淮南潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理思路探討

姜富華，張紅麗，景 峰，孫曉娟，陳永春，安士凱，李 翠

（1.中國國際工程咨詢公司，北京 100048；2.北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司，北京 100055；3.煤礦生態(tài)環(huán)境保護(hù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南 232001）

淮南潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理思路探討

姜富華1，張紅麗2，景 峰1，孫曉娟1，陳永春3，安士凱3，李 翠3

（1.中國國際工程咨詢公司，北京 100048；2.北京水保生態(tài)工程咨詢有限公司，北京 100055；3.煤礦生態(tài)環(huán)境保護(hù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南 232001）

淮南潘謝礦區(qū)是典型的平原高潛水位礦區(qū)，采煤沉陷面積大、積水深、穩(wěn)沉?xí)r間長、治理難度大。通過對(duì)潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)的特點(diǎn)分析，提出采煤沉陷區(qū)綜合治理的總體思路，并對(duì)現(xiàn)狀存在的主要問題提出了相應(yīng)建議。

采煤沉陷區(qū)；綜合治理；潘謝礦區(qū)

1 淮南潘謝礦區(qū)采煤沉陷情況

1.1 礦區(qū)概況

潘謝礦區(qū)位于安徽省中北部淮河中游平原地區(qū)，礦區(qū)面積1571km2，資源儲(chǔ)量285億t，是淮南礦業(yè)（集團(tuán)）公司負(fù)責(zé)開發(fā)和經(jīng)營的現(xiàn)代化新礦區(qū)。潘謝礦區(qū)自20世紀(jì)70年代開始建設(shè)，現(xiàn)已建成謝橋、張集、顧橋、顧北、丁集等10處礦井，全部實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化生產(chǎn)，目前生產(chǎn)規(guī)模達(dá)0.8億t/a。但隨著煤礦開采，造成地面沉陷、沉陷區(qū)大范圍積水、土地銳減、地面設(shè)施損壞等環(huán)境問題，需通過綜合治理手段解決。

1.2 礦區(qū)主要河流水系

潘謝礦區(qū)地處江淮平原與黃淮平原交界，淮河中游左岸正陽關(guān)與渦河口間，地勢(shì)較為平坦，整體上呈西北高東南低布局。該區(qū)域歷史上洪澇災(zāi)害較重，灌排溝渠發(fā)達(dá)，湖泊洼地多，河流水系縱橫交錯(cuò)，北有茨淮新河，南臨淮河，西側(cè)沙潁河，區(qū)域內(nèi)西淝河、永幸河、架河的上段與茨淮新河相通、下段與淮河干流相通，泥黑河下游與淮河干流相通，西淝河支流濟(jì)河與沙潁河相通。

1.3 采煤沉陷預(yù)測(cè)

2010年潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)總面積約108.3km2，其中積水面積56km2，最大下沉值7.6m，沉陷盆地容積約3.14億m3，沉陷主要集中在謝橋、張集和潘集礦區(qū)周邊，分布在西淝河、永幸河、泥河流域范圍內(nèi)。

中國礦業(yè)大學(xué)對(duì)該礦區(qū)采煤沉陷進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果表明：到2030年，沉陷總面積和沉陷盆地容積分別為305.4km2和11.42億m3，最大積水深度超過7m；到2050年，沉陷區(qū)面積擴(kuò)大至458.3km2，沉陷盆地容積擴(kuò)大至19.5億m3，最大積水深度增加至17m以上；當(dāng)?shù)V區(qū)服務(wù)期滿后，沉陷面積將達(dá)到679.5km2，沉陷容積將達(dá)到143.6億m3，沉陷積水區(qū)與周邊河流水系完全相通，形成大面積的沉陷水面。

從潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)預(yù)測(cè)情況來看，隨著開采進(jìn)度的延續(xù)，沉陷區(qū)與現(xiàn)有河流水系逐漸溝通，形成湖泊群；沉陷面積廣、容積大、積水深；沉陷區(qū)動(dòng)態(tài)發(fā)展、穩(wěn)沉?xí)r間長，不利于沉陷區(qū)土地的復(fù)墾和綜合利用。

