文章(zhang)來(lai)源：科技(ji)日報 發(fa)布時間(jian)：2022-01-13
煤(mei)(mei)炭(tan)資源型城市，都面臨著(zhu)同樣(yang)的難(nan)題：煤(mei)(mei)炭(tan)儲量隨(sui)著(zhu)不斷開采(cai)而日(ri)趨枯竭(jie)，由(you)于(yu)產業結構單一、增(zeng)長方(fang)式粗放(fang)而造成(cheng)生(sheng)態環(huan)境破壞、采(cai)煤(mei)(mei)塌(ta)陷(xian)(xian)地每年(nian)遞增(zeng)。2019年(nian)底，任城區(qu)因采(cai)煤(mei)(mei)造成(cheng)的土地沉陷(xian)(xian)區(qu)已(yi)近(jin)10.9萬畝。
采(cai)煤沉陷區，即煤礦采(cai)挖之后留(liu)下(xia)的下(xia)陷地域(yu)。它給周(zhou)邊的生態及區域(yu)地表的重新(xin)利(li)用帶來(lai)(lai)了(le)很多(duo)問(wen)題，而對(dui)采(cai)煤沉陷區進行綜合(he)治理被認為是(shi)世界難題。現在，破解難題的新(xin)方案來(lai)(lai)了(le)。
2020年12月28日，山東省濟(ji)寧市任城區采煤沉陷區綜(zong)合(he)治(zhi)理(li)項(xiang)目(mu)（一期）采空區治(zhi)理(li)工(gong)程(cheng)通(tong)過驗收。由中國礦業大學（北京(jing)）彭蘇萍院士、西安科技大學王雙(shuang)明院士領銜(xian)的(de)專家組認為，這是全國首例(li)條帶式采煤沉陷區綜(zong)合(he)治(zhi)理(li)與利用項(xiang)目(mu)，工(gong)程(cheng)質量優良，治(zhi)理(li)后土地能夠(gou)正常開展工(gong)程(cheng)場地建設(she)。
上述驗收也意味(wei)著在(zai)新技術的支持下(xia)，任(ren)城區(qu)的采煤沉(chen)陷(xian)區(qu)正迎來“新生”——在(zai)采煤沉(chen)陷(xian)區(qu)上能建造百米高樓大廈。
能源型城市的心頭之痛：煤挖沒了，地面塌了
濟(ji)(ji)(ji)寧是一(yi)座能源之城，城市(shi)的(de)核心區(qu)——任城區(qu)境內(nei)含煤(mei)面(mian)(mian)積(ji)409平方(fang)公(gong)里，占(zhan)區(qu)總面(mian)(mian)積(ji)的(de)63%，截至(zhi)目前(qian)探(tan)明煤(mei)炭(tan)資源儲(chu)量22億多(duo)噸(dun)，可開(kai)采量為6.2億噸(dun)，煤(mei)炭(tan)生產(chan)礦井8對。作為山東省和濟(ji)(ji)(ji)寧市(shi)的(de)產(chan)煤(mei)大區(qu)，任城區(qu)豐富(fu)的(de)煤(mei)炭(tan)資源曾為國家和地(di)方(fang)經(jing)濟(ji)(ji)(ji)建(jian)設(she)作出了重(zhong)要貢獻。然而，至(zhi)2019年(nian)底，該區(qu)因(yin)采煤(mei)造成的(de)土地(di)沉陷區(qu)已近10.9萬畝(mu)，并以每年(nian)3000余畝(mu)的(de)速度(du)遞增。
有熟悉任城(cheng)情況(kuang)的專家坦言：“塌陷積水、耕地(di)減少、土地(di)荒蕪、廢棄物污(wu)染，一系(xi)列生態問題凸顯；道路變形、村莊搬遷、基礎設(she)施損壞、塌陷地(di)圍城(cheng)，制約著這座城(cheng)市的發展空間。”
實際上，凡(fan)屬煤(mei)炭資源型城(cheng)市，都面(mian)臨著同樣(yang)的難題：煤(mei)炭儲量(liang)隨著不斷開采(cai)而日趨(qu)枯竭，由于產業結構單一(yi)、增長方式粗放(fang)造成生(sheng)態(tai)環境破(po)壞、采(cai)煤(mei)塌陷地(di)每年遞(di)增。除此之外，任城(cheng)區(qu)還(huan)有著另一(yi)個隱(yin)患，在(zai)城(cheng)市近郊形成了3.5萬畝的條帶采(cai)煤(mei)沉陷區(qu)。
