XXX采煤塌陷地综合利用分析报告.doc
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1、采煤塌陷地综合整治分析XXXXX人民政府二一三年一月目 录1 煤炭资源及生产状况11.1 煤炭资源状况11.1.1 煤田自然状况11.1.2 煤田资源量21.2 矿井生产状况31.3 煤炭资源产量发展趋势42 采煤塌陷概况42.1 采煤塌陷的形成机理52.1.1采煤引起塌陷概述52.2.2 开采塌陷形成机理62.2.3 岩溶塌陷形成机理62.2 塌陷区动态变化特点72.3 采煤塌陷现状分析与发展预测82.3.1 采煤塌陷地现状82.3.2 采煤塌陷地面积发展预测122.4 采煤塌陷特点及影响142.4.1 采煤塌陷特点142.4.2 采煤塌陷的影响153 采煤塌陷地综合整治概况183.1 采煤
2、塌陷地类型183.2 塌陷地综合整治成果与存在问题193.2.1 主要成果193.2.2 存在问题214 采煤塌陷地综合整治的必要性及利害因素分析254.1 采煤塌陷地综合整治必要性254.2 塌陷区综合整治优势与潜力分析254.3 不利因素285 采煤塌陷地综合整治方案305.1 指导思想与原则305.1.1 指导思想305.1.2 原则315.2 综合整治目标355.3 综合整治的技术措施375.3.1 工程技术措施375.3.2 生物技术措施385.4 XXXXX市采煤塌陷综合整治模式分析405.4.1 采煤塌陷地的综合整治模式405.4.2 不同类型塌陷地的综合整治未来趋势435.5
3、塌陷地综合整治技术流程455.6 综合整治重点工程及示范项目区465.6.1 综合整治重点工程465.6.2 示范区(点)486 采煤塌陷地综合整治效益分析496.1 社会经济效益496.2 生态效益分析507 采煤塌陷地综合整治保障措施527.1 思想认识保障527.2 组织保障527.3 资金保障537.4 技术保障547.5 政策保障577.6 管理保障59XXXXX区境地处XXXXX煤田南翼,矿区南段,区境煤炭资源丰富,含煤地层广泛分布,上覆冲积层厚度一般仅有20米,开采条件良好。区境煤层走向约10公里,倾斜宽约4.8公里,含煤面积约50平方公里,约占区境面积的50%。50年代先后建成
4、XXXXX一、二、三矿和李郢孜一、二矿等5对矿井,设计生产能力年产405万吨,最早建成的谢一矿至今已开采40多年。煤炭资源的开发利用,加快了XXXXX城市化的进程,促进了XXXXX经济的发展。但是,大规模的煤炭资源开发既破坏了生态环境,又严重影响了土地资源的利用,尤其是造成耕地面积逐年减少,土地资源的质量不断下降。同时塌陷导致村镇迁址,对社会的安定团结以及地区经济的可持续发展产生一定影响。因此,开展煤矿开采塌陷区综合整治,进一步加强开采塌陷区的土地复垦,最大限度地恢复与扩大土地资源的利用对于促进地方经济可持续发展具有重要意义。1 煤炭资源及生产状况1.1 煤炭资源状况1.1.1 煤田自然状况煤
5、层分布区境石炭系厚约118米,由薄层石灰岩、细砂岩、泥岩、薄煤层组成,底部有铝质泥岩。石灰岩有1113层,累计平均总厚约占地层厚度的45%左右,含煤710层。极不稳定,大多属不可采煤层,开采利用价值很低。区境二叠系地层总厚946米,其中顶部石千峰组非含煤地层厚266米,山西组、上盒子组、下石盒子组含煤地层总厚680米734米。通常将地层分为7个含煤段,将煤层由下而上分为A、B、C、D、E等5个煤组。二叠系含煤段共有煤层37层,平均总厚40.55米,含煤系数为6%。其中有可采煤层17层,平均可采总厚34.55米,全部赋存在煤系下段 310米地层中。主要可采煤共6层,均属稳定煤层,包括:C13、B
6、116、B96、B8、B7、B46,平均总厚22.46米,占可采煤层总厚的65%。其两极厚度分别是:3.50米9.05米、0.65米6.81米、0.51米2.57米、2.43米17.66米、1.16米6.29米、0.60米2.95米,其平均厚度分别为:6.02米、4.14米、1.77米、5.31米、3.48米、1.74米;有较稳定煤层2层,名称是B10、B6,平均厚度分别是,1.37米、1.61米;有局部可采的不稳定煤层6层,包括C15、C14、C12、B11a、B11a上、B11a下,各层平均厚度为0.74米1.12米,累计平均总厚5.49米;B4a、A1、A3等三层煤,属不稳定到较稳定的局