2 采煤沉陷區(qū)綜合治理面臨問題

2.1 采煤沉陷導(dǎo)致農(nóng)用地減少，耕地保護(hù)壓力加大

采煤沉陷造成農(nóng)用地?fù)p毀十分嚴(yán)重。2010年全市采煤沉陷面積約17373hm2，占土地總面積的6.72%；預(yù)計(jì)到2020年沉陷面積將達(dá)到36908hm2，約占全市土地總面積的14.61%。同時(shí)，采煤沉陷造成的人口搬遷和安置點(diǎn)建設(shè)還需要大量新增建設(shè)用地，耕地保護(hù)的壓力十分巨大。

2.2 采煤沉陷導(dǎo)致搬遷人口多，搬遷安置、農(nóng)民就業(yè)壓力大

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2010年，淮南市因采煤沉陷受損居民約31萬人，近10萬勞動(dòng)力無地可耕。預(yù)計(jì)到2020年，采煤沉陷還將新增約30萬的搬遷人口。由于搬遷人口眾多，造成安置點(diǎn)房屋、公建配套服務(wù)設(shè)施建設(shè)壓力大。同時(shí)，由于采煤沉陷造成耕地?fù)p毀，造成大量失地勞動(dòng)力，失地農(nóng)民就業(yè)壓力加大。

2.3 沉陷動(dòng)態(tài)發(fā)展，土地綜合利用難度大

由于淮南煤層特點(diǎn)和現(xiàn)代化開采技術(shù)的應(yīng)用，造成沉陷區(qū)沉陷面積大、速度快、形成穩(wěn)沉區(qū)時(shí)間長的特點(diǎn)，制約著沉陷區(qū)環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)工作進(jìn)程，綜合治理工作難度大。

3 治理思路

考慮到潘謝礦區(qū)所在地區(qū)水系及水利工程情況，以及采煤沉陷發(fā)展變化情況，綜合治理一方面要做好水源規(guī)劃，解決防洪除澇和供水安全問題，另一方面要做好土地復(fù)墾利用的規(guī)劃，解決因沉陷失地農(nóng)民的長遠(yuǎn)生計(jì)問題。

3.1 沉陷湖泊水利用思路

從沉陷區(qū)的發(fā)展、分布特點(diǎn)以及與地表水系溝通情況，將沉陷區(qū)劃分為西淝河、永幸河、泥黑河三部分，分別研究其綜合利用方案。

西淝河片沉陷區(qū)與流域內(nèi)的花家湖、姬溝湖形成連通，總面積達(dá)到136km2，總?cè)莘e達(dá)到5.8億m3。沉陷區(qū)水體現(xiàn)狀水質(zhì)較好，與淮河干流溝通條件好，具備與淮河連通調(diào)度水量的條件，可作為具有防洪、除澇、供水等綜合利用功能的湖泊。另外，擬建的引江濟(jì)淮工程利用西淝河作為向北輸水的通道，可將該片沉陷湖泊作為引江濟(jì)淮的調(diào)蓄工程。

永幸河片沉陷區(qū)地面高程較高，永幸河從顧橋顧北礦的沉陷區(qū)中穿過，丁集礦的沉陷區(qū)與架河相連，若以周邊地面平均高程以下1.5m作為沉陷湖泊正常蓄水位，該高程以下兩片沉陷區(qū)的總?cè)莘e近1億m3，可作為灌溉水源，補(bǔ)充周邊永幸河灌區(qū)的供水。

泥河片沉陷區(qū)與泥河下游泥河湖相連通，總面積達(dá)到175km2，湖泊總?cè)莘e5.3億m3。泥河片地面高程相對(duì)低洼，通過泥河湖與淮河干流溝通，以泥河湖當(dāng)前正常水位18m作為沉陷湖泊正常蓄水位，正常蓄水位以下容積約1億m3，容積相當(dāng)于一個(gè)大（二）型水庫，重點(diǎn)研究其供水作用和汛期在防洪排澇體系中的作用。