專家認(ren)為：“由于條帶式采空區(qu)尚未充(chong)分垮落，決定(ding)了采空區(qu)沉(chen)陷具有突發性、不(bu)可(ke)預測(ce)性、長期性、隱(yin)蔽(bi)性及復(fu)雜(za)性等(deng)顯(xian)著特點(dian)，后期會對(dui)地(di)表建筑物(wu)等(deng)使(shi)用(yong)(yong)構(gou)成極大安全隱(yin)患，導致土(tu)地(di)無法(fa)有效利用(yong)(yong)，城市(shi)發展受限。”
任城區(qu)有關部門負責(ze)人也表示，城鄉發展與(yu)地下開采的矛盾越(yue)來越(yue)突出，如何加強(qiang)沉陷區(qu)治理特(te)別是采空(kong)區(qu)充填治理，實現經濟效(xiao)(xiao)(xiao)益(yi)、社會效(xiao)(xiao)(xiao)益(yi)、生態文明效(xiao)(xiao)(xiao)益(yi)，成為任城區(qu)面臨的課題。
面對切膚(fu)之痛，任城區(qu)開始了(le)大膽嘗試。2019年(nian)1月25日，任城區(qu)政府與(yu)中(zhong)(zhong)國煤(mei)炭科(ke)(ke)工集(ji)團(tuan)有限公司（以下簡稱中(zhong)(zhong)國煤(mei)科(ke)(ke)）簽訂(ding)項(xiang)目創(chuang)新開發合(he)(he)作協(xie)議(yi)(yi)；同日，山東任城融鑫(xin)發展有限公司、中(zhong)(zhong)國煤(mei)科(ke)(ke)西安研(yan)究院、中(zhong)(zhong)國煤(mei)科(ke)(ke)生態(tai)環境(jing)科(ke)(ke)技有限公司三方簽訂(ding)合(he)(he)資(zi)合(he)(he)作協(xie)議(yi)(yi)，共(gong)同出資(zi)成立中(zhong)(zhong)國煤(mei)科(ke)(ke)鑫(xin)融科(ke)(ke)技創(chuang)新發展有限公司，主導參與(yu)采(cai)(cai)(cai)煤(mei)沉(chen)陷區(qu)綜合(he)(he)治理(li)、建(jian)設和生態(tai)修復工程。通過對采(cai)(cai)(cai)空區(qu)的治理(li)，使治理(li)范圍內(nei)采(cai)(cai)(cai)空區(qu)場地達到滿(man)足進行(xing)城市高密(mi)度建(jian)筑群綜合(he)(he)開發建(jian)設用地的要求。
技術研究+資本投入：治理采煤沉陷區首開先河
在已經竣工的(de)項目一(yi)期現場(chang)，幾(ji)架30米高的(de)鉆機仍佇(zhu)立在工地各處。“通(tong)過這些鉆機，采(cai)用鉆孔數字全息(xi)成像技術進行(xing)沉(chen)陷(xian)區(qu)精細勘探，這就好像對沉(chen)陷(xian)區(qu)的(de)內部(bu)狀況進行(xing)了一(yi)次胃腸鏡(jing)檢查(cha)。”中(zhong)國煤科西安研究院(yuan)采(cai)空區(qu)治理專(zhuan)家(jia)、山東(dong)省濟寧市(shi)任城區(qu)采(cai)煤沉(chen)陷(xian)區(qu)綜合(he)治理項目總(zong)工程師邵紅旗介紹，“這有助(zhu)于(yu)后期對采(cai)空區(qu)進行(xing)精準的(de)定向(xiang)鉆孔注漿。”