7、部可采煤层,其两极值分别为02.27米、04.44米、03.67米,平均值分别为1.20米、0.82米、1.60米,A3煤层具有大面积冲刷带。1.1.2 煤田资源量50年代地质勘探时探明,XXXXX、李郢孜有地质储量2.40亿吨,5对矿井经过3040多年开采以后,至今保有-660米以下地质储量约1亿吨,其中可采储量尚有 0.46亿吨。谢李深部-660-1200米有可供开采的地质储量5.61亿吨。1.2 矿井生产状况建国以来,XXXXX市的原煤产量逐年上升,见图1-1。截至2000年底,XXXXX矿业集团有限公司、国投新集能源有限公司和0.5-1.5万t/年的小煤矿累计生产原煤分别是:45303
8、.6万t、2995万t、2860万t。2001年XXXXX市共生产原煤2480.3万t。图1-1 XXXXX市建国以来各年原煤产量(万t)XXXXX煤矿区地跨淮河两岸,目前共有矿山83个,其中大型矿山数量12个,中型矿山9个,小型矿山数量62个(见表1-1)。XXXXX市矿山企业区域分布相对集中,企业的规模较大。主要由XXXXX矿业集团、国投新集能源股份公司及地方煤矿组成。 表1-1 XXXXX市煤炭生产企业分布序号矿产名称经济类型矿山数量(个)大型中型小型1原煤国有9832原煤股份313原煤集体564原煤联营3其中,XXXXX矿业集团公司是大型国有企业,位于XXXXX市中心,公司有大中型煤炭
9、生产矿井11对,生产能力最大,分别位于XXXXX市西部的XXXXX(李一矿、李二矿、谢一矿)、XXXXX区(新庄孜、孔集)一带,淮河以北的XXXXX区(潘一矿、潘二矿、潘三矿)以及XXXXX县境内(张集矿、谢桥矿)。国投新集股份有限公司具有较大潜力及良好的发展前景,位于XXXXX市的XXXXX县,为大型国家控股的股份合作制企业,下属三个煤炭生产矿井和一个坑口电厂,生产矿井(新集一矿、新集二矿、新集三矿)均位于XXXXX县境内。XXXXX市煤炭产销公司、乡镇煤炭企业,以及地方水泥企业属小型矿山企业,主要在XXXXX市南部沿山分布。2 采煤塌陷概况21 采煤塌陷现状分析与发展预测2.1.1 采煤塌
10、陷地现状据2002年调查,全区采煤沉陷区总面积132.82 km2(包括受其影响的范围),占辖区总面积的6.3%。其中,直接造成塌陷土地面积达7262.17 hm2。截至2005年,塌陷土地面积已增加为9858 hm2(表2-1)。表2-1 1996与2005年XXXXX市采煤塌陷地分布对比表单位:hm2矿 区塌陷地所在县区1996年塌陷面积2005年塌陷面积稳沉情况分 布淮河南岸矿区九大塌陷地大通区298298已稳沉九龙岗镇南部谢李塌陷地XXXXX11371583部分稳沉、基本稳沉望峰岗、李郢镇新孔塌陷地XXXXX区13461668山王、XXXXX合 计淮河以南278135495个乡镇淮河北
11、岸矿区XXXXX塌陷地XXXXX区18643527大部分处于采动状态,没有稳沉田集、XXXXX、芦集、泥河、贺疃、新张塌陷地XXXXX县5702782新集、刘集、岳张集、夏集合 计淮河以北243463099个乡镇全 市总 计全 市5215985814个乡镇由上表可见,XXXXX地区因采煤而形成的采空区塌陷灾害是比较严重的,其分布的范围也是较广泛的,采煤塌陷地主要分布于XXXXX、XXXXX、XXXXX和XXXXX等县区。2005年与1996年相比,全区采煤塌陷地面积增长89.03%,年均增长8.28%,对矿区的土地利用和生态环境保护造成了严重影响。(1)淮河南岸矿区2005年淮河南岸老矿区采煤
