文章來源：科技日報 發布時間(jian)：2022-01-13
煤炭資源型城市(shi)，都面臨著同樣的難題(ti)：煤炭儲量隨著不斷(duan)開采(cai)(cai)而日趨枯(ku)竭，由于(yu)產(chan)業結(jie)構單一(yi)、增(zeng)長(chang)方式粗放而造成生態環境破壞、采(cai)(cai)煤塌(ta)陷地每(mei)年遞增(zeng)。2019年底(di)，任城區因(yin)采(cai)(cai)煤造成的土地沉陷區已近10.9萬畝。
采(cai)(cai)煤(mei)沉陷區(qu)，即煤(mei)礦(kuang)采(cai)(cai)挖之后留下的下陷地域(yu)。它給(gei)周(zhou)邊(bian)的生態(tai)及區(qu)域(yu)地表的重新利(li)用帶來了(le)很多問題(ti)，而(er)對采(cai)(cai)煤(mei)沉陷區(qu)進行(xing)綜合治理被認為是(shi)世(shi)界難題(ti)。現在，破解難題(ti)的新方案來了(le)。
2020年12月28日，山(shan)東(dong)省(sheng)濟(ji)寧市任城(cheng)區(qu)(qu)采煤(mei)(mei)沉(chen)陷區(qu)(qu)綜合(he)治(zhi)理(li)項目（一期）采空區(qu)(qu)治(zhi)理(li)工程通過驗(yan)收。由(you)中國(guo)礦(kuang)業大學（北(bei)京(jing)）彭蘇萍院士、西安科(ke)技大學王雙明(ming)院士領(ling)銜的專家(jia)組認為(wei)，這是(shi)全(quan)國(guo)首例條帶式采煤(mei)(mei)沉(chen)陷區(qu)(qu)綜合(he)治(zhi)理(li)與利用(yong)項目，工程質量優良(liang)，治(zhi)理(li)后土(tu)地能(neng)夠正常開展工程場地建(jian)設。
上述驗收也意味著(zhu)在新(xin)技術的(de)支(zhi)持下，任城區的(de)采煤沉(chen)(chen)陷區正迎來“新(xin)生”——在采煤沉(chen)(chen)陷區上能建(jian)造百米(mi)高樓大廈。
能源型城市的心頭之痛：煤挖沒了，地面塌了
濟(ji)寧是一座能源之城(cheng)(cheng)，城(cheng)(cheng)市的核心區(qu)——任城(cheng)(cheng)區(qu)境內(nei)含煤(mei)(mei)(mei)面積(ji)(ji)409平方公里，占區(qu)總面積(ji)(ji)的63%，截(jie)至目(mu)前探明煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)資源儲量22億(yi)多噸，可開采(cai)量為(wei)6.2億(yi)噸，煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)生產(chan)礦井8對(dui)。作為(wei)山東(dong)省和濟(ji)寧市的產(chan)煤(mei)(mei)(mei)大區(qu)，任城(cheng)(cheng)區(qu)豐富的煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)資源曾為(wei)國家和地方經濟(ji)建(jian)設作出了重要(yao)貢獻。然而，至2019年底，該區(qu)因采(cai)煤(mei)(mei)(mei)造(zao)成的土地沉陷區(qu)已近(jin)10.9萬畝，并以每年3000余畝的速度遞增。
有(you)熟悉任(ren)城情(qing)況的專家坦言：“塌陷積(ji)水、耕地(di)減少、土地(di)荒蕪、廢棄物污染(ran)，一系列生態問題凸顯；道(dao)路(lu)變形(xing)、村莊搬(ban)遷、基礎設(she)施損壞(huai)、塌陷地(di)圍城，制(zhi)約著這座(zuo)城市的發展空間。”
實際上，凡(fan)屬煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)資源型城(cheng)市(shi)，都面臨著(zhu)同(tong)樣(yang)的難(nan)題：煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)儲量隨著(zhu)不斷開采(cai)而日趨(qu)枯竭，由于(yu)產(chan)業結(jie)構(gou)單一、增長方式粗(cu)放造成(cheng)(cheng)生(sheng)態環境破壞、采(cai)煤(mei)(mei)塌陷地每年遞增。除(chu)此(ci)之外，任城(cheng)區(qu)還(huan)有著(zhu)另一個隱患(huan)，在城(cheng)市(shi)近郊形成(cheng)(cheng)了3.5萬畝的條帶采(cai)煤(mei)(mei)沉陷區(qu)。
專(zhuan)家(jia)認為：“由(you)于條(tiao)帶式采空(kong)區(qu)尚未充分垮落(luo)，決定了采空(kong)區(qu)沉陷具有(you)突發(fa)性(xing)、不可預測性(xing)、長期性(xing)、隱蔽性(xing)及復雜性(xing)等(deng)顯著(zhu)特點，后期會對地表(biao)建筑物等(deng)使(shi)用構成(cheng)極大安(an)全(quan)隱患(huan)，導致土(tu)地無法有(you)效利(li)用，城市(shi)發(fa)展受限。”
任(ren)(ren)城(cheng)區有(you)關部門負責人也(ye)表示，城(cheng)鄉發展與地(di)下開采的矛盾越來越突出(chu)，如何加強沉陷區治理特別(bie)是采空區充(chong)填治理，實(shi)現經濟效益、社會效益、生態文明效益，成為任(ren)(ren)城(cheng)區面臨的課題。
