山东济宁任城区采煤塌陷地治理和生态修复研究

胡龙，沈立，李慢慢，谢琳琳

(济宁市任城区自然资源局，山东 济宁 272099)

0 引言

任城区地处山东省西南部，辖区矿产资源丰富，是全国重要的煤炭基地，煤田面积占全区总面积的65%以上。近年来，随着任城区地下矿产资源的大量开采，采煤塌陷问题日益突出。据统计，截至2021年底，任城区塌陷土地面积共6886.67hm2，造成了土地资源特别是耕地资源的大量损毁，矿区地质环境和生态环境问题也日趋严重，严重制约了经济社会的全面协调发展。大力实施采煤塌陷地高效治理，有利于土地矛盾化解、国土空间生态修复、国土空间开发保护，对助推区域高质量发展、资源型城市转型升级具有重要的意义。

1 任城区采煤塌陷地治理现状

任城辖区内共有生产矿井6对，停产矿井2对，分别为：葛亭煤矿、鲁西煤矿、运河煤矿、何岗煤矿、岱庄煤矿、唐口煤矿、王楼煤矿及安居煤矿；井口在辖区外，开采区内煤炭矿井1对，为新河煤矿。采煤塌陷共涉及辖区内长沟、喻屯、南张、廿里铺、李营、安居6个镇(街)，96个村庄。据相关部门统计，截至2020年底，全区沉陷区面积10175.69hm2，塌陷区面积6653.30hm2，已治理面积2641.26hm2[1-2]。辖区内矿企分布如图1所示。

图1 任城辖区内煤矿企业分布图

1.1 采煤塌陷损毁地类分析

据统计，截至2020年底，任城区采煤塌陷损毁的地类主要是林地和耕地，约占总塌陷地面积的65%。塌陷地诱发的地面塌陷、地裂缝等地质灾害，造成了土地资源的损毁和生态环境的破坏。同时，任城区为济宁市中心城区，塌陷地严重制约了任城区的经济、社会发展。塌陷地损毁地类见图2所示。

图2 任城区采煤塌陷损毁地类分析图

1.2 采煤塌陷地面积预测

根据采煤塌陷地损毁面积、损毁程度、损毁地类和稳层情况，前人进行了详细分析和预测[2-6]。据统计，任城区采煤塌陷地面积约以每年120hm2的速度递增，至2022年底，任城区将累计形成采煤塌陷地面积7025.20hm2，比2021年增长2.01%；预计到2025年底，将累计形成采煤塌陷地面积7263.56hm2；到2030年底，全区将累计形成采煤塌陷地面积7503.03hm2[3-10]，采煤塌陷地面积预测如图3所示。

图3 任城区采煤塌陷地面积预测表

2 任城区采煤塌陷地治理模式

2.1 治理思路

近年来，任城区政府和相关部门结合区域特点和自然条件，对塌陷区治理思路作了重新梳理，以“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”为根本遵循，以“集中连片、规模治理、分类推进”为治理原则，结合任城区土地利用规划和产业布局，从大区域、大环境、大生态的理念出发，将任城区采煤塌陷区划分3个治理区域，分别为北部土地复垦恢复治理区、中部城市功能拓展治理区和南部生态保护保育治理区,规划区域范围和治理方向如表1所示。

表1 任城区采煤塌陷地治理规范分区

2.2 主要治理方法

任城区高度重视采煤塌陷地治理工作，坚持创新工作思路，建立健全“因地制宜、综合治理、市场运作、突出实效”的工作体制，创新实施科技支撑、生态修复、盘活资源等多元治理模式，在采煤塌陷地综合治理和生态修复实践中探索出“垫、用、平、流”的新路径，让塌陷地变身肥沃良田、生态湿地和产业示范区。这种综合治理模式对维护矿区群众的合法权益和生命财产安全，提升服务产业转型升级，保障绿色可持续发展起到了积极作用。

2.3 主要治理模式

任城区根据各矿区的实际情况，按照稳沉塌陷与治理同步的原则，针对不同的塌陷地类型、地理状况、塌陷速度，因地制宜积极探索，实行土地复垦、生态修复、产业发展、建设利用等多种治理模式。

(1)浅层塌陷“一次性退出”治理模式。针对浅层轻度塌陷，具备耕种条件在5年以上，土地耕作层未被破坏的塌陷区域，任城区探索采用“一次性退出”治理模式。如：位于任城区南张街道办事处境内的山东唐口煤业有限公司130、230采煤塌陷地治理项目，涉及附近9个村，治理面积达122.46hm2。经评估，该塌陷田块属于轻度塌陷，具备耕种条件在5年以上，土地耕作层没有破坏，农民收入稳定等条件。探索采取了浅层塌陷“一次性退出”的治理模式，具体措施是在该项目区重点进行配套设施提升，修建道路、打机井，新设变压器设备，方便村民农作、浇种和生活。同时，积极与街道、矿企沟通对接，为村民争取地理恢复期补偿资金、耕地补偿费，大大提高村民自主耕种、生态治理的积极性。

