开采沉陷对环境的影响及其治理

龙永春

摘要：煤炭和其他有用矿物的大规模开发和利用，既给人类带来了巨大的经济效益和社会效益，也对人类生存的环境产生了一系列的消极影响。要解决好这个矛盾，只有依靠系统深入地研究，才能既保证生产，又能将由于生产所带来的对环境的危害减小到最低程度。

关键词：开采沉陷；环境；评价；整治

1 概述

环境，是指人类赖以生存并以人为中心围绕着人的物质世界。环境是一个极其复杂的、相互影响、相互制约的辨证的自然综合体，一般可分为自然环境和社会环境。人类的自然环境，就是指环绕于我们周围的各种自然因素的综合。人类的社会环境，是指人类的社会制度、经济状况、职业分工、文化艺术、卫生等上层建筑和生产关系等。

人类的活动如采矿等，既影响人类的自然环境，又影响人类的社会环境。

环境保护就是采取法律的、行政的、经济的、科学技术的措施，合理地利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保护和发展生态平衡，扩大有用自然资源的再生产，保障人类社会的发展。

开采沉陷对环境的影响突出地表现在：地表耕地受到破坏；平原地区大片地表移动盆地积水；干旱山区由于地表水系受到破坏，影响居民生活用水和灌溉用水；受采动的山地易产生滑坡，危及工民用建筑物和生活生产设施的安全等等。

2 开采沉陷对土地影响的整治

随着煤矿开采范围的不断扩大和塌陷、破坏土地的日益增多，矿区土地的大面积塌陷，不但严重破坏了矿区的生态环境，使农田荒芜，农民少地或无地耕种，而且使煤矿征地越来越困难，严重影响煤炭生产任务的完成。

开采沉陷所造成的地表塌陷区，特别是常年积水的塌陷区内，耕地可耕性的降低常常是永久性的。也就是说，如果不采取适当的整治措施，我们将永远失去这些土地。长此以往，将给子孙后代带来不可估量的损失。因此，受开采破坏的土地的整治和恢复是一项极其重要的、刻不容缓的工作。

2.1 地表塌陷区造地复田

2.１.1 利用煤矸石造地复田

地下开采煤炭时产生大量的煤矸石运到地表，堆成矸石山。目前全国煤矸石积存量约为六亿多吨，年新生矸石一亿多吨。应用煤矸石作为塌陷区造地复田的充填材料，既可使破坏了的土地得到恢复，又可减少矸石山占地，消除矸石山对环境的污染。

煤矸石复田可分为三种情况：新排矸石复田、推平老矸石堆复田和预排矸石复田。

新排矸石复田，是应用排矸石复田系统，将矿井新产生的煤矸石直接排入塌陷坑，推平复土造田；推平老矸石堆复田，是应用积存的矸石作复田的填充料，并推平老矸石山，在其上复土绿化或处理矸石山作为它用；预排矸石复田，是在建井过程和生产初期，在采区上方地表预计要发生下沉的地区，将表土取出堆放在其四周，按预计的下沉等值线图，预先排放矸石，待到下沉停止、矸石充填到预期水平后，再将堆放四周的表土平推在矸石层上复土成田。

复土可用汽车、挖掘机、铲运车等设备，如果是从积水塌陷坑中取土时，可用水力挖塘机和小型挖泥船等。复土厚度根据土地使用情况而异，通常是做建筑场地时厚度为0.2-0.5m，做耕地时厚度为0.5-0.8m。

2.１.2 利用电厂粉煤灰造地复田

我国许多大型煤炭生产基地附近都有电厂，利用电厂的废渣粉煤灰造地复田，在技术上是可行的，在经济上也是合理的。

利用粉煤灰对塌陷区进行造地复田的方法如下：

在计划复田的塌陷区内修筑储灰场，用推土机、铲运车或汽车，按设计用量取出塌陷区的耕植土，运到塌陷区周围，压实筑坎形成储灰场。在塌陷积水时，可用挖泥船或挖塘机组取土，存放在塌陷区周围留作复土时使用。

