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四川省采煤沉陷区综合治理探讨

李永金1 龙 军2

(1.四川省煤田地质工程勘察设计研究院,四川省成都市,610045;2.四川省煤田地质局,四川省成都市,610045)

摘 要 通过对四川省采煤沉陷区现场进行踏勘调研,笔者初步摸清了四川省采煤沉陷区现状,并结合国家和四川省相关部门的要求,研究了四川省采煤沉陷区界定和分类标准,对综合治理措施进行了探讨,并给出相关政策建议,最后提出四川省采煤沉陷区综合治理近期和远景的发展目标。

关键词 采煤沉陷区现状 界定和分类标准 综合治理措施 政策措施建议

由于多年的煤矿开采活动,四川省许多地区形成了较大范围的采煤沉陷区,导致了土地和生态环境被破坏、建筑物受损,矿山地质灾害频发;对当地造成了巨大的经济损失,严重危及到矿区居民的生命财产安全。采煤沉陷区的治理直接影响到矿区经济社会的稳定和可持续发展[1],做好采煤沉陷区的综合治理工作,涉及到居民避险搬迁、基础设施和公共服务设施修复、矿山环境治理、地质灾害防治、土地复垦和再利用、生态环境保护等方面,是一项十分重要的基础工作。

1 四川省采煤沉陷区现状

1.1 四川省煤矿区分布

四川省煤矿主要分布在攀枝花市、宜宾市、广元市、广安市、达州市和泸州市等16个主要产煤市(州)、68个区县,四川省煤矿分布示意图如图1所示。

图1 四川省煤矿分布示意图

1.2 四川省采煤沉陷区现状

四川省采煤沉陷区主要集中在煤炭开采区,并基本位于含煤盆地周边的山地和丘陵地区。由于气候特征、地形地貌、地质构造及煤层赋存等条件与北方不同,四川省采煤沉陷区的损毁特征与我国北方平原地区有较大差别。四川省采煤沉陷区多处于亚热带季风气候区,湿润多雨且地表植被茂盛,煤炭开采沉陷后的地形和地貌无较明显的变化,基本无积水;地下水疏干区内的含水层被破坏容易导致地下水疏干、地表水漏失严重,区内居民生产、生活用水困难,土地耕作质量下降,水田多变为旱地,在严重缺失地表水灌溉系统的地区,土地渐渐荒芜;区内地表水平移动明显,极易导致山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流、土地损毁、建(构)筑物损坏、水土流失等灾害的出现,严重威胁矿区内居民的生命财产安全。沉陷区内大量关闭矿井综合生态环境、社会民生问题也越来越凸显出来[2]

在单个采煤沉陷区内,按照煤炭开采导致地表移动变形和地下水疏干导致地基不均匀沉降这两大因素,可将采煤沉陷区分为严重损毁区和一般损毁区。其中严重损毁区存在地表移动变形,主要为煤层露头附近及浅埋区域,约占总采煤沉陷区面积的20%,主要表现为:地下水疏干、地表水漏失;地面塌陷、地面裂缝;D级危房和地面建(构)筑物及基础设施Ⅳ、Ⅴ级损毁;耕地减产;区内居民生命财产受到严重威胁、生产生活用水困难;同时诱发或加剧崩塌、滑坡等次生灾害。一般损毁区则为地下水疏干区,即除严重损毁区以外的区域,约占总采煤沉陷区面积的80%。主要表现为:地下含水层破坏引起B、C级危房,地面建(构)筑物及基础设施Ⅱ、Ⅲ级损毁;地表水漏失;区内居民生产生活用水困难等次生灾害。四川省内较为典型的沉陷区情况如下所述。

宝鼎矿区由于长时间、大规模、高强度的开采,加之该矿区气候干燥少雨,导致采煤沉陷区内植被稀少、地表塌陷、地面出现裂缝、水土流失等损毁特征明显;广旺、达竹矿区因气候湿润多雨,经过多年的自然恢复,地表植被茂盛,区内采煤沉陷损毁特征比较隐蔽,地表移动变形不明显,地貌无明显变化,主要体现为地下水疏干、地表水漏失严重;芙蓉、古叙、筠连矿区的喀斯特地貌发育完整,采煤沉陷区内土地石漠化现象明显,土源贫乏、表土层薄且水土流失严重,区内地表塌陷主要分为采空塌陷和岩溶塌陷,采空塌陷是煤矿开采直接引起的地表塌陷,岩溶塌陷则是由于煤矿开采过程中大量抽排地下水引起的,采空区与地表岩溶塌陷区在空间、时间上不对应,无规律可循,且影响范围大;华蓥山矿区属于山地岩溶区,采煤沉陷区内地形、地貌无较明显变化,地下水漏失严重,山体滑坡、泥石流、土地损毁、建筑物损坏、水土流失等问题频发,原有生态系统循环受到严重影响。

