盆地积水;干旱山区由于地表水系受到破坏，居民生活用水和灌溉用水发生困难;山地产生滑坡，危及工民用建筑物和生产设施的安全等。

矿区开采塌陷区的产生，扩大了地下采空区，在矿井开采结束后，地表下沉深度以及范围也逐渐的扩大，对矿区建筑物、农田等造成很大的影响。在煤矿不同的开采阶段，矿区塌陷面积以及深入也不尽相同。地表水系遭到破坏，从而破坏了农业生产系统，农业产业结构发生了改变，在矿区内逐渐形成了农林伴生的生态新系统。同时，由于矿区居民搬迁、可用土地的减少，产生了大量的剩余劳动力，这也是煤矿开采造成的间接问题。

矿区地表塌陷后，矿井水中含有的溶解氧、矿物成分、悬浮物、有毒物质等增加，矿井水PH值上升，对周围水体造成严重的破坏，靠近水体的水生生物也会受到波及，这就导致矿区河流流域中水生生物集群生活质量下降，对矿区流域的生态环境造成很大的破坏。

如淮南张集矿，地层较厚，煤矿开采的宽度与长度在当地都是最大的，并且工作面的开采速度快，对矿区地表水系破坏的特征表现为:下沉范围广、下沉系数大、下沉盆地平缓等。

2 矿区地表水系综合治理措施

2．1 造地复田

矿区塌陷区综合治理中，采用造地复田措施主要体现在以下几个方面:(1)恢复农业用地，可以用于种植蔬菜、农作物等。具体技术措施包括:进行土地平整，在坑洼处进行铺填土层。在填充土层中严禁含有有毒物质，如果含有有害元素，就需要铺设隔离层，隔离层的厚度一般大于0．4米。对土质质量也有一定的要求，要求粘土与砂土的比例为1∶3，土层密度控制在每立方厘米1．5克。(2)恢复林业用地，可以用于果园建设、树木栽植等。具体的技术措施包括:对地形的要求可以有适当的坡度，并且加添不少于1．5米厚的表层土;(3)造地建筑，包括工业建筑、民用建筑等，具体技术措施包括:平整坡度，夯实土地，建筑还需要进行适当的加固。(4)矿区文化娱乐场所建设，用于建设疗养院、公园、体育场以及游泳池等，具体的技术要求为:夯实土地，并对基础设施建设采取必要的加固防护措施。

2．2 疏干煤矿塌陷区

如果矿区地表比周围的湖面、河流要高，可以采用疏干塌陷区的方式进行治理。就是在塌陷区挖掘大量的排水渠，将塌陷区的积水排到附近的湖泊、河流中;在低洼处，建设水库，保存水，起到防涝防旱的作用;如果地表破坏使河床发生变化，河流排水不畅，需要选择适当的地点设置扬水站，保证雨水等够通过水泵顺利排到下游。将矿区塌陷区疏干，能够恢复矿区大面积的农田耕地，并且能够有效地保护周围建筑物以及林业，减少居民迁徙率，改善矿区的生态环境。

2．3 平整土地

塌陷区中，一些地表虽然沉降程度低，但是存在大面积的裂缝以及坑洼，这就需要用推土机等机械进行土地平整，恢复地表环境，确保其能够满足农业生产的要求。对于漏水严重的塌陷区域，除了平整土地外，可以将水田改为水旱兼种或旱地，这样就能够有效的解决农作物生长问题;另外，对于塌陷区塌陷深度低、潜水位低的区域，可以将其改造为梯田。

2．4 挖深垫浅

深挖垫浅是煤矿塌陷区综合治理中重要的措施，就是从下沉幅度较大的区域进行取土，并垫到下沉较小的区域，这样就能使下沉较大的区域变成渔塘或者蓄水库，下沉较小的区域会变成农田。具体就是将塌陷区塌陷深度较大的部门继续挖深，并进行适当的整形，将其整治为规则的渔塘，深度一般在2．5米左右，这样才能保证在旱季渔塘的水深;将挖深得到的土垫到塌陷深度较浅的区域，这样就能垫高地面，实现平整土地的效果。同时，深挖垫浅还需要进行适当的水系疏导，整修矿区渠道、桥涵、水闸等基础设施，使得塌陷区变成“鱼米之乡”，能够承担起相应的水利功能。下图为深挖垫浅治理矿区塌陷区的示意图:

挖深垫浅治理塌陷区示意图

其中垫浅复土区域用1表示;挖深区域用2表示;形成渔塘或蓄水池用3表示;恢复耕地用4表示;原来下沉后的地表用5表示;挖深垫浅后的地表用6表示。

2．5 在矿区发展养殖业与水产

一些塌陷区面积较大，如果进行平整土地、造田等，不仅工作量大，技术难以实现，并且需要大量的资金支持，地表治理的经济效益低。对于这些区域，可以将其直接改造成水产养殖基地，或者将其改造为农业、工业用水调节点，增强矿区综合治理的经济效益。

一些老矿区，塌陷区域进行复田已经不太现实，可以对其进行适当的修整、绿化，供矿工休闲娱乐。同时还可以修建生活福利社区以及其他基础设施，提高塌陷区的利用价值。

3 总结

随着煤矿事业的发展，虽然在很大程度上为国民经济做出了巨大的贡献，但煤矿塌陷区对环境、地表水系等造成的破坏越来越严重，严重影响了矿区人们的正常生活，给当地经济发展造成了一定的制约。人们生活水平的提升，加上国家对矿区环境整治力度的加强，使得人们逐渐意识到塌陷区对于生态环境的影响以及治理的必要性。在矿区地表水系综合治理过程中，可以根据实际情况，采取平整土地、深挖垫浅、疏干塌陷区、造地复田等措施，改善塌陷区生态环境，为煤矿事业的长远发展打下坚实的基础。

［1］徐良吉，严家平．煤矿塌陷区地表水系综合治理［J］．煤炭学报，2010，32(5):214 －215．

［2］李牛．浅谈矿区开采塌陷区对环境的影响与整治［J］．中国地质灾害与预防学报，2011，17(4):528 －529．

［3］赵连伦．深挖垫浅是综合治理塌陷区的成功之路［J］．黑龙江煤矿企业，2013，16(14):569 －570．