浅析肥城塌陷区治理

浅析肥城塌陷区治理摘要：大规模的煤炭资源的开采，会造成大面积的采煤地面塌陷，对农业生态系统造成严重危害和影响。

社会发展客观需要对采煤塌陷地进行研究，为地方政府科学合理地治理和恢复生态环境提供参考，为矿山企业优化生产布局、避免和减少塌陷灾害的发生提供依据，从而促进区域的可持续发展。

肥城煤田塌陷区是我国四大岩溶型塌陷区之一，其塌陷规模大，塌陷特征具有很强的代表性。

本文在阐述了该地区采煤塌陷的现状的基础上，分析了塌陷规律、特征、成因机理、发展趋势，提出了防灾、减灾、治灾措施。

论文在介绍研究区基本情况的基础上，深入分析了采煤塌陷形态、特征、危害及治理措施。

关键词：：塌陷地地面塌陷的危害采煤塌陷的治理研究正文：引言研究背景在我国能源结构中煤炭占70％以上，煤炭产量居世界第一位，占中国矿山开采量的90％以上。

另一方面，我国国土的含煤面积很广，约占总面积的5．7％，而且开发矿区主要集中在东部的农业区，即华北平原、东北平原和长江中下游平原农业区。

大规模的煤炭资源的开采，造成大面积的采煤地面塌陷，破坏了大量耕地，对农业生态系统造成严重危害和影响。

采煤塌陷造成的负面影响日趋严重。

据统计，全国70％的矿区面临着缺水状况，其中40％的矿区严重缺水。

同时，矿井排水造成水资源浪费现象十分突出。

1989年矿井排水13．1亿m3，平均吨煤排水量3．8m。

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由于沉陷盆地形成大面积的水淹田和沼泽地成为污垢汇集之地；我国煤田分布区发多为山地、丘陵地区，煤炭生产庞大的地面广场系统，加上山区铁路、公路建设、火电资源开发、煤气输送等工程的增加，人类活动强度加大，山体便坡稳定性将显著减弱，滑坡、泥石流及水土流失作用增加将是必然趋势。

我国人口多，耕地少，土地资源缺乏，珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地，是我国的一项基本国策。

目前我国人均耕地0．079公顷，土地的负荷十分重。

然而据调查，每年因国营采矿、建材生产等造成的挖损、沉陷、压占破坏的土地，数目极大。

涉及300km2，涉及到达十万的人口，一个年产1000万吨的煤矿，矿区要一般矿井储量的10％一30％都在村庄下面。

据统计：全国矿山占用土地面积581万公顷，仅煤炭行业，由于采矿引起的大面积塌陷区180余处，塌陷区破坏土地11．5万公顷。

黑龙江、江西、安徽、江苏、山东等省是采空塌陷的严重发育区。

肥城矿区地处康汇平原，压煤面积96平方公里，有13对生产矿井，因采煤造成塌陷土地5000公顷。

截止2003年已有27个村3万农民无地可种，19个村人均耕地不足0．02公顷。

目前塌陷地正以每年130公顷的速度扩张，预计煤炭全部开采完毕，将形成塌陷地10000公顷。

目前矿区的粗放发展不仅在农村造成不可估量的损失，还恶化了城市环境，造成一系列的社会问题，制约了周边城市的发展。

因此，探索地面沉陷发生的机理及其规律、准确地作出预测，有效地采取防灾减灾的综合治理措施，将有助于地方耕地占补平衡的实现，有助于矿区的可持续发展，减弱其对于周边辐射区域的负面影响。

1、肥城矿区概况肥城县煤矿区位于县境内北部,东西长22公里,南北宽2-7 公里,储煤面积98.58平方公里,总储量11亿吨。

煤田含煤地层属石炭二迭系,煤层均被第四纪冲积层覆盖,厚度250-450米,底盘为奥陶系灰岩,共有煤层16 层,其中可采煤有10 层和两个分煤层,平均可采煤厚度为11.5米。