2 四川省采煤沉陷区的界定和类型划分

2.1 四川省采煤沉陷区的界定标准

2.1.1 定性分析

(1)采煤沉陷区的基本概念。采煤沉陷区是指以井工方式开采地下煤炭资源,造成地表岩土层移动变形或地形地貌发生变化,导致地上生产、生活及生态环境受到严重影响的区域。除了要考虑地表移动变形等地质因素外,还需要考虑采煤沉陷对生产、生活和生态环境的影响。

(2)采煤沉陷区核心区。煤矿矿区内涉及地表沉陷、塌陷裂缝、建筑变形、地表水漏失、地下水位下降等灾损的区域。

(3)采煤沉陷区毗邻影响区。煤矿矿区范围外、与核心区接壤、受采煤影响较大的区域,以对生产、生活和生态环境造成严重影响为基本依据,避免毗邻影响区界定范围过大。

2.1.2 定量分析

(1)根据地表下沉(平移)值界定。因采煤导致地表下沉值达到10 mm及以上(或水平位移值达到5 mm及以上)的区域界定为采煤沉陷区,对于没有进行地表移动变形监测的矿区,参考《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(2017版)、《煤矿采空区岩土工程勘察规范》(2017年版)(GB 51044-2014)中推荐的概率积分法进行模拟计算,结合四川省部分煤矿区采煤沉陷区主要测量值见表1。

1 四川省部分煤矿区采煤沉陷区主要测量值

序号矿区名称地表下沉值/m最小值最大值最大水平移动值/m1宝鼎矿区2.029.520.9302芙蓉矿区2.184.471.3843广旺矿区0.742.860.9014华蓥山矿区1.011.811.1865达竹矿区1.422.210.5606寿保矿区0.280.610.232

注:以上数据为各矿区实际测量数值

(2)根据受损程度界定。通过对现场踏勘以及调查走访,将以下区域界定为采煤沉陷区。

一是水田、旱地、林地、草地等土地的破坏程度达到轻度以上的区域,参考《土地复垦方案编制规程 第3部分:井工煤矿》(TD/T1031.1-2011)。

二是建构筑物的破坏等级达到I级以上的区域,参考《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(2017版)。

三是交通、供水、电力、通信、水利等基础设施破坏等级达到I级以上的区域,参考《生命线工程地震破坏等级划分》(GBT24336-2009)。

四是滑坡、泥石流等地质灾害危害程度达到中等及以上的区域,参考《地质灾害危险性评估规范》(DZT 0286-2015)。

五是其它损毁程度(等级)参考相关规程规范确定,达到轻度(I级)以上的区域,参考《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-2016)、《建(构)筑物地震破坏等级划分规范》(GBT24335-2009)等。

2.2 四川省采煤沉陷区的分类标准

2.2.1 定性分析

综合考虑采煤沉陷区的责任主体灭失情况、影响范围、沉陷程度、受损情况、治理紧迫性、地方财政承受能力以及对经济社会发展的制约程度等因素,将采煤沉陷区划分为重点采煤沉陷区和一般采煤沉陷区两类。

2.2.2 定量分析

(1)重点采煤沉陷区。同时具备以下5个条件的区域为重点采煤沉陷区(责任主体灭失为先决条件)。

一是责任主体灭失。以下采煤沉陷区可认定为治理责任主体灭失:2008年3月30日建立矿山地质环境恢复治理保证金制度以前,采矿权已灭失的采煤沉陷区;实施保证金制度以后,由于政策性关闭矿井采矿活动引起的采煤沉陷区;责任主体难以界定的采煤沉陷区,即煤矿相邻、边界交错、平面重叠,大部分煤矿已关闭,部分煤矿区又有硫铁矿、粘土矿等其他矿种矿业权分布的区域。