(2)“采煤塌陷地+土地复垦”模式。根据“先流转、后治理、再利用”三步走的策略，积极探索“采煤塌陷+土地复垦”治理模式。主要措施是通过挖深垫浅、划方平整等方式对塌陷区土地进行治理，并对道路、桥涵、水利灌溉及电力设施进行提升改造，同时，结合土壤改良措施、生态修复技术、配套设施工程等，提高采煤塌陷区土壤质量和农业生产条件，最大程度恢复耕地。如：淄博矿业集团有限责任公司葛亭煤矿采煤塌陷地综合治理项目二期，治理规模349.46hm2，恢复耕地面积253.33hm2。

(3)“采煤塌陷地+生态修复”模式。对大面积的常年积水塌陷区，以土地复垦和生态修复为重点，对项目区进行整体修复，综合运用水系连通、地形营造、景观设计和植物修复等技术手段，全面提升塌陷区治理的综合效益和自然生态服务能力。如：山东唐口煤业有限公司采煤塌陷地综合治理项目530采区，治理规模204.38hm2。在塌陷地治理和生态修复过程中，主要措施是对项目区东部倾斜坡地，采取挖深垫浅、客土回填、修筑灌溉与排水设施、田间道路等方式对土地进行平整，恢复耕地约77.68hm2，切实拓展用地空间，保护耕地资源。对西南部区域，采取土方开挖、湖岸整治等方式进行综合治理；对中南部常年积水区域，通过修复水域，建设生态湿地，使采煤塌陷常年积水区成为水质优良、景观优美、功能多样的湿地生态系统，实现了生态产品供给的增加和生态载体的溢价，为探索生态重塑治理，形成多元化生态产品实现路径提供了有益借鉴。

(4)“采煤塌陷地+产业发展”模式。结合产业规划，探索塌陷地治理与生态农业发展的结合点，因地制宜地发展高效生态农业、旅游观光等产业，形成集约化和规模化发展，助力乡村振兴。如：任城区喻屯镇山东东山王楼煤矿有限公司塌陷地治理项目，一期以观光农业为主，辅以园林景观和基础设施，建设成农业多功能实验区；二期以示范农业为主，辅以农业新模式、设施化农业，建设成为农业生产示范区；三期以高效农业为主，辅以流水槽渔业养殖、“稻田+”种养，建设成为现代高效农业生产区，重点发展品牌农业。山东的喻屯甜瓜、微山湖鸭蛋、微山湖龙虾逐步走向市场。通过采煤塌陷地治理打造的“喻兴生态园”培育的“地热资源利用、有机果蔬种植、稻田+特色种养、工厂化水产养殖”四大特色生态产业，已为富余人员二次创业搭建了更多平台，实现了地方、企业和农民的多方共赢。

(5)“采煤塌陷地+建设利用”模式。对于城区或近郊采煤塌陷地，重点突破采煤塌陷地的建设利用难题，促进城市发展，服务居民生活。如：淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿，实施建(构)筑物下煤膏体充填开采，把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰等固体废弃物在地面加工成“无临界流速、不需脱水”的膏状浆体，通过管道输送到井下充填采空区。通过对条带开采区进行充填治理，开展了对城市规划区内煤炭采空区注浆充填进行城市建设的探索，开创了采煤沉陷区综合治理与土地开发一体化的“任城模式”。

(6)“带水作业+客土充填”模式。对于塌陷区积水，传统模式是长时间排水待地面稳固、地表具有一定承载力后再进行施工作业，一般会导致治理任务的拖延完成。任城区积极探索带水作业模式，提前完成稳沉后规划设计和立项准备，探索出“带水作业保项目进度、客土充填保耕地资源”新路子。如：山东新河矿业有限公司矿530采区积水塌陷区治理项目，主要措施是在综合考虑进入土方可吸收部分积水(充填后可在1.2m充填土方高度内吸收大量积水)，剩余积水可通过土方充填提高高程赶水的方式，将水自然排入老运河，破解积水区施工难的问题，实现了仅47天就完成所有地块的客土回填、压实和平整工作，有力实现了提质增速。同时，加大购买客土力度，全力恢复受损耕地，项目建成后，将建设成高产稳产农田，减轻耕地进出平衡压力。