12、塌陷地面积为3549 hm2,沿矿井成条带状分布,全长25.3 km。其中,东部塌陷地自大通沿舜耕山向东延伸至原九龙岗以东,长7.35 km,面积为298 hm2;西部塌陷地自XXXXX区西北端的孔集矿至XXXXX李郢孜二矿,长17.95 km,面积为3251 hm2。大通至九龙岗采空塌陷区:该塌陷区主要是指报废的大通至九龙岗煤矿老塌陷区和目前正在开采的小煤窑采矿形成的塌陷。塌陷区走向与舜耕山走向一致,一长条形,由于目前小煤矿在原来开采范围内进行,因此塌陷范围基本不变,只是塌陷深度上有所变化,到2005年底,该地区塌陷面积为298 hm2。图2-1 九龙岗大通地区塌陷范围分布现况淮河以南地区的
13、李一矿孔集矿一带,目前经过重组,主要矿井有:谢李公司一矿和二矿、谢一矿、新庄孜矿、李嘴孜矿以及孔集矿,此外还有较多零星开采的小井及外围小煤窑。李嘴孜长期在河床下和河堤下采煤,地面形成的采矿塌陷对水利和防洪工程造成了很大影响,淮河影响地段长1500 m,下沉大于1 m的堤段长大于850 m。毕家岗矿采矿塌陷影响淮河大堤,使堤体最大下沉量约为4 m左右。李一矿由于在“铁路下”采煤,造成大通-张楼线的望峰岗-李一矿段铁路路基下沉,因而影响到铁路运输的安全。孔集矿塌陷区走向北西至南东,长条形分布与急倾斜煤层的开采有关,塌陷区面积为2.216 km2,最大塌陷深度约为6 m。由于煤层倾角相对淮河以北地区
14、较大些,且为多组煤叠置,目前正在建设的望峰岗矿井主要开采原李一、二矿、谢一、二、三矿的深部煤层。到2005年底,该地区塌陷面积为3251 hm2。图2-2 李一矿孔集地区塌陷范围分布现况(2)淮河北岸矿区2005年淮河北岸XXXXX矿区采煤塌陷地面积6309 hm2,集中分布在田集、XXXXX、芦集和泥河等乡镇;新集矿区塌陷地面积主要分布于新集、刘集、岳张集和夏集等乡镇。淮河以北地区,分为两大块,一块是XXXXX地区,包括XXXXX一矿、潘东公司(潘二煤矿)、潘三矿,塌陷范围明显大于遥感图像的范围(可能显示了水域范围),从目前的塌陷趋势来看,又分为三个分区:潘东公司塌陷区、潘三矿塌陷区和潘一矿
15、塌陷区(包括一部分潘三矿塌陷区)(图2-3),到2005年底,该地区塌陷面积为3527 hm2。图2-3 潘集地区塌陷范围分布现况另外一块为张新地区,包括:张集煤矿、新集一矿、新集二矿、八里塘煤矿,其中八里塘煤矿开采条件类似淮河以南的孔集煤矿,因此,塌陷范围为长条形。张集煤矿虽然建矿不久,但由于其推进速度快,产量大(600万t/年),因此,开采塌陷增加的速度加快。以上形成了四大块,分别为:张集塌陷区、新集一矿塌陷区、新集二矿塌陷区、八里塘煤矿塌陷区,到2005年底,该地区塌陷面积为2782 h2。图2-4 张新地区塌陷范围分布现况2.3.2 采煤塌陷地面积发展预测万吨塌陷率是指每采1104 t
16、原煤平均所要塌陷土地的面积。从理论上讲,各年份的万吨塌陷率应该相对稳定,但由于开采煤层厚度、地表塌陷滞后以及塌陷补偿和塌陷征地情况复杂,所以XXXXX市历年万吨塌陷率不等。考虑到矿井生产以及煤田内地质构造复杂程度差异等情况,结合历年原煤产量和土地塌陷面积,测算得出淮河以南矿区,开采万吨煤塌陷面积约为0.16 hm2;淮河以北主要为缓倾斜煤层,开采万吨煤塌陷土地面积约为0.23 hm2。随着其他矿井的陆续建成和投产,原煤产量将不断增加,土地塌陷速度还将大大加快。淮河以南的九龙岗大通矿、XXXXX新庄孜矿区勘探开采的历史久,煤炭资源保有储量减少,其中:九龙岗、大通、谢三矿等煤矿矿井已闭坑,其它矿井
17、也进行了生产规模调整。淮河以北大部分地区的地质勘探始于二十世纪五十年代,在六十和七十年代进行了大规模的地质勘探,多数矿区的勘探程度达到详查或精查,其中:XXXXX、新集、谢桥、张集等矿区或井田已经建矿开采;2005年设计年产300万t的张北矿井建成投产,年产800万t的刘庄煤矿和年产500万t的顾桥煤矿将分别于今年7月和11月前建成投产,2007年,合计生产能力1340万t的4对在建矿井也将全面建成;朱集矿区、展沟矿区以及杨村矿区在XXXXX市境内的区域祥查阶段。结合采煤塌陷地现状面积与采煤塌陷区动态变化特点,根据XXXXX矿区万吨塌陷率和产量规划进行塌陷地预测得知:预计2020年全区塌陷面积
