煤矿开采影响葡萄园地的治理措施探讨

韩永亮

(煤炭工业太原设计研究院，山西太原 030001)

山西晋北煤炭基地西山矿区位于晋中基地东北部，地处西山煤田，行政区域涉及太原市万柏林区、尖草坪区、晋源区、古交市和清徐县;吕梁市文水县、交城县。矿区南北长约70.5km，东西宽约55.7km，面积约2126.7km2。矿区煤层埋深较浅，可采煤层层数多，多为中厚及厚煤层，瓦斯含量较高，地质构造及水文地质条件简单，开采条件及开发潜力较好。矿区煤炭开发历史悠久，配套设施完善，地处太原市郊，地理位置非常优越［1］。

西山矿区中清徐县、晋源区、交城县，大面积种植有葡萄园地。清徐县素有“葡萄之乡”美称，民间流传着“清源有葡萄，相传自汉朝”的说法。葡萄栽培历史可上溯到2000年之前。近年来，在各级政府的支持下，各地成立了葡萄协会和山西省农业产业化协会葡萄产业分会，使12万亩葡萄基地的果农组成一支雄居三晋的葡萄产业大军，以超强的市场占有率和高水平的技术与管理，树立“清徐葡萄庄园”品牌，实现了清徐葡萄酒走向世界的梦想［2］。

随之山西省煤炭资源兼并重组整合工程的实施，煤矿企业加大了煤炭开采强度，煤炭开采对地表葡萄园地产生了一系列的影响及破坏，大大损害了葡萄植株的生长能力，减少了葡萄产量，从而影响到了果农的经济收入。截止到2012年年底，已形成采煤塌陷地面积3.85万亩，其中葡萄园地约1.4万亩。2009年以来，山西省政府制定了生态环境恢复治理政策，建立了生态补偿机制，加大了矿区塌陷土地治理的监管工作，取得了可喜的成效。本地区煤矿在具体的治理工作中，通过对治理措施的不断摸索改进，积累了大量的宝贵经验，形成了比较成熟的葡萄园地治理措施体系，可对今后的治理工作起到指导性作用，从而以更快捷、更有效、更经济的方法进行塌陷地治理工作，恢复生态环境。

1 葡萄园地现状及影响调查

1.1 葡萄园地现状

1.1.1 本地区葡萄园地概况

西山矿区内葡萄种植面积约12万亩，全部种植于丘陵地区，利用这里优越的阳光资源和降水资源，适宜不同成熟期葡萄的生长发育，品种资源非常丰富。主要以龙眼葡萄为主，约占种植面积的84%以上，其次还有巨峰、红提、粉红太妃、牛奶葡萄等品种。清徐县于2008年成立了“葡峰山庄葡萄观光旅游区”。辐射带动葡峰山庄周边8个葡萄种植村1000余农户。

1.1.2 葡萄种植技术特点

在长期的生产实践中，评价区内果农积累了丰富的栽培经验，主要有:

(1)选择适宜的园地，修造高质量的梯田;

(2)深挖沟选壮苗适时定植。定植当年雨季前尽早挖好定植沟，沟深1m、宽1m，挖好后及时进行回填，以备蓄积雨水;

(3)深翻扩穴勤中耕;

(4)多施肥满足植株生长结果的需要;

(5)合理整形，精细修剪;

(6)及时防治病虫害;

(7)大力推广旱作栽培工程［3］。

本地区葡萄均为旱作栽培方式，充分利用了本区充足的阳光资源和降水资源，均种植在低山丘陵地带的阳坡。主要种植品种为龙眼葡萄，新建葡萄园第二年挂果，单产100kg/亩左右;第三年单产200kg/亩左右;第四年后达产，单产鲜食葡萄300kg/亩。近三年当地企业收购价格约在6～8元/kg，波动不大。

1.2 塌陷破坏形式

多年的能源基地建设，大规模开采煤炭，造成矿区葡萄园地沉陷，对当地葡萄资源造成了很大影响。由于煤炭开采造成地表沉陷和裂缝，地表水渗漏加速，使地表径流减少，采煤对地下水影响也十分严重。同时煤炭开采导致了森林植被破坏、水土流失加剧、生物多样性减少等一系列生态退化问题。上述问题中，本地区尤其以塌陷葡萄园地现象最为严重，是生态环境破坏的重中之重。如果不及时治理，将发生严重的生态问题。

