平顶山市矿业废弃地现状调查与分析

陈书俊

(河南省平顶山市园林处,河南平顶山467000)

1 引言

平顶山市因煤而立,因煤而兴。平煤集团在为国家经济建设做出巨大贡献的同时,也留下了一座座矸石山,一处处采空塌陷地。随着平顶山矿业废弃地面积的增多,环境污染问题逐步引起人们的重视。如何将这些废弃地进行综合利用和开发是平煤集团乃至平顶山市发展循环经济的关键。

2 平顶山市矿业废弃地现状

调查取样选取平顶山市各个矿区废弃地,主要是矸石山和塌陷地,采取现场调查与搜集资料相结合的方法,调查地基本情况如下。

(1)平顶山矿区自20世纪50年代建矿以来,共形成矸石山29座,其中仍在使用的矸石山18座,废弃矸石山11座,每年排放煤矸石200万t左右,累计堆存总量5 774万t,占地150万m2。以平煤一矿为例,一矿是一座年产原煤400万t的大矿,原有的煤矸石堆积量已达500万t,占地面积16.7hm2。现在每年新增煤矸石40万t。如果不及时处理新增的煤矸石,每年仅新增占地面积就需要1.3hm2,花费征地款近200万元,还要缴纳排污费200万元。

(2)煤矸石综合利用现状。多年来,平煤集团公司结合矿区的资源优势,开发了煤矸石发电技术,利用煤矸石制作水泥、烧结空心砖、速凝剂、釉面内墙砖;利用煤矸石隔塘铺路;利用煤矸石充填塌陷地,复垦还耕;绿化矸石山,建造景点等。

(3)平煤集团近10年来共治理改造20余处塌陷区,累计投资1亿余元用于塌陷地治理。复垦土地333.3hm2还耕于农,利用塌陷地建立大型公园绿地三处。

3 矿业废弃地治理对策分析

3.1 矸石山灾害防治措施

煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的固体废弃物,如果放任煤矸石的堆放,不仅压占大量土地,影响生态环境,而且如果煤矸山堆存方式不当,还可发生塌方、垮塌、自燃、崩塌等灾害事故,严重影响矿区居民的身体健康。如何避免矸石山意外灾害事故发生,做好防范与治理是关键。

3.1.1 熄灭矸石山自燃发火的技术措施

矸石山发生自燃后,最常用熄灭方法有挖掘熄灭法、表面覆盖法、浇灌法和注浆法。以上几种常用的灭火方法各有其优缺点,表面覆盖法需要大量的黄土,工程量大;表面浇灌法简单易行,但灭火浆液难以渗入矸石山内部,效果欠佳;注浆法效果最好,国内外多采用此法。

3.1.2 覆土植被绿化治理矸石山滑坡

采用种植树林、植物等方式来绿化矸石山是目前不少矿区最常用的做法,而且治理矸石山的效果也比较理想,可有效根治扬尘和矸石山坍塌。20世纪70年代,平煤集团采取往矸石山上运土栽树等方法,投入大量的人力、物力、财力,对矸石山进行治理,有效地控制了矸石山对环境的污染,并取得了一定的效果。1998年为加快矸石山的绿化步伐,共计投资近两亿元,实施治理,并建立了《矸石山绿化工作考核奖惩办法》,奖罚分明,注重实效,严把选苗关、栽培关、管护关。平煤集团宜绿化的23座矸石山基本完成绿化任务,10座矸石山得到全部绿化,13座在矸石山的宜绿化部位都得到了绿化。其他矸石山也都纳入了治理规划,累计植树100多万株,绿化面积120多万m2。

3.1.3 应用微生物脱硫法治理矸石山灾害

矸石山治理的关键是解决矸石中硫的问题。采用简单植被法来治理通常不能真正消除矿区大气污染以及土壤和水的酸化问题,且远距离运送土壤成本较高,植被生长差,如管理不善,还可能会出现自燃现象。采用微生物脱硫技术,通过对矸石进行脱硫和酸性改良,是从根本上减少对环境造成污染。目前,这一技术在中国矿业大学基本试验成功。