二是影响范围。基础设施和公共服务设施受损60%以上,影响和改变原农林生产、群众生活达60%以上,严重影响生态环境。

三是沉陷程度。因采煤导致地表下沉值达到50 mm及以上(或水平位移值达到20 mm及以上)。

四是受损情况。水田、旱地、林地、草地等土地的破坏程度达到重度的占比超过30%;地面建(构)筑物的破坏等级达到III级及以上的占比超过30%;交通、供水、电力、通信、水利等基础设施的破坏等级达到III级及以上的占比超过30%;滑坡、泥石流等地质灾害的危害程度达到中等以上的占比超过30%;其它损毁程度(等级)达到重度(III级)及以上的占比超过30%;地表水及地下水漏失严重,耕地减产,区内居民生产生活用水困难的区域。

五是对经济社会发展的制约程度。沉陷区改变和影响了居民原有的生产生活方式,但无替代产业且就业困难;避险搬迁基础及公共服务配套工程量大;资源地转型发展平台建设受限,地方经济持续发展困难。

(2)其它采煤沉陷区划为一般采煤沉陷区。

3 四川省采煤沉陷区综合治理措施

3.1 治理原则

一是以人为本,民生优先;二是厘清沉陷区治理责任,分类施策;三是采取综合治理措施[3],全域治理;四是政策引导,凝聚合力;五是因地制宜,稳步实施。

3.2 综合治理措施

3.2.1 沉陷区居民避险搬迁

(1)优先推进重大地质灾害隐患区居民避险搬迁、失去生产资料的居民搬迁、工矿棚户区改造搬迁。

对于不在保障安居工程和农村危房改造政策范围内,受损房屋达到D级危房、耕地确实无法耕种导致失去生产资料的居民,以及受到重大地质灾害隐患威胁的居民,有关市(州)应立即组织采取相应措施,优先实施居民避险搬迁,并结合新型城镇化建设、新农村建设和保障性安居工程建设,加强搬迁安置区基本设施、公共服务设施建设,确保居民搬得出、住得稳。对符合保障性安居工程条件的项目,可享受相关政策。鼓励探索避险搬迁模式,具备条件的地区可参照易地扶贫搬迁做法,保障搬迁安置区土地供给,确保搬迁安置工作有序推进。

(2)对于C级危房,采取维修加固措施,同步完善配套基础设施项目。

一是集中安置的避险搬迁小区,依据城乡规划和近期建设规划,实行新建项目;依托国有煤矿生活区,把沉陷区内居民向矿区生活区集中搬迁。

二是充分利用相邻小城镇的基础设施资源和公共事业资源,把沉陷区居民向小城镇集中,就近安置在乡、镇(街道)。

三是分散安置的农村居民住房,与新农村建设相结合。

四是沉陷区各级人民政府组织规划、设计力量,为农村居民免费提供多样化的住房设计样式和施工技术指导。

五是货币补偿方案,有关市(州)应因地制宜、综合考虑,制定稳妥方案,保证搬迁安置工作有序推进。

3.2.2 配套基础设施和公共服务设施

(1)原地重建村庄应以修复原有设施为主,结合未来发展需要适当提高水平;异地新建小区根据人口规模、建设标准和技术规范,合理配置市政公用设施。

(2)优先保障饮用水安全,满足长远需要,修复重建区内水源地、水厂和供水管网。城镇原则上应设置独立供水系统,供水压力能满足需要的,可以几个城镇共用供水系统,并向周边村庄延伸。

(3)对于Ⅳ、Ⅴ级受损生命线工程、受损建(构)筑物,实施重建项目;对于Ⅱ、Ⅲ级受损生命线工程、受损建(构)筑物,采取维修加固措施,实施完善配套基础设施项目。重点恢复区内道路、桥梁和公共交通系统,统筹考虑生产生活需要,改善路网结构。道路的恢复重建与供排水、电力、供气、通信、广电等市政管线统一规划,一并实施。

(4)恢复重建受损污水处理厂和污水管网。没有污水处理设施的城镇,应在恢复重建其他市政设施时同步规划建设污水管网。污水较易汇集的城镇,可共用污水处理系统。

(5)有条件的地区按照村收集、乡镇运输、县(市)处理的方式,恢复重建生活垃圾无害化、资源化处理设施。

(6)恢复重建受损农田、蔬菜及食用菌生产大棚和农机具库棚、畜禽圈舍、养殖池塘、机电提灌站、机耕道等农业基础设施。

(7)因地制宜地在沉陷区居民较集中的区域,建设便民服务设施。

3.2.3 生态修复与环境整治

(1)坚持合理避让与重点治理相结合,以合理避让为主,加强对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点的排查和监测,尽快治理险情紧迫、危险性大、危害严重的隐患点。