1.2.1 采煤塌陷对葡萄生长的影响

通过调查葡峰庄园内的李家楼矿井开采后对葡萄树的影响，走访该区域果农，地表裂缝可能会对裂缝密集处的土壤包气带含水有一定的影响。对于受轻度影响的葡萄树，由于地表仅有轻微变形和小裂缝，裂缝宽度一般为1～3cm，深度一般为20～50cm。葡萄根系横向生长旺盛，只会影响到局部裂缝处根系的短暂吸水功能，整体根系生长基本不会受到影响;对于受中度影响的葡萄树，表现为裂缝比轻度影响密集，宽度和深度较轻度区大，宽度一般为3～10cm，深度一般为50～100cm。当塌陷中度裂缝位于葡萄根系处，长时间暴露后会对葡萄根系有一定的影响，但由于葡萄侧根发达，因此，不会使葡萄树死亡，只会降低其吸水能力，间接影响整株葡萄树的生长，从而降低葡萄产量。

综上所述，轻度影响区地表裂缝对葡萄生长基本没有影响，中度影响区地表裂缝对葡萄生长有一定的影响，需要采取人工措施进行治理。

1.2.2 采煤塌陷对葡萄棚架的影响

通过调查葡峰庄园内的李家楼矿井开采后对葡萄树的影响及走访该区域果农发现:地表裂缝对个别单株水泥柱葡萄棚架有倾斜影响，对木条棚架局部有倒伏影响。

(1)对水泥柱棚架的影响分析。轻度裂缝宽度一般为1～3cm，深度一般为20～50cm。水泥柱棚架相对于木条棚架较坚固，稳定性好，埋地深度为80cm，2×6m间距，中间用8号铁丝拉丝稳定。因此，轻度裂缝深度及宽度小于水泥柱棚架，一般不会影响到整个水泥柱棚架的稳定性。可人工填堵裂缝、平整土地即可修复。

中度影响区内，裂缝宽度一般为3～10cm左右，深度一般为50～100cm左右，裂缝深度超过水泥柱棚架的埋深(80cm)，有一定的倾斜影响。但由于整个棚网相对面积较大，上部拉丝固定支撑，不会使单个水泥柱发生倒伏。

(2)对木条棚架的影响分析。轻度裂缝宽度一般为1～3cm，深度一般为20～50cm。木条棚架相对于水泥柱棚架坚固性及稳定性差，容易使木条变形，一般木条棚架埋地深度为50cm，2×4m间距，中间用铁丝拉丝。因此，轻度裂缝会影响到木条的变形，但不会影响到整个木条棚架的稳定性。

中度影响区内，裂缝宽度一般为3～10cm左右，深度一般为50～100cm左右，裂缝深度超过木条棚架的埋深(50cm)，由于木条棚架较水泥棚架坚固性差，有一定的倒伏影响。整个棚网相对面积较小，可能会使局部棚架小范围(2～3个木条棚架间)发生倒伏。

2 治理措施研究

2.1 轻度影响区治理措施

轻度影响区内裂缝表现形式主要为:裂缝窄浅，密度低，地形坡度5°以下。对于轻度影响区的园地采取充填裂缝、平整土地的措施，具体如下:

(1)填充裂缝。Ⅰ、剥离裂缝地周围和需要削高垫低部位的表层土壤并就近堆放，剥离30cm厚表层土壤;Ⅱ、在整治区附近上坡方向就近选取土作为回填物;Ⅲ、将回填物对沉陷裂缝进行填充，在充填部位或削高垫低部位回填剥离的表土。对于还未稳定的沉陷区域，应略比周围地面高出5～10cm，待其稳定沉实后可与周围地面基本齐平;Ⅳ、对于表层土壤质量较差的地块，就近生土充填裂缝，不进行表土剥离。

破坏葡萄园地裂缝充填方法见下图1。

图1 破坏葡萄园地裂缝充填工艺流程图

(2)平整土地。充填裂缝结束后对田块进行适当平整，田块整成向内略倾斜倒流水的形式，在田坎顶部修建蓄水埂，蓄水埂内侧高度0.3m，顶宽0.3m，内坡1∶1，所需的土方量应从田面内侧挖方部位由里向外减厚取土，使整平的地面形成沿等高线垂直方向略为内倾的田面，同时在等高线延伸方向的田面倾角不超过3°。

2.2 中度影响区治理措施

由于中度影响区裂缝分布较集中，且深度和宽度大于轻度影响区，导致土壤肥力可能向裂缝内流失，主要采取以下工程措施，主要包括:填充裂缝、平整土地、土壤培肥、修整田面和棚架治理等措施。