肥城煤矿区现有地方煤矿4 座,省属煤矿8 座,年产煤500万吨,到1990 年共产煤9700 万吨,产煤研石1300万吨。

矿区跨石横、王瓜店、湖屯、老城四个乡镇的51个行政村。

2、煤矿区塌陷地现状肥城煤田采取掏空回采式采煤,由于无冲填措施,每个采面撤除支撑顶柱后即开始自然沉陷。

受煤层构造厚薄不均、煤层埋深的差别和水文地质结构的影响,断层带留煤柱隔层较多,同时因煤区多层开采由上而下、先后次序、施工进度等的不同,造成沉陷时间、速度、深浅、幅度的悬殊, 使煤矿区形成高低不等的波浪式地形和丘陵状地貌。

随着开采量的增加,带来的土地塌陷日趋严重,塌陷面积逐年增加,到1990 年已达3653公顷,其中长年积水面积980公顷,季节性积水面积730公顷,不积水面积1943公顷。

据矿务局资料,开采万吨煤地表塌陷0.24公顷,开采一米厚煤层地表塌陷0.7 米左右。

照此计算,肥城矿区以年130 公顷的塌陷速度发展,整个矿区最大塌陷面积达1万公顷,一般塌陷3-5米, 最大塌陷8-12米。

3、塌陷造成的危害3.1破坏地表生态环境由于地面塌陷改变了原来的地面形态，变得凹凸不平，在地下水位浅的地段，形成长年积水洼地，大部分耕地无法很好的耕种，失去了原来的生产水平，有的甚至绝产，造成了土地资源的极大浪费。

造成水土流失 , 破坏生态平衡。

塌陷不仅使地表呈波浪起伏、坡度不等的丘陵地貌 , 而且因地块塌陷产生宽0.3-0.5 米不等的裂缝, 降水产生的外营力携带水、肥、土顺坡而下 , 漏入裂缝中并流向低洼的积水处 , 造成新的水土流失。

据调查 , 年侵蚀模数由塌陷前的不足1000 吨 /平方公里增至5670 吨 /平方公里 , 每年增加流失土壤量达20.7 万吨每公顷损失径流量1230立方米 , 年损失径流量 220万立方米 , 致使小气候变劣 , 生态环境朝恶化方向发展。

3.2破坏地面水利设施由于采空造成地表岩移和塌陷，使原灌溉水渠和河道标高发生了改变，排水系统失效，难以泄洪，从而使农田受淹。

毁坏水利工程 , 打乱水系 , 造成水患。

据调查 , 塌陷共破坏塘坝8 座、渠道 139.9公里、大小水井126 眼、大型引黄电灌干渠10.7 公里 , 造成直接经济损失362 万元 , 损失劳动工日520 万个。

同时 , 塌陷区11 条水系全部被打乱自然流势 , 遇大雨洪水四溢 , 危及矿井和村庄安全。

1978年7 月 13日降雨190 毫米 , 矿区 7个村、5 个矿井被洪水包围 , 两条干线公路被冲毁 , 部分矿井停产 ,4700 公顷农田被淹 , 倒塌房屋 300多间, 造成重大经济损失。

3.3毁坏公路交通设施由于地面不均匀的塌陷，使公路路面坑坑洼洼，由杨庄矿至白庄矿的公路局部地段毁坏严重，严重影响了交通。

3.4破坏农田、建筑，增加社会不稳定因素土地废弃 , 群众生产、生活难以安置。

塌陷地并非一次沉陷, 而是年年塌陷, 形成既不能浇也不能排、肥水大量流失的波浪式丘陵地。

塌陷地中有一半绝产弃耕 , 另一半产量锐减、成本增加。

因塌陷, 减少水浇面积3120 公顷 , 年减产粮食 3500万公斤 , 每公顷耕地的生产成本增加450 元 , 致使塌陷区人均土地不足0.02 公顷 , 部分村庄基本无地可种 , 严重影响了农业的发展和矿区农民的生产生活 , 也使肥城县人多地少的矛盾日益突出。

肥城老城村是一个有700 余年历史的老村 , 过去粮食年年有余 , 店铺林立 , 工商业项目众多 , 一片繁荣景象 , 1960年采煤以后 ,243 公顷的土地塌陷了207 公顷 , 绝产20 公顷, 二次复采又塌陷 52公顷, 地面塌陷 2-3米。