18、将达到2.3万hm2(表2-2)。表2-2 塌陷区现状与预测表单位:hm2县(区)2005年 塌陷面积1997-2005 塌陷面积 增加总量至2010年塌陷面积至2015年 塌陷面积至2020年塌陷面积全 市98584643143031914523088市 区707624318490990011263XXXXX县278222125813924511825主要矿井塌陷面积预测:李一矿孔集矿一带,主要矿井有:谢李公司一矿和二矿、谢一矿、新庄孜矿、李嘴孜矿以及孔集矿,以及还有较多零星开采的小井。目前正在建设的望峰岗矿井主要开采原李一、二矿、谢一、二、三矿的深部煤层,从目前掌握的变化趋势可知,塌陷范围
19、增加主要呈现条带分布,塌陷深度上在原来基础上继续增大。根据目前该地区各矿统计的资料,到2010年,新庄孜矿塌陷面积分别为1183.5723 hm2;到2020年,新庄孜矿塌陷面积增加332.1268 hm2;达到1515.6991 hm2。2.4 采煤塌陷特点及影响2.4.1 采煤塌陷特点XXXXX矿区属于平原多煤层开采类型,采深较大,其塌陷的主要特点是:(1)塌陷面积大XXXXX市采煤塌陷区面积大、分布广。2005年1996年相比,全区采煤塌陷地面积增加了1倍多。这给矿区及我市的土地利用和生态环境保护工作提出了严峻的课题。(2) 地表移动和变形大据有关单位于1990年9月至1992年9月在X
20、XXXX区境内队矿区包括采动范围和非采动影响范围进行的高程实测(按3等作业要求进行)表明,研究区内地面沉降速率较大。由松散层释水和采煤共同影响引起的地面平均沉降速率为3.86mm/30 d,而水源井附近沉降速率更大,最大达5.17 mm/30d。研究区内地面沉降的范围是区域性的,大于10 mm的沉降量几乎遍及整个矿区,而且采空区及水源井附近地面下沉值更大。这里要说明的是,目前区内开采规模并不很大,而地面沉降范围远远超过了开采范围。由此可见,XXXXX矿区因采煤塌陷具有地表移动和变形大的特点。(3)地表积水严重XXXXX矿区在1992年积水塌陷面积为6709 hm2,到2003年扩大到11000
21、 hm2左右,扩大速率约为390 hm2/年。煤矿塌陷区水深一般310 m,老的塌陷区可达20 m之深,有的已形成了较大规模的塌陷湖泊。塌陷区不断扩展,致使矿区生态环境不断恶化,有的矿区已出现富营养化或严重污染的塌陷水域,构成了广大矿业城市可持续发展的重要制约因素。2.4.2 采煤塌陷的影响XXXXX采煤塌陷的上述特点对矿区土地土地利用状况、景观系统的功能和农业资源造成了极大破坏,矿区地形地貌、交通道路、水利设施、生态环境等均遭到严重破坏,影响了塌陷区及其周围人民群众的工农业生产生活的正常发展和全区生存环境改善以及经济发展。(1)生态环境影响煤炭资源的不断开采,在为国家经济建设做出重大贡献的同
22、时,也逐渐加剧了生态环境恶化,其主要表现为以下三个方面:第一,采煤塌陷地造成地表变形、沉降,破坏土壤环境,改变了矿区水文地质条件,动植物生长栖息环境被破坏,致使生物种群逐年减少、植被破坏;第二,煤炭加工利用中排放的废气及其扬尘,导致区域环境空气质量变劣;第三,煤矸石长期大量的堆存、污染形成蓄积性影响,导致地下水系破坏。这都使矿区生态环境恢复成为难题。(2)经济环境影响 采空塌陷严重影响农业生产力水平。XXXXX煤矿淮河以南矿区,平均每开采万吨煤要塌陷土地0.16 hm2。由于土地塌陷和人口增长,XXXXX市每农业人口占耕地面积由1994年的3100 m2下降到目前的640 m2,到2000年底
23、,全区塌陷区占全区耕地面积的4.75%,人多地少矛盾十分突出。XXXXX采空塌陷区造成种植业经济损失1047.38万元/年,净损失837. 02万元/年。XXXXX矿区塌陷对农业生产的影响主要是破坏原有水系,使已建水利工程和设施不能发挥效益,封闭塌陷的水体,削弱了排污能力,水体污染严重,原有大量耕地变成荒芜的水面和沼泽地,一些旱地生物逐渐减少,甚至消失。采空塌陷对煤炭工业、厂矿企业经济的影响是通过对农业生产的影响来表现的。一方面矿山企业每年需花费大量的费用来对采煤沉陷进行补偿,企业负担加重,另一方面是土地征地和赔偿的周期较长、各方面的矛盾较多,常常因达不成征、赔偿协议而影响矿山正常开采,严重时
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