文(wen)章來(lai)源(yuan)：科(ke)技日報 發布時(shi)間：2022-01-13
煤(mei)炭(tan)資源型城(cheng)市，都面臨著(zhu)同(tong)樣的難(nan)題：煤(mei)炭(tan)儲量隨著(zhu)不斷(duan)開(kai)采而(er)日(ri)趨枯(ku)竭，由于(yu)產業(ye)結構單一、增長方式粗放而(er)造(zao)成生態(tai)環境(jing)破壞、采煤(mei)塌陷地(di)每年遞(di)增。2019年底，任城(cheng)區因采煤(mei)造(zao)成的土地(di)沉陷區已(yi)近(jin)10.9萬畝。
采(cai)煤沉陷(xian)區(qu)，即煤礦(kuang)采(cai)挖之后留(liu)下的下陷(xian)地(di)域。它給周(zhou)邊的生態及區(qu)域地(di)表(biao)的重新利用帶來了(le)很(hen)多問題，而對(dui)采(cai)煤沉陷(xian)區(qu)進行(xing)綜合(he)治(zhi)理被認為是世界難(nan)題。現在，破(po)解難(nan)題的新方案來了(le)。
2020年12月28日，山東省(sheng)濟寧市任(ren)城區(qu)采(cai)(cai)煤沉(chen)陷區(qu)綜合治(zhi)理(li)項目（一期(qi)）采(cai)(cai)空(kong)區(qu)治(zhi)理(li)工(gong)程通過(guo)驗(yan)收。由(you)中國礦業大學（北(bei)京）彭蘇萍院士(shi)、西安(an)科技大學王雙明院士(shi)領銜的(de)專家組認為(wei)，這是全國首例條帶(dai)式(shi)采(cai)(cai)煤沉(chen)陷區(qu)綜合治(zhi)理(li)與利用項目，工(gong)程質量優良，治(zhi)理(li)后土地(di)能(neng)夠正常開展工(gong)程場(chang)地(di)建設(she)。
上述驗收也意味著在新技術的支持下，任城區(qu)的采煤沉陷(xian)區(qu)正迎來“新生”——在采煤沉陷(xian)區(qu)上能(neng)建造百米高樓大廈。
能源型城市的心頭之痛：煤挖沒了，地面塌了
濟寧(ning)是一座能源(yuan)之城，城市的(de)(de)核心區(qu)——任城區(qu)境內(nei)含煤(mei)面(mian)積409平方公(gong)里，占區(qu)總面(mian)積的(de)(de)63%，截至(zhi)目(mu)前探明(ming)煤(mei)炭資(zi)源(yuan)儲量(liang)22億多噸，可開采量(liang)為6.2億噸，煤(mei)炭生產礦井8對(dui)。作為山(shan)東省(sheng)和濟寧(ning)市的(de)(de)產煤(mei)大區(qu)，任城區(qu)豐富的(de)(de)煤(mei)炭資(zi)源(yuan)曾為國家(jia)和地(di)方經濟建設作出了重要貢(gong)獻(xian)。然(ran)而，至(zhi)2019年(nian)底，該區(qu)因采煤(mei)造成的(de)(de)土地(di)沉陷區(qu)已(yi)近(jin)10.9萬畝，并以每年(nian)3000余(yu)畝的(de)(de)速度(du)遞增。
有熟(shu)悉(xi)任(ren)城(cheng)情況的專家坦言(yan)：“塌(ta)陷積(ji)水、耕地減(jian)少、土(tu)地荒蕪、廢棄(qi)物污染(ran)，一系列生態問題凸顯；道路變形、村莊(zhuang)搬(ban)遷、基礎設(she)施損壞、塌(ta)陷地圍城(cheng)，制約著這座城(cheng)市的發展(zhan)空間。”
實際上，凡屬煤炭(tan)(tan)資源型(xing)城市，都面臨著(zhu)(zhu)同樣的難題：煤炭(tan)(tan)儲量隨著(zhu)(zhu)不斷開采(cai)而日趨枯(ku)竭，由(you)于產業結構(gou)單一、增長方(fang)式粗放(fang)造成生態環境破壞(huai)、采(cai)煤塌陷地每年遞增。除此之外，任城區還有著(zhu)(zhu)另一個隱患(huan)，在城市近郊形成了3.5萬畝的條帶(dai)采(cai)煤沉陷區。
