淮北市矿山开采引发的环境地质问题分析

韩久虎

（安徽省地质环境监测总站，安徽 合肥 230001）

社会经济发展速度显著提升，煤矿开采的规模、强度也逐渐加大，其间一些盲目开采行为的存在，加剧了煤炭资源浪费，而且还对地区水文地质条件等造成破坏，引发环境地质问题。淮北市有丰富的煤炭资源储量，当地煤炭开采导致有地下采空区形成，引发地表大面积沉陷，农田、城市建设用地也被破坏[1]。一旦水文地质条件与供水出现问题，会直接引发环境地质问题。基于此，下面以淮北市为例讨论煤矿开采引发的环境地质问题。

1 淮北矿区环境地质条件

①自然条件。淮北市地处安徽省北部，国土总面积是2741km2，总人口为220万人。②水文条件。属淮河水系，淮北市河流包括濉河、南沱河、闸河、浍河等。③地质条件。淮北市地层，区域地层属华北地层大区晋冀鲁豫地层区淮河地层分区淮北地层小区，本区地层以寒武—奥陶系、石炭—二叠系、第三系、第四系为主[2]。寒武-奥陶系位于丘陵地带出露，多数被第四系覆盖，石炭-二叠纪为关键的含煤地层，而且地表无出露。第三系厚度138m～349m，第四系厚度为50m～150m。总结当地水文地质条件，按照地下水赋存条件、含水介质空隙种类，可得出本区地下水有松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水、风化带网状裂隙水这4种。

2 环境地质的常见问题

因淮北市煤矿开采较为严重，已经面临矿山地质环境问题，例如矿山地质灾害、资源枯竭、环境污染。其中矿山地质灾害的表现，包括地面塌陷、岩溶塌陷、地面沉降。岩溶塌陷方面，当地矿山岩溶塌陷地质灾害共有2处，根本原因是刘桥一矿疏排矿坑水导致的小型塌陷。地面沉降方面，当地发生地面沉降以临、海、童煤矿区为主，煤矿疏排矿坑水引发地下水位下降，在水流作用下土颗粒重新排列、组合、密实，降低了孔隙率，导致厚度变薄、土层压缩，进而出现地面沉降[3]。除此之外，淮北平原地区因煤矿过度开采导致水文地质条件与供水方面的问题，还包括资源破坏、环境污染、矿山废水污染等，这些环境地质问题要在今后环境治理中予以解决。环境地质问题的具体分析如下。

（1）地面塌陷。当地矿山开采进程中，有大量采空塌陷形成，一般以各大煤田采区为主要的分布区域。当有采空塌陷形成之后，当地土地用途发生了明显变化，而且降低了原本土地利用价值，出现地面塌陷问题，还会面临严重经济损失。

（2）地面沉降。淮北平原的松散沉积层发育四层含水层（组），其中深层地下水第四含水层（组）封闭，岩性变化大，岩性复杂，渗透性差，在水源补给方面难度较高[1]。临、海、童煤矿区第四含水层（组）直接覆盖在煤系地层之上，在疏干排水情况下，会加剧地下水位下降，同时松散地层形成等效附加应力，随之提高了土层有效应力，将水、土之间的平衡破坏，如此一来含水层排水压密之后有弹性变形现象生成。因为含水层顶底板部位粘性土，与水融合之后会向含水层方面不断渗透，出现粘性土固结，长此以往还会引发塑性变形、永久变形等问题，这是地面沉降的关键性原因[2]。

（3）岩溶塌陷。淮北市拥有煤炭生产基地，地表水资源有限，所以城市供水一般是开采岩溶地下水满足用水需求，淮北市裂隙岩溶水的开采已形成大面积地下水降落漏斗。煤矿开采在煤层下部岩溶水的顶托压力加大的情况下，往往会形成突水等事故，因此为减小深部岩溶水压力，需要进行深部疏排水，而由于岩溶水的互联互通性，其煤矿深部岩溶水与煤矿区外围岩溶水源地相联，在岩溶发育与松散层接触的有利部位、在长年地下水开采量较大且地下水位波动较大的情况下，引发岩溶塌陷。

3 环境地质问题的解决办法

3.1 治理模式

（1）采煤塌陷地治理模式。结合淮北平原环境地质问题的治理经验，针对矿山采空塌陷区的治理，务必要立足于多个方面，采用复垦造地、营造林地等方式，改善矿区环境[3]。参考积累的可行治理举措，遵循因地制宜原则，采煤塌陷地的治理，分别从深层塌陷区、浅层塌陷区等方面完善治理模式。

①深层塌陷区——水产养殖治理。淮北平原的煤炭平均可采煤层在3-7层之间，可采厚度为5.5m～13m。这种多煤层开采模式的应用，使塌陷区深度更深，范围更广。根据本地区特点，可以采用水产养殖治理模式。②浅层塌陷区--挖塘造地治理。浅层塌陷区适合种植、水产养殖，采用该复垦模式的核心在于“挖深垫浅”，造地、挖塘充分融合，应用泥浆泵抽取、推土机搬运两种方法，搭建当地的农业经济区。③填充塌陷坑--城镇建设治理。堆放煤矸石、塌陷区治理可以同步展开，因为煤矸石的发热量比较低，所以可将其当作填料，在塌陷区造地中起到填充的效果，后期开展城市建设与工业项目建设。④浅深层塌陷区--混合超前治理。淮北市资源枯竭型城市矿山地质环境治理中，对现状和预测塌陷区进行统一治理，通过预测塌陷区范围，合理布局挖填工程量，使之形成大面积可利用土地与坑塘水面，产生了较好的社会、经济和环境效益。