地面塌陷造成该村现人均土地不足0.02 公顷 , 且不能旱涝保收。

在塌陷边缘 , 耕地陷机轮、耙地折牛腿、浇地地漏水。

昔日繁荣的老城村 , 如今塌陷成孤岛, 街道路面断裂 , 房屋东倒西歪 , 国家已支付 3900万元的搬迁费 , 至今尚未搬迁完毕。

给政府、社会增加了压力，产生了不安定因素。

采煤塌陷地破坏了肥城肥城市的经济、社会和环境和谐发展。

下个世纪中叶采煤塌陷地面积的不断扩大和环境的日益恶化，将迫使肥城市的大量农民离开赖以为生的土地，加剧了本来就十分尖锐的人地矛盾。

失去了农业发展的支撑，肥城的经济必然受到很大的影响。

由此激发的当地农民和采矿企业之间的矛盾现在已十分严重，如果任其发展，将会造成更大的社会问题。

3.5采空塌陷增加了企业、国家的负担煤层开采塌陷不仅毁坏了农田，村庄建筑也受到破坏，许多农家房屋墙壁开裂。

因地面塌陷，迫使创建于1273年具有700多年文明史的肥城老城南迁，为此，国家拨建设费5．9亿元，土地赔偿费3．6亿元，人口安置费0．3亿元。

自1957年8月13日，华东局在肥城王庄一带打出了太原组可采煤层发现了肥城煤田，探明储量10．61亿吨。

从1961年开始建井投产到如今已有大小13个矿井全面开发，40多年的开采历史。

不完全统计已采出煤55820万吨，塌陷面积5000公顷。

现煤田年生产原煤600万吨，测算还能服务65年。

有新的采空区就会产生新的塌陷区，与其相关的矿井排水量相应增大，煤矸石占地、压地面积也相应扩大，对周围环境污染更加严重。

4、治理现状及对策地表塌陷引起各级政府的重视, 几年来坚持因地制宜、科学复垦, 已复垦塌陷地1113公顷, 其中耕地470 公顷、鱼塘550公顷、园林52 公顷,1991年获总收入1128.5 万元, 取得显著效益。

为了提高治理效益及科学性, 肥城县政府同山东农业大学联合承担了省科委下达的“ 煤矿区塌陷地综合开发利用的研究” 项目, 运用生态学原理, 在127 公顷塌陷地上进行试验, 探索出五种治理最佳模式, 并进行大面积推广。

这五种模式即对深水区, 挖鱼塘, 淤泥造地, 种养结合对季节性积水区, 挖沟排水造田, 发展农业生产对塌陷变形地, 削高填洼, 划方整平, 配建水利设施, 恢复耕种对浅水区不稳定区, 顺势发展芦苇、蒲草或穿插耕种对临近石横电厂的塌陷地, 用煤灰填平, 覆土后种植粮食或经济作物。

与此同时, 在塌陷地上大力推广了选用良种、配方施肥、模式化栽培、间作套种、立体种植等八项配套技术。

这些技术的综合运用, 发挥了互补优势, 最大限度地挖掘出了塌陷地的潜力。

肥城县煤矿区塌陷地的治理取得了显著成效, 但目前的治理改造现状还停留在一般性的恢复生产上, 有待于进一步深化。

塌陷地的治理改造, 是肥城今后农业生态环境发展的大事, 影响到十万农民的生产和生活。

一是将塌陷地的治理改造列入各级政府的议事日程, 设置机构, 配备人员, 加大投入, 综合开发强化土地管理法、水土保持法的贯彻执行, 建立配套法规, 建立健全水土保持监督管理体系, 提高全民的土地、水保意识, 用经济、法律手段制止人为水土流失的继续扩展。

二是因地制宜, 科学规划, 发展高产高效农业。

在总结现有经验的基础上, 由点到面, 因地制宜地筛选优化模式, 做到宜粮则粮、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔, 农林牧渔合理配置, 规模治理, 集约经营, 发展生态农业。

5、塌陷区治理目前存在的问题5.1局部治理，将会全面恶化目前所治理的塌陷区只是全部塌陷区的很小一部分，还不包括将塌未塌的部分。

而且当前的治理速度、治理措施还跟不上塌陷区发展的速度，这会造成生态环境的持续恶化，阻碍肥城市的生态可持续发展。