3.2 沉陷區(qū)土地綜合利用思路

3.2.1 加大采煤沉陷區(qū)土地復(fù)墾力度

根據(jù)沉陷工作面布局情況做好復(fù)墾規(guī)劃，以恢復(fù)耕地為重點(diǎn)，充分有效利用處于沉陷區(qū)邊緣的且下沉速度發(fā)展不是很快的土地。對(duì)相對(duì)穩(wěn)沉區(qū)域上，從作物種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、基塘治理、生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合養(yǎng)殖等多個(gè)方向，對(duì)山、水、林、田、路進(jìn)行合理規(guī)劃，種養(yǎng)結(jié)合、林果結(jié)合，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。

3.2.2 貫通河湖，打造生態(tài)旅游區(qū)

由于淮南礦區(qū)沉陷區(qū)沉陷水面較多，在研究沉陷湖泊水利利用的基礎(chǔ)上，結(jié)合周邊城鎮(zhèn)建設(shè)和發(fā)展規(guī)劃，研究將沉陷湖泊與周邊河湖相連，組成生態(tài)湖泊群，開發(fā)濕地公園、生態(tài)園林，休閑養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)。

3.2.3 沉陷區(qū)水系影響治理思路

采煤沉陷對(duì)流域防洪體系與灌溉工程布局有較大的影響，應(yīng)根據(jù)沉陷發(fā)展情況，提前研究恢復(fù)及修復(fù)措施，以保證水利工程設(shè)施的安全運(yùn)行，減少沉陷的不利影響。

西淝河左堤是一級(jí)堤防淮北大堤的一部分，潘謝礦區(qū)范圍內(nèi)西淝河左堤長15.1km，壓覆煤炭資源儲(chǔ)量3.8億t，其中可采儲(chǔ)量2.3億t。統(tǒng)籌水利工程與采煤沉陷的關(guān)系，在保證其防洪功能與防洪標(biāo)準(zhǔn)不變的前提下，與堤內(nèi)采煤沉陷區(qū)居民外遷和耕地補(bǔ)償相結(jié)合，與擬建的濟(jì)祁高速線路相結(jié)合，局部調(diào)整西淝河左堤堤線。

采煤沉陷對(duì)永幸河灌區(qū)有較大影響，永幸河干渠從顧北顧橋礦的采煤沉陷區(qū)內(nèi)通過，需結(jié)合永幸河片沉陷湖泊的水利利用，研究調(diào)整灌區(qū)水源建設(shè)時(shí)機(jī)，以及總干渠的加固和調(diào)整方案。

淮河中段是淮河流域防洪除澇工程建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)段，有多項(xiàng)治淮重點(diǎn)工程項(xiàng)目和規(guī)劃涉及潘謝采煤沉陷區(qū)，如淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理工程、安徽省淮河流域西淝河等沿淮洼地治理應(yīng)急工程等。這些工程項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)水平年的沉陷預(yù)測(cè)情況，適當(dāng)調(diào)整沉陷區(qū)內(nèi)近期規(guī)劃建設(shè)的水利工程布局和建設(shè)規(guī)模。

4 建議

第一，未來20年間，采煤沉陷區(qū)范圍內(nèi)有超過10萬農(nóng)村人口需要搬遷，建議與城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合予以妥善安置。

第二，潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理是一個(gè)漸進(jìn)的、長期的過程，建議高度重視沉陷發(fā)展過程中的涵養(yǎng)水源、防治污染、生態(tài)修復(fù)和土地復(fù)墾工作，做好沉陷區(qū)及周邊區(qū)域的環(huán)境治理工作，涵養(yǎng)沉陷區(qū)水源，為未來供水利用創(chuàng)造條件。

第三，潘謝礦區(qū)采煤沉陷區(qū)當(dāng)前仍處于快速發(fā)展階段，沉陷區(qū)邊緣土地復(fù)墾工作任務(wù)艱巨，需要較高的技術(shù)支撐和可靠的資金保障，建議創(chuàng)新治理模式及融資渠道，積極開展土地復(fù)墾試點(diǎn)工作。

P642.26

C

1004-7042（2016）05-0012-02

姜富華（1974-），男，1997年畢業(yè)于清華大學(xué)水工專業(yè)，教授級(jí)高級(jí)工程師。

2016-03-03；

2016-04-15