（2）采煤塌陷村庄搬迁模式。总结环境地质与煤矿开采治理的经验，淮北平原现有采煤塌陷区的村庄搬迁安置、城镇建设、新农村建设与工矿建设等项目有机结合，并且在治理实践过程中总结出四种对应的治理模式。立足于地矿统筹、部门协作、上下联动三个层面构建完善的联动机制，为采煤塌陷区的村庄搬迁环境地质问题治理明确新思路。

①城郊社区型治理模式。主城区周围已经出现塌陷村庄，采集农民意愿之后可在当地建设公寓，参照城镇中居民住宅小区建设标准，使农民群众归纳到城市居民管理范畴内，失地农民也可以作为城市居民社保对象。采用统一性规划与建设、集中安置的方法，建设新的居民小区。例如淮北市采用城郊社区型治理模式，主城区南部建设仁和小区，总共占地面积达到了465亩，新建住宅楼数量共计108栋，项目投资约为5亿元，集中安置数量为4286户、1.2万人。城郊社区型治理模式与传统分配宅基地模式相比，可以有效节约土地、提高土地集约化、利用率。②依镇建村型治理模式。这一治理模式主要以所在范围内的基础设施资源、公共事业资源为对象，将已经出现塌陷问题的村庄全部集中搭配小城镇，集合所有失地农民，采用城镇化管理方法，既能够实现小城镇人口聚集，又可以拓宽规模，加快实现城乡一体化。小城镇建设与发展期间，工业园区与城镇三产具有非常重要的意义，为搬迁农民提供再就业的机会。政府部门遵循因地制宜原则，考虑新农场建设会运用到小城镇中现有基础设施资源，所以制定了“小村并大村”方案，采用统建模式。新建小区由所有村民自主负责，所有基础设施资源均可以实现村民共享，为广大村民的日常生活、工作提供便利。③矿村结合型治理模式。矿村结合型治理模式是以煤矿这一类基础设施为对象，将发生塌陷问题的村庄集中搬迁到矿区，再通过矿区现有基础设置、社会资源等，实现新村建设与村民搬迁。例如淮北市在环境地质问题治理进程中，濉溪县新建了五沟矿区和临涣矿区，采矿企业遵循“先搬迁、后开采”这一基本原则，在与政府部门商讨之后制定规划，提前将村民搬迁计划上报。后期遵循“统筹规划、统一标准、尊重群众、方便生活、节约用地、避免重建”一系列基本原则，提前展开现有压煤村庄的集中搬迁。一方面提高了塌陷区所有搬迁群众的人身安全与财产安全，另一方面也为当地地矿发展创造良好环境。④中心聚集型治理模式。中心聚集型治理模式的应用，要将现有行政区划限制突破，以中心村为对象充分划分搬迁范围。这一环节要重点关注“小村并大村，强村带弱村”，已经出现塌陷的村庄集中展开搬迁，所有配置资源也要合理分配，实现资源利用价值达到最大。例如淮北市杜集区矿山集镇下柳园村，原本并不属于城市规划区域内，经过地矿双方协商，根据“布局合理、设施配套、环境整洁、村居秀美”这一原则展开统筹规划、建设，使得该地区所有村民搬入到新规划的小区中。除此之外，为了方便村民日常生活与生产，规划地区内重新兴建了超市、卫生所与老年活动中心等，优化基础配套设施，为村民的生活、工作提供诸多便利。

3.2 优化建议

根据淮北平原煤矿开采现状与环境地质问题的治理，为了缓解水文地质条件、供水引发问题，提出以下几点建议：①结合环境地质问题治理情况，对现有制度内容进行完善。尤其是在社会经济不断发展的背景下，矿区采煤塌陷、村庄搬迁必然会有源源不断的新情况出现，当地政府部门也应该要积极制定应对举措，完善治理模式与制度，为当地居民的切身权益提供保障。②建议在环境地质问题治理工作中加大资金投入，所有责任主体与当地的矿山企业，也必须认识到自身在塌陷区治理工作中承担的职责，按照“自然资源部关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见（自然资规[2019]6号）”等相关政策，立足于环境地质治理、土地复垦与采煤塌陷区治理等方面项目申报，并用好用活矿山地质环境治理基金。③完善采煤塌陷区治理模式、压煤村庄搬迁协调制度，明确各个协调主体，实现责任主体之间的良好交流，解决环境地质治理出现的问题。④采用置换方法将搬迁村庄用地指标的相关问题及时解决。拆迁旧址、搬迁新址可以作为拟置换用地、被置换用地，运用封闭管理模式完成置换。

4 结语

综上所述，淮北市因为煤矿开采，导致当地水文地质条件变化，出现严重的地面塌陷问题、地下水位下降的问题，长此以往会威胁到生态环境质量。为此，当地政府部门与相关企业均投入到环境地质问题的治理中，增加资金投入，提出多元化治理模式与方法，避免水文地质条件对环境地质带来影响，也可以保证当地居民高质量的生活环境。