(2)坚持自然修复与人工治理相结合,以自然修复为主,做好天然林保护、退耕还林、封山育林、人工造林和小流域综合治理,恢复受损植被。

(3)在中小河流流域实施生态修复工程,逐步恢复水源涵养、水土保持等生态功能。

(4)加强各级自然保护区、风景名胜区、森林公园和地质公园保护设施的保护。

(5)加强对污染源和环境敏感区域的监督管理,做好水源地和土壤污染治理、废墟清理、垃圾无害化处理。

(6)加强土地整理复垦,重点做好耕地特别是基本农田的修复,将井下开采与地表复垦有机结合,实行采煤沉陷区动态预复垦技术[4]

(7)对损毁耕地尽可能复耕,最大限度地减少耕地损失;对临时用地和过渡性安置用地,适时清理,尽可能恢复成耕地。

(8)对具备整理成建设用地条件的地块,抓紧平整土地,尽可能减少综合治理项目对耕地的占用;对废弃的建设用地,能复垦为耕地的尽可能复耕。

3.2.4 接续替代产业平台

(1)立足资源优势,建设一批专业化、标准化、规模化的优质特色农产品生产基地。

(2)扶持农业产业化经营龙头企业和各类农业专业合作组织及农产品流通基础设施的建设,抓好农产品加工和收购、仓储、运输的建设。

(3)建设集农业种植、农业观光、采摘、休闲娱乐等于一体的综合性现代农业园。

(4)根据自身优势资源,利用采煤沉陷区土地,发展旅游、康养、经果园林,结合老工业城市、独立工矿区、资源枯竭城市实施地方经济转型发展项目。

(5)结合新能源项目送出条件,科学有序开发利用太阳能资源,优先发展分布式光伏发电,重点支持技术先进、综合利用的光伏发电项目和光伏扶贫项目。

(6)依据国家已批准实施的凉山州风电基地规划。

4 政策措施及其建议

(1)弱化矿业权重叠范围内的采煤沉陷区治理责任划分。因历史遗留问题,在部分地区存在矿业权平面重叠问题,覆岩地表受多次重复采动影响,层间相互叠加影响严重,且部分煤矿已关闭,加之部分煤矿区内有硫铁矿、粘土矿等其他采矿活动,导致采煤沉陷区治理责任界定困难。因此,建议适当弱化此类沉陷区治理责任划分,由区县级地方政府统筹,相关企业量力出资,进行采煤沉陷区综合治理。

(2)综合治理项目应以人为本、民生优先,适当提高民生项目的中央和省级补助标准。四川省采煤沉陷区点多面广,区内居民分散居住,大部分为留守老人,配套的基础设施严重损毁、缺失,居民赖以生存的耕地质量下降严重,导致区内脱贫攻坚时间紧、任务重。建议适当提高民生项目的中央和省级的补助标准,将居民避险搬迁和用水安全摆在突出和优先的位置,切实保障采煤沉陷区群众的合法权益。

(3)建议延长国家和四川省《采煤沉陷区综合治理专项管理办法(试行)》的时限。四川省采煤沉陷区前期综合治理工程主要以国有五大矿区棚户区改造及相关配套基础设施建设为主,但是采煤沉陷区内分散居住的居民的生命财产安全、生产生活问题突出,资源型城市地方经济转型发展困难,短时间内难以形成“造血”能力,还需上级政府部门长期资金支持。

(4)优先支持能形成采煤沉陷区经济良性发展的项目。四川省部分煤矿区已步入资源枯竭期,地方接续替代产业刚刚起步,区内经济转型发展困难。建议采煤沉陷区治理项目应结合地区优势,在采煤沉陷区不适宜耕种的区域规划建设工矿遗址公园、森林康养、林下经济、有机农业等基础设施项目,带动区内居民脱贫、增收、致富、奔小康。针对已避险搬迁到采煤沉陷区外的居民,通过发展产业转型经济,增加就业,让区内老百姓“搬得出、留得住、能致富”。

(5)推广绿色开采技术。沉陷区内煤矿大力推行减沉开采技术[5-6],因地制宜推行充填开采[7]、条带式开采、保水开采、采煤沉陷区动态预治理等先进手段,降低采煤沉陷影响,使煤炭开采对矿区环境的扰动量小于区域环境容量,实现资源开发利用最优化和生态环境影响最小化,从而将经济活动对自然环境的影响破坏减少到最低程度。