水力输灰。从电厂到复田的塌陷坑之间铺设双排管道，把粉煤灰用水混合为灰水，用电厂原有的泵类把灰水排放到储灰场。

沉淀和排水。灰场内的灰水随着充灰不断地沉淀累积，沉淀后的水由储灰场的排水口流经排水沟，排入河流和江湖。由于这种水的水质较好（ph小于9），不影响民用和工业使用。

复土造田。储灰场沉积的粉煤灰达到设计标高后停止充灰，将水排净，即可复土，复土厚度一般为10-50cm。

2.１.3 利用湖泊、河泥造地复田

在一些靠近湖、河的煤矿中，可以利用湖泥、河泥充填塌陷区造地复田。其方法是：先将矿井矸石排入到塌陷区填底，湖泥堆在矸石上，待泥干后用推土机推平，然后改良土壤，完善排灌系统，绿化和再种植，最后还田。

2.２ 塌陷区的综合治理

一般说来，平原地区塌陷的范围很大，有的还有相当多的积水。造地复田是有许多的优点，但要花费大量的经费，还要有足够的充填材料。所以，造地复田的塌陷区只能是全部塌陷区的一部分。为了更好地全面地整治塌陷区，应进行塌陷区的综合治理，即要因地制宜、全面规划、统一安排，使造地复田、复原、重建工作同时进行，发展多种经营，妥善安排被煤矿占用了土地的农民的生活，以取得最好的经济和环境效益。

综合治理塌陷区的方法主要有：

塌陷区疏干：在塌陷后地表大部分高于附近的河、湖水面的地区，可以采用疏干塌陷区的方法。具体做法是，开挖大量排水渠，把塌陷区积水排入河、湖或水库；在低洼地挖深垫浅建设水库，涝季存水、旱季灌溉；在因河床的坡降变化而使河水不能畅流时，在河流的适当地段设置扬水站，以便雨季时把河水泵入下游排走。疏干塌陷区不但可使大部分农田恢复为可耕地，而且可使村庄和其他建筑物周围不再积水，避免了不必要的迁移，保护了生态环境。

平整土地：在地表下沉量不大，但有大量裂缝、台阶、塌陷坑等不连续变形和破坏时，可使用推土机等对土地进行修补、平整；在漏水严重时，可将水田改为旱地或水旱作物兼种；对于塌陷区内不深或潜水位较低的地段，可改造成梯田。

挖深垫浅：在下沉比较大的地区取土，垫在下沉较小的地区，使前者成为鱼塘或蓄水库，使后者成田。

发展水产和养殖业：对面积广、深度大、积水多的塌陷坑，不必过分强调复田，可因地制宜进行整治、发展水产、养殖业和调节工农业用水，以提高经济效益。

此外，有许多老矿区已经发展成为工业城镇。他们对不能复田的塌陷区，加以修整，并进行了绿化和美化，成为员工们休息娱乐的场所，有的还建立了福利和生活、生产设施，都取得了较好的效果。

3 结语

开采沉陷的研究对国民经济的发展和人民生活的提高都有着重要的意义。为了进行现代化建设，需要开采大量的有用矿物，但是开采这些有用矿物产生的开采沉陷又反过来影响和破坏岩体内和地面上的一些生产和生活设施，影响生产的发展和人民生活的提高。

开采沉陷对环境的影响及其整治的重要性，已为越来越多的人们所认识，随着时间推移，这个问题必将逐渐成为矿山开采沉陷学科的一个重要组成部分。怎样合理、系统地将由于开采沉陷造成的各方面消极影响减小到最低程度，还有待于更进一步的探讨和研究。

参考文献

[1]《中华人民共和国环境保护研究文献选编》.

[2]国务院第19号令，《土地复垦规定》，《人民日报》.

[3]《矿业与环境保护》.

[4]《矿山环境工程学》.

[5]《环境保护概论》.