(1)填充裂缝。中度影响区内裂缝表现形式主要为:裂缝粗深，密度相对较大。裂缝处理工艺同上。

(2)修整地面。充填裂缝结束后对地块进行适当平整，地块整成向内略倾斜倒流水的形式，在地坎顶部修建蓄水埂，蓄水埂内侧高度0.3m，顶宽0.3m，内坡1∶1，所需的土方量应从地面内侧挖方部位由里向外减厚取土，使整平的地面形成沿等高线垂直方向略为内倾的梯田面，同时在等高线延伸方向的田面倾角不超过3°。

合理整形，精细修剪。龙眼葡萄生长势较强，宜采用小棚架自然扇形整枝，株行距1.8×5～6m，亩栽61～74株。修剪以中梢修剪为主，长梢修剪为辅，适当配备预备枝。采用花前摘心新技术，可促进果实生长发育和新梢成熟。要及时去副梢和梆蔓，合理留枝留果。

(3)棚架治理。对倾斜的水泥柱棚架进行扶正处理，采取人工扶正，在填堵裂缝的过程中一并实施。对受损的木条棚架更换为水泥柱棚架，架材主要包括:支柱:为水泥柱，规格10×10×230cm，线材为Φ6mm做骨架;拉丝:选用8号铁丝。每亩需要量为水泥柱42根，铁丝80kg。

合理密植，改变架式:评价区内受影响的木条棚架一般2×8m，亩栽35～40株，6～7年才能布满架面。本次评价改大棚架改为小棚架，有助于进行局部影响区棚架治理，株行距1.8×5～6m，亩栽61～74株，便于管理，又可提早布满架面，利用山坡空间，可增加原先种植面积的5倍以上，提前2～3年进入盛果期，并显著提高了幼树期间产量。

(4)土壤培肥。多施肥满足植株生长结果的需要。每年秋季采收后，结合深翻亩施农家肥3000～5000kg，磷钾肥各50～100kg或果树专用肥50～100kg，人粪尿400～800kg，与土混匀后填入沟内。在整个生长季节根据植株生长情况及时进行根外追肥，花期喷施0.5%硼肥1次，以促进坐果;花后到着色前喷施0.5%尿素2～3次，以促进新梢生长和果实膨大;着色期后喷施0.5%磷酸二氢钾2～3次，以促进花芽分化及新梢成熟。

(5)及时防治病虫害。龙眼葡萄是易感病品种，每年埋土防寒前或出土上架后及时喷波美5度石硫合剂1次;展叶后喷0.3～0.5度石硫合剂1次;从6月上中旬开始每隔10～15天喷180倍半量式波尔多液1次，共喷2～3次;发现有霜霉病发生时及时喷600倍甲霜灵2次(间隔7～10天);果实着色后喷600～800倍退菌特2次，预防白腐病、房枯病的发生蔓延。

(6)引导果农实施旱作栽培技术。清徐县县龙眼葡萄主要分布在山区和边山区的旱地。近几年来，推广了穴贮肥水、地膜覆盖、秸秆覆盖、滴灌等节肥节水新技术，取得了明显效果，一般增产幅度为15%～20%。在治理过程中应引导果农采取旱作栽培技术。

2.3 治理成效

太原市从2009年以来开始对该地区所有煤矿采煤塌陷土地进行治理。经测算，本地区葡萄园地治理资金约花费6800万元，资金来源由省、市、县拨款，企业筹措等途径。截至到目前，3年半左右时间已完成了60%的治理工作。对受地表沉陷影响的不同程度的葡萄园地等均进行了治理。另外已建立山西省生态环境治理保证金机制，目前运行效果良好。

3 结论与建议

目前，破坏葡萄园地的各矿井均已开展治理工作，虽取得了一定的成效，但仍存在许多不足，上述具体不同破坏程度的治理措施，在今后的葡萄园地治理工作中可以借鉴，但需根据当地实际种植技术及环境等情况进行改进，才能切实符合当地的生态经济区划，见效葡萄园地受采煤影响的程度，提高葡萄产量，增加果农经济收入。

在今后的塌陷葡萄园地治理工作中，应加大力度，建立规章制度，强化矿山生态环境防治工作;加大资金投入，加强生产矿区的破坏土地整治。

［1］山西省农业产业化协会葡萄产业分会，《清徐县葡峰山庄旱作葡萄栽培总结》，2011年10月.

［2］中煤国际工程设计研究总院，《山西省晋中煤炭基地西山矿区总体规划说明书》，2007年6月.

［3］中国农业出版社，《葡萄栽培技术》，2012年10月.