專家認為：“由(you)于條帶(dai)式采空區尚未充分(fen)垮(kua)落，決(jue)定了(le)采空區沉陷具有突發性(xing)(xing)、不可預測性(xing)(xing)、長期性(xing)(xing)、隱蔽性(xing)(xing)及復雜性(xing)(xing)等(deng)顯著特(te)點，后期會對地表建筑物(wu)等(deng)使用構(gou)成極(ji)大安全隱患，導致土地無法有效利用，城市發展受(shou)限。”
任(ren)城(cheng)區(qu)(qu)有(you)關部門負責人也表示，城(cheng)鄉發展與地下開采的(de)矛盾(dun)越(yue)來(lai)越(yue)突出(chu)，如何加強沉陷區(qu)(qu)治理(li)特別是采空區(qu)(qu)充填(tian)治理(li)，實現經濟效益(yi)、社會效益(yi)、生(sheng)態文明效益(yi)，成為(wei)任(ren)城(cheng)區(qu)(qu)面臨的(de)課題。
面對切膚之痛(tong)，任城(cheng)區(qu)開始了(le)大膽(dan)嘗試。2019年1月25日，任城(cheng)區(qu)政府與中(zhong)國煤(mei)(mei)炭科(ke)(ke)(ke)工集團(tuan)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)（以下簡(jian)稱(cheng)中(zhong)國煤(mei)(mei)科(ke)(ke)(ke)）簽訂項目創(chuang)新(xin)(xin)開發合(he)(he)作協議(yi)(yi)；同日，山(shan)東任城(cheng)融(rong)鑫(xin)發展(zhan)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)、中(zhong)國煤(mei)(mei)科(ke)(ke)(ke)西安研究院、中(zhong)國煤(mei)(mei)科(ke)(ke)(ke)生(sheng)態(tai)(tai)環境(jing)科(ke)(ke)(ke)技有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)三方簽訂合(he)(he)資合(he)(he)作協議(yi)(yi)，共(gong)同出資成立(li)中(zhong)國煤(mei)(mei)科(ke)(ke)(ke)鑫(xin)融(rong)科(ke)(ke)(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)發展(zhan)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)，主(zhu)導參與采(cai)煤(mei)(mei)沉(chen)陷區(qu)綜合(he)(he)治(zhi)理(li)(li)(li)、建(jian)設和生(sheng)態(tai)(tai)修復工程。通過(guo)對采(cai)空(kong)(kong)區(qu)的治(zhi)理(li)(li)(li)，使治(zhi)理(li)(li)(li)范(fan)圍內采(cai)空(kong)(kong)區(qu)場地(di)達到滿(man)足進行(xing)城(cheng)市高密度建(jian)筑群綜合(he)(he)開發建(jian)設用地(di)的要求(qiu)。
技術研究+資本投入：治理采煤沉陷區首開先河
在(zai)已經(jing)竣(jun)工的(de)(de)項(xiang)目(mu)一期現(xian)場(chang)，幾架30米高的(de)(de)鉆(zhan)(zhan)機(ji)仍佇(zhu)立在(zai)工地各處(chu)。“通過這(zhe)(zhe)些鉆(zhan)(zhan)機(ji)，采(cai)用鉆(zhan)(zhan)孔數字全息成像技術進行(xing)沉(chen)陷(xian)區(qu)(qu)(qu)精細勘(kan)探，這(zhe)(zhe)就(jiu)好像對(dui)沉(chen)陷(xian)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)內(nei)部狀況進行(xing)了一次(ci)胃腸鏡檢查(cha)。”中國(guo)煤科西安研究(jiu)院采(cai)空區(qu)(qu)(qu)治理專家(jia)、山(shan)東(dong)省濟寧市任城區(qu)(qu)(qu)采(cai)煤沉(chen)陷(xian)區(qu)(qu)(qu)綜合治理項(xiang)目(mu)總工程師邵紅旗介紹(shao)，“這(zhe)(zhe)有助于后(hou)期對(dui)采(cai)空區(qu)(qu)(qu)進行(xing)精準的(de)(de)定向(xiang)鉆(zhan)(zhan)孔注漿。”