在料漿(jiang)(jiang)制(zhi)作(zuo)區，兩(liang)架造型奇特(te)的(de)大(da)型機械(xie)設備(bei)引(yin)人注(zhu)意(yi)。“這叫固體廢料粗破系(xi)(xi)統(tong)和細破系(xi)(xi)統(tong)，這是(shi)我(wo)們(men)根據本地物料的(de)實(shi)際(ji)情況(kuang)進行改造的(de)新設備(bei)。”邵紅旗說，“通過(guo)這兩(liang)個(ge)系(xi)(xi)統(tong)，我(wo)們(men)把建筑垃圾(ji)再生(sheng)利用制(zhi)成不(bu)同濃(nong)度(du)的(de)再生(sheng)充填料漿(jiang)(jiang)，再由(you)自主開(kai)發的(de)智(zhi)能注(zhu)漿(jiang)(jiang)控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)，通過(guo)鉆機實(shi)施高效精準的(de)制(zhi)漿(jiang)(jiang)注(zhu)漿(jiang)(jiang)。”
此外(wai)，邵(shao)紅旗指出，工(gong)(gong)(gong)程還利用了分布式光纖動態(tai)監測(ce)、深層地(di)熱資源(yuan)利用等(deng)先進技術工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，是(shi)沉(chen)(chen)陷地(di)治理(li)中新(xin)(xin)理(li)念、新(xin)(xin)技術、新(xin)(xin)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)一次集中嘗(chang)試；也(ye)是(shi)在采煤沉(chen)(chen)陷區進行生態(tai)治理(li)的(de)有益探索。
“技術研究+資本投(tou)入”“政府(fu)主導、企業主體、市場運作(zuo)(zuo)(zuo)、社(she)會參與”的運作(zuo)(zuo)(zuo)模式，開啟了地(di)(di)方政府(fu)與央企合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)治理采(cai)煤(mei)沉(chen)(chen)陷區(qu)的先河。任城區(qu)推進中國(guo)煤(mei)科(ke)項目(mu)專班(ban)辦公室(shi)主任、區(qu)煤(mei)炭局(ju)副局(ju)長萬軍華說：“該項目(mu)帶動任城區(qu)采(cai)煤(mei)沉(chen)(chen)陷地(di)(di)治理，拓(tuo)展城區(qu)發(fa)展空間(jian)。經過綜合(he)治理后，沉(chen)(chen)陷區(qu)土地(di)(di)能夠作(zuo)(zuo)(zuo)為正(zheng)常土地(di)(di)進行設計、開發(fa)和利用(yong)，可建(jian)設百米以(yi)上高(gao)度的建(jian)筑物。”
“這是改善沉陷區生(sheng)態環境(jing)，增加采(cai)空區土地(di)再(zai)利用，實現人與自然和諧共生(sheng)的(de)重大民(min)生(sheng)工(gong)程。”彭蘇萍院士、王雙明(ming)院士等專家對示范項目的(de)未(wei)來充滿了信(xin)心(xin)。
探索治(zhi)理(li)(li)采(cai)煤沉陷(xian)(xian)區(qu)(qu)并無固定模(mo)式(shi)，因地(di)制宜、合理(li)(li)利用才是關(guan)鍵(jian)。除了在(zai)條帶采(cai)煤沉陷(xian)(xian)區(qu)(qu)實(shi)施具有創新(xin)理(li)(li)念和工藝(yi)的(de)(de)采(cai)空(kong)區(qu)(qu)充填治(zhi)理(li)(li)之外，任城區(qu)(qu)還在(zai)地(di)勢低洼(wa)的(de)(de)農(nong)田(tian)沉陷(xian)(xian)區(qu)(qu)進行(xing)土地(di)復墾(ken)，實(shi)施生(sheng)態農(nong)業開發(fa)(fa)；在(zai)“高潛(qian)水位沉陷(xian)(xian)區(qu)(qu)”進行(xing)生(sheng)態修(xiu)復，實(shi)施濕地(di)景(jing)觀開發(fa)(fa)。
【責任編輯：趙藝涵(han)】