面(mian)對(dui)切膚之痛，任(ren)城(cheng)區(qu)(qu)開始了(le)大膽嘗試。2019年(nian)1月(yue)25日(ri)，任(ren)城(cheng)區(qu)(qu)政(zheng)府(fu)與中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)炭(tan)科(ke)工集團有(you)限(xian)公(gong)司（以下簡稱中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)科(ke)）簽訂(ding)項目創新開發合(he)(he)作(zuo)協議；同日(ri)，山(shan)東(dong)任(ren)城(cheng)融鑫(xin)發展有(you)限(xian)公(gong)司、中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)科(ke)西安(an)研究院(yuan)、中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)科(ke)生(sheng)(sheng)態環境(jing)科(ke)技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司三(san)方簽訂(ding)合(he)(he)資合(he)(he)作(zuo)協議，共同出資成(cheng)立中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)科(ke)鑫(xin)融科(ke)技(ji)創新發展有(you)限(xian)公(gong)司，主導參與采(cai)(cai)煤(mei)(mei)沉(chen)陷區(qu)(qu)綜合(he)(he)治理(li)、建(jian)設(she)和生(sheng)(sheng)態修復工程。通過對(dui)采(cai)(cai)空(kong)區(qu)(qu)的(de)(de)治理(li)，使治理(li)范圍內采(cai)(cai)空(kong)區(qu)(qu)場(chang)地達到滿足進行城(cheng)市(shi)高密度建(jian)筑群(qun)綜合(he)(he)開發建(jian)設(she)用地的(de)(de)要求(qiu)。
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)項目一期現(xian)場，幾架30米高的(de)鉆機(ji)仍佇立在工地各處(chu)。“通過這些鉆機(ji)，采用鉆孔(kong)數(shu)字全(quan)息(xi)成像(xiang)技術進(jin)行沉陷區(qu)精細(xi)勘探(tan)，這就好像(xiang)對沉陷區(qu)的(de)內部(bu)狀況進(jin)行了一次胃腸鏡檢查(cha)。”中國煤科西(xi)安研究(jiu)院采空區(qu)治理(li)專家、山東省濟寧市任城區(qu)采煤沉陷區(qu)綜合治理(li)項目總(zong)工程師邵紅旗介紹，“這有(you)助于后期對采空區(qu)進(jin)行精準的(de)定向鉆孔(kong)注(zhu)漿。”
在料漿(jiang)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)區，兩架造型(xing)奇特(te)的(de)大(da)型(xing)機械設(she)(she)備(bei)引(yin)人注意(yi)。“這(zhe)叫(jiao)固體廢料粗(cu)破系(xi)統(tong)和(he)細破系(xi)統(tong)，這(zhe)是我們根據本(ben)地物料的(de)實際(ji)情況(kuang)進行改造的(de)新(xin)設(she)(she)備(bei)。”邵紅旗說，“通(tong)(tong)過(guo)這(zhe)兩個系(xi)統(tong)，我們把建筑垃圾再生利用制(zhi)(zhi)(zhi)成不(bu)同濃(nong)度的(de)再生充填料漿(jiang)，再由自主開發的(de)智(zhi)能注漿(jiang)控制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，通(tong)(tong)過(guo)鉆機實施高效精準的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)注漿(jiang)。”
此(ci)外(wai)，邵紅旗(qi)指出(chu)，工程還(huan)利(li)用了(le)分(fen)布式光纖動態監(jian)測、深層地(di)(di)熱資源利(li)用等先進技術工藝(yi)(yi)，是沉陷(xian)地(di)(di)治理(li)中新(xin)理(li)念、新(xin)技術、新(xin)工藝(yi)(yi)的一(yi)次集(ji)中嘗試；也是在采煤沉陷(xian)區進行生態治理(li)的有益(yi)探索。
“技(ji)術研(yan)究+資本投(tou)入”“政府主(zhu)導、企業主(zhu)體、市場運(yun)作、社會參與”的運(yun)作模式，開啟了地(di)方政府與央(yang)企合(he)(he)作治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)采煤(mei)沉陷區(qu)的先河。任(ren)城(cheng)區(qu)推(tui)進中國煤(mei)科項目專班(ban)辦公室主(zhu)任(ren)、區(qu)煤(mei)炭局副局長萬軍華說：“該項目帶動任(ren)城(cheng)區(qu)采煤(mei)沉陷地(di)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)，拓展城(cheng)區(qu)發展空(kong)間(jian)。經過綜(zong)合(he)(he)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)后，沉陷區(qu)土地(di)能(neng)夠(gou)作為正常土地(di)進行設計(ji)、開發和利用，可建設百米以上高度的建筑物。”
“這是改善沉陷(xian)區(qu)(qu)生(sheng)態環境，增(zeng)加采空(kong)區(qu)(qu)土地再利用(yong)，實(shi)現人與自然和(he)諧共生(sheng)的(de)重大(da)民生(sheng)工程。”彭蘇萍院士、王雙明院士等專(zhuan)家對示范項目的(de)未(wei)來充滿了信心。
探索治理(li)(li)采(cai)煤沉陷(xian)區(qu)(qu)并無固定模(mo)式，因地(di)(di)制宜、合理(li)(li)利用才是關(guan)鍵。除了在條帶采(cai)煤沉陷(xian)區(qu)(qu)實(shi)(shi)施具有創新理(li)(li)念和工藝的采(cai)空區(qu)(qu)充填(tian)治理(li)(li)之外，任城區(qu)(qu)還在地(di)(di)勢(shi)低洼的農(nong)田沉陷(xian)區(qu)(qu)進行土(tu)地(di)(di)復(fu)墾，實(shi)(shi)施生(sheng)態(tai)農(nong)業開發；在“高(gao)潛水位沉陷(xian)區(qu)(qu)”進行生(sheng)態(tai)修復(fu)，實(shi)(shi)施濕地(di)(di)景觀開發。
【責任編輯：趙(zhao)藝涵】