在料(liao)漿制作區，兩架造(zao)型(xing)奇特(te)的(de)大型(xing)機械設備引人注意。“這(zhe)叫固體廢料(liao)粗(cu)破系(xi)(xi)統(tong)和(he)細破系(xi)(xi)統(tong)，這(zhe)是我們(men)根據本地物料(liao)的(de)實(shi)際情(qing)況進行(xing)改造(zao)的(de)新設備。”邵紅旗說，“通過這(zhe)兩個系(xi)(xi)統(tong)，我們(men)把建筑(zhu)垃(la)圾(ji)再生利用制成不同濃(nong)度的(de)再生充(chong)填料(liao)漿，再由(you)自主開發的(de)智能注漿控制系(xi)(xi)統(tong)，通過鉆機實(shi)施高效精準的(de)制漿注漿。”
此外，邵紅旗指(zhi)出，工程還利用(yong)了分布式(shi)光纖動(dong)態(tai)監測、深層地熱資源利用(yong)等先進(jin)(jin)技術工藝，是沉(chen)陷地治理中(zhong)新理念(nian)、新技術、新工藝的(de)一(yi)次(ci)集中(zhong)嘗試；也是在采煤(mei)沉(chen)陷區進(jin)(jin)行生態(tai)治理的(de)有益探(tan)索(suo)。
“技(ji)術研究(jiu)+資本投入”“政(zheng)府主導、企業主體、市場運作(zuo)、社會(hui)參與”的運作(zuo)模式，開啟了地(di)(di)(di)方政(zheng)府與央企合作(zuo)治(zhi)理(li)采(cai)煤沉(chen)陷(xian)區(qu)(qu)(qu)(qu)的先河(he)。任(ren)城(cheng)(cheng)區(qu)(qu)(qu)(qu)推進(jin)中(zhong)國煤科(ke)項目專班辦公室主任(ren)、區(qu)(qu)(qu)(qu)煤炭局副局長萬軍(jun)華說：“該項目帶動任(ren)城(cheng)(cheng)區(qu)(qu)(qu)(qu)采(cai)煤沉(chen)陷(xian)地(di)(di)(di)治(zhi)理(li)，拓展(zhan)城(cheng)(cheng)區(qu)(qu)(qu)(qu)發展(zhan)空間。經過綜(zong)合治(zhi)理(li)后，沉(chen)陷(xian)區(qu)(qu)(qu)(qu)土地(di)(di)(di)能夠作(zuo)為正常土地(di)(di)(di)進(jin)行設計、開發和利用，可建設百米以(yi)上(shang)高度的建筑物。”
“這(zhe)是改(gai)善(shan)沉陷區(qu)生態(tai)環境，增加(jia)采空區(qu)土地再(zai)利(li)用，實現人與自然和諧(xie)共生的(de)重(zhong)大(da)民生工程。”彭蘇萍院(yuan)士、王雙(shuang)明(ming)院(yuan)士等專(zhuan)家對示范項目的(de)未來充(chong)滿了(le)信心。
探索治(zhi)理(li)(li)采煤沉陷(xian)區(qu)(qu)并無固定模式，因地制宜(yi)、合理(li)(li)利用才是關鍵。除(chu)了在(zai)條帶采煤沉陷(xian)區(qu)(qu)實(shi)施具有創新理(li)(li)念和工藝的采空區(qu)(qu)充(chong)填治(zhi)理(li)(li)之外，任城區(qu)(qu)還在(zai)地勢低洼的農田沉陷(xian)區(qu)(qu)進行(xing)土地復(fu)(fu)墾，實(shi)施生態農業開發；在(zai)“高潛水位沉陷(xian)區(qu)(qu)”進行(xing)生態修復(fu)(fu)，實(shi)施濕地景觀開發。
【責任編輯：趙藝涵】