5 发展目标

5.1 近期目标

用3年左右的时间完成重点采煤沉陷区的主要治理工作任务,努力建设安居乐业、生态文明、安全和谐的新家园,为经济社会可持续发展奠定坚实基础。

(1)家家有房住。基本完成全省采煤沉陷区范围内的棚户区改造和重大地质灾害隐患区居民避险搬迁,住上安全、经济、实用、省地的住房。

(2)户户有就业。采煤沉陷区居民、失地农民和煤炭产业失业工人纳入就业政策扶持范围,有劳动人口的家庭至少有一人能稳定就业。

(3)人人有保障。区内群众普遍享有基本社会保障,享有教育、卫生等基本公共服务。

(4)设施有提高。交通、通信、能源、水利等基础设施的功能全面恢复。

(5)经济有发展。发展壮大特色优势产业,优化产业结构和空间布局,增强科学发展能力。

(6)生态有改善,生态功能逐步修复,环境质量提高,防灾减灾能力明显增强。

5.2 远景目标

到2025年,完成一般采煤沉陷区的综合治理工作,沉陷区土地复垦稳步推进,矿区生态环境明显好转,群众生产生活条件显著改善,沉陷区所在地区产业转型升级取得明显成效。

6 结语

笔者通过对四川省采煤沉陷区现场踏勘调研,初步摸清了四川省采煤沉陷区基本情况,结合国家和四川省相关部门的要求,研究提出了四川省采煤沉陷区界定和分类标准、综合治理措施和政策建议,对四川省采煤沉陷区综合治理工程进行了研究和探讨,以期能对我国南方山地采煤沉陷区的相关研究工作提供一定的借鉴。

参考文献:

[1] 胡炳南,郭文砚. 我国采煤沉陷区现状、综合治理模式及治理建议[J]. 煤矿开采,2018,23(2):1-4.

[2] 李凤明.我国采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势[J]. 煤炭开采,2011,16(3):8-10.

[3] 李佳铭,余建辉,张文忠. 中国采煤沉陷区空间格局与治理模式[J]. 自然资源学报,2019,34(4):867-880.

[4] 李树志. 我国采煤沉陷区土地损毁及其复垦技术现状与展望[J]. 煤炭科学技术,2014,42(1):93-97.

[5] 胡炳南,张鹏. “十三五”我国安全高效矿井建设发展环境研究[J]. 煤炭经济研究,2016,36(11):11-16.

[6] 钱鸣高,许加林,缪协兴. 煤矿绿色开采技术[J]. 中国矿业大学学报,2003,32(4):343-348.

[7] 胡炳南. 我国煤矿充填开采技术及其发展趋势[J]. 煤炭科学技术,2012,40(11):1-6.

Discussion on comprehensive treatment of coal mining subsidence area in Sichuan province

Li Yongjin1, Long Jun2

(1.Sichuan Institute of Coalfield Geological Engineering Exploration and Designing, Chengdu, Sichuan 610045, China;2. Sichuan Coalfield Geological Bureau, Chengdu, Sichuan 610045, China)

Abstract According to field reconnaissance survey on coal mining subsidence area in Sichuan province, the authors preliminary got current situation of coal mining subsidence area in Sichuan province, studied demarcation and classification standards of the coal mining subsidence area in Sichuan province combining with requirements of relevant departments at national level and provincial level, discussed comprehensive treatment measures and put forward some policy suggestions and short-term and long-term development goal of comprehensive treatment of coal mining subsidence area in Sichuan province.

Key words current situation of coal mining subsidence area, standards of demarcation and classification, comprehensive treatment measures, suggestions on policy measures

中图分类号 TD997.1

文献标识码 A

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引用格式:李永金,龙军. 四川省采煤沉陷区综合治理探讨[J].中国煤炭,2020,46(10):75-80.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2020.10.012

Li Yongjin, Long Jun. Discussion on comprehensive treatment of coal mining subsidence area in Sichuan province[J]. China Coal, 2020, 46(10):75-80. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2020.10.012

作者简介:李永金(1982-),男,四川剑阁人,高级工程师,2006年毕业于中国矿业大学(北京)采矿工程专业,获工学学士学位,现主要从事煤炭工程设计、采煤沉陷区综合治理工作。E-mail: 304627287@qq.com。

(责任编辑 王雅琴)