3.2 加强废弃物的无害化处理

3.2.1 利用煤矸石隔塘铺路

煤矸石有不易渗水的特性,对于常年积水不易复耕的塌陷区,用煤矸石进行“网式”填垫,把其围隔成规整的坑塘,然后用泥浆泵抽出塘内泥土,深度达2.0～2.5m为宜,并将泵出泥土覆盖于塘边煤矸石上,经过晾干平整,便成了“一塘一池”,塘中养鱼,塘边种埴蔬菜、瓜果等。平煤集团公司对八矿辛北、辛南31.3hm2塌陷区进行了改造,隔塘17个,蓄水面积蓄8.6hm2,目前年收入在23万元左右。同时,针对采煤严重破坏农村道路现象,用煤矸石铺设村内生产道路,成为我们解决道路塌陷的又一有效途径。

3.2.2 利用煤矸石充填塌陷地,复垦还耕

耕地在采煤塌陷后仍不失其肥沃性,通过利用煤矸石充填抬高后,即可恢复耕种。近年来,通过运用煤矸石充填复垦还耕达到了预期效果。还耕土地133hm2,目前已种植上了蔬菜、果树和庄稼,长势良好,年受益100多万元,煤矸石充填复垦还缓和了矿区周边农村人多地少的矛盾,解决了长期困扰企业的塌陷——补偿——再塌陷——再补偿的恶性循环,减轻了企业补偿负担。

3.2.3 加快对塌陷地的生态治理

对井田范围内塌陷地,区分情况,采用多种办法治理,通过运用煤矸石充填,平整复耕;开挖渔塘等方式,利用塌陷地,建成水上公园。

东湖公园位于平顶山东部、东工人镇西侧,总面积14.5hm2,这里原是杂草丛生,长年积水的煤矿采空塌陷区。经过投资 120万元,砌湖、建亭、造桥、修路、植树、栽花,让昔日沉睡的塌陷区披上美丽的盛装。

生态园位于新老城区交会处,南至建设路,北至平煤集团铁路专用线,西至姚电公司灰坑西岸,东至稻田沟,面积约1.41km2,在市区附近333hm2的采煤塌陷地上。生态园一期工程自2005年1月开工以来,已基本完成了人工湖的开挖,园区东南部约200亩范围的绿化工程已完成约60%的任务。车顶市正努力把生态园打造成融绿地、田园、湖泊、林带为一体的生态型、园林式风景区,充分展示平顶山山水园林城市和新型工业城市的独特魅力。

3.2.4 绿化矸石山,建造景点

平煤集团从20世纪70年代就开始着手进行矸石山的绿化,把绿化矸石山当作一项重要工作来抓。1978年,首次在二矿矸石山进行大规模植树并获得成功。二矿每年坚持在矸石山上植树造林,现已成活刺槐等各种树木6万多株,山顶建了2座凉亭,140m长的仿古长城和仿古炮台,成为附近居民和矿工休闲的好去处。六矿在矸石山上建造了蘑菇亭,种植了观赏花木,成为职工游览的景点。

3.3 矿山绿化植物选择原则

矿山绿化要的是长期效果,最好是乡土植被并具高抗性。比如使用沙打旺进行矿山绿化时,第1年覆盖率只有 20%,但是第2年几乎达到100%。沙打旺根系能达到2m长,抗性强,非常适应条件恶劣的废弃矿地。矿山绿化植物的配比也至关重要,矿山的植被恢复都应该符合草,灌,乔结合的原则。且乔,灌,草的比例也应科学配比。就植被恢复演替来说,先应该是一线先锋植物,主要是低矮的草本植物,然后是慢慢形成灌木的群落,最后才能形成乔木的群落。总之矿山绿化因地制宜才是关键。

4 结语

综合开发利用矿业废弃地,不仅可有效改善矿区环境,避免矸石山意外灾害事故,而且可变废为宝,节约能源,治理环境污染,具有重要的经济效益与社会效益。这也为建设节约型园林城市提供了一种有力的途径。今后我们应加强科技攻关,为矸石山灾害防范与综合利用,提供技术保障。鼓励各种所有制经济主体参与煤矿矸石综合开发利用;支持煤炭企业的重大煤矸石利用项目。平煤集团天成环保工程公司在这方面为我们做出了表率,今年4月份,该公司的技术人员利用新技术,让草籽在煤矸石上生根发芽,这表明草籽在煤矸石上生长的技术已取得了成功,矸石山无土不能植草将成为历史。此项技术,在国内矸石山治理中实属首创。

[1]谭继清.矿业废弃地生态恢复与再利用[N].中国花卉报,2006-10-12(7).

[2]平顶山市地方史志编篡委员会.平顶山市志[R].郑州：河南人民出版社,1992.