3 治理成效及存在的主要问题

3.1 治理成效

任城区全力推动采煤塌陷地综合治理和生态修复，将塌陷地治理与城市规划、区域生态、产业发展、历史文化结合起来，深度挖掘采煤塌陷地“治理潜力”与“生态价值”，改变土地复垦单一治理模式，探索形成了采煤塌陷地治理“任城模式”。 截至2020年底，累计投入各类治理资金5.05亿元，治理采煤塌陷地面积2641.26hm2，占任城区稳沉采煤塌陷地总面积的81.03%。开发了“喻屯生态园”等特色生态产业项目，构建了集生态修复、田林水城、文化彰显、休闲游憩四大功能于一体的环城生态休闲带，建设生态湿地公园。南阳湖农场等多处塌陷地被治理成高效农业区和生态经济区。矿产塌陷区的有效治理，使被破坏的土地、水面得到了充分利用，为保持任城区耕地面积的相对稳定发挥了巨大作用，改善了塌陷区生产、生活条件，形成了资源共享、要素互补、产业互动的良性治理机制，取得了良好的经济、社会和生态效益[11-20]。近5年任城区塌陷地治理完成情况如表2所示。

表2 任城区采煤塌陷地治理完成情况统计表

3.2 存在的主要问题

(1)耕地恢复难度大。任城区煤层厚度大多为1.5～2.5m之间，部分煤层在4～8m，开采塌陷情况较为复杂，塌陷范围较广的深度塌陷区在土地利用性质上多为耕地，塌陷后面临长期积水，采煤塌陷地复垦，需要大量土方。而任城区地处平原，治理采空塌陷地的填充物严重缺乏，传统的挖深垫浅模式可能面临卫片执法和破坏耕地问题。如山东唐口煤业有限公司530采区二期项目在剥离表土堆土区和塌陷深处取土区被卫片判别为破坏耕地疑似图斑。因此，治理压力、治理成本将明显加大，治理技术方法也亟待提升，如何有效地恢复耕地面临巨大考验。

(2)未稳沉塌陷地治理面临新挑战。任城区矿产资源大多属于多层开采，矿层之间开采时间跨度大，塌陷速度不相同，塌陷稳沉周期长，表现为一种缓慢的不均衡地表沉降过程，逐层开采后的塌陷区在长时期处于未稳沉状态[21-22]。未稳沉塌陷地治理可能造成重复治理，因此，针对未稳沉塌陷区治理任务，亟需考虑新方法、探索新路子。

(3)综合治理难以展开。任城区采煤塌陷的大多是耕地，受耕地和基本农田保护政策限制，难以进行复垦以外方向的治理，进行综合整治开发面临土地违法和卫片执法风险。同时，任城区土地塌陷补偿标准高，兼之辖区内李营街道、廿里铺街道采煤塌陷治理区大部分为苗木种植区，地上附着物清表群众期望价高，开展补偿工作难道大。

(4)系统治理机制未建立。采煤塌陷地集中连片分布态势突出，分小项目治理，标准不一，做不到整区域“田成方、路成网、林成行、旱能浇、涝能排”和一二三产业的协调发展，甚至容易出现个别项目基础设施无法与周边区域对接，造成生产不便，综合效益未充分发挥。同时，采煤塌陷地治理不能与高标田建设、农田水利工程、中水净化工程、产业利用等相关工程进行有机衔接也是亟待解决的问题，既影响治理的进度，也影响服务发展成效。

4 建议

(1)坚持规划引导，充分发挥规划的统筹作用。按照因地制宜、综合治理的原则，充分衔接市区各项发展规划，合理安排治理的方向、时序和布局，着力提升采煤沉陷区土地利用的综合效益。同时，在全面摸清塌陷区规模、稳沉状况、农田水利配套设施等状况的基础上，进一步加大矿区地质环境立体监测网络的建设，最大限度地保护土地，减少破坏土地面积。

(2)多方筹措塌陷地治理资金来源渠道。积极争取国家、省、市项目扶持资金，包括水利发展、农业综合开发、环境保护、耕地开垦费等相关资金；争取国家“山、水、林、田、湖、草”生态修复试点项目，重点纳入采煤沉陷区综合治理项目，争取上级建设项目专项指标支持。同时，积极吸引社会资本投资塌陷地综合治理，多途径解决资金问题。

(3)建立系统治理机制。探索相关项目复合实施机制，改进采煤塌陷地治理管理机制，建立国土空间规划管控下，采煤沉陷区与周边土地同步实施系统化治理的模式，将采煤塌陷地治理与周边环境形成有机衔接整体，着力发展高效生态治理模式，使采煤塌陷地治理切实服务当地群众、服务乡村振兴、服务矿区发展，全面提升采煤塌陷地治理成效。