煤炭人訊：煤炭資源型城市，都面臨著同樣的難題：煤炭儲(chǔ)量隨著不斷開采而日趨枯竭，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、增長方式粗放而造成生態(tài)環(huán)境破壞、采煤塌陷地每年遞增。2019年底，任城區(qū)因采煤造成的土地沉陷區(qū)已近10.9萬畝。
采煤沉陷區(qū)，即煤礦采挖之后留下的下陷地域。它給周邊的生態(tài)及區(qū)域地表的重新利用帶來了很多問題，而對(duì)采煤沉陷區(qū)進(jìn)行綜合治理被認(rèn)為是世界難題。現(xiàn)在，破解難題的新方案來了。
2020年12月28日，山東省濟(jì)寧市任城區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理項(xiàng)目（一期）采空區(qū)治理工程通過驗(yàn)收。由中國礦業(yè)大學(xué)（北京）彭蘇萍院士、西安科技大學(xué)王雙明院士領(lǐng)銜的專家組認(rèn)為，這是全國首例條帶式采煤沉陷區(qū)綜合治理與利用項(xiàng)目，工程質(zhì)量優(yōu)良，治理后土地能夠正常開展工程場(chǎng)地建設(shè)。
上述驗(yàn)收也意味著在新技術(shù)的支持下，任城區(qū)的采煤沉陷區(qū)正迎來“新生”——在采煤沉陷區(qū)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(jì)寧是一座能源之城，城市的核心區(qū)——任城區(qū)境內(nèi)含煤面積409平方公里，占區(qū)總面積的63%，截至目前探明煤炭資源儲(chǔ)量22億多噸，可開采量為6.2億噸，煤炭生產(chǎn)礦井8對(duì)。作為山東省和濟(jì)寧市的產(chǎn)煤大區(qū)，任城區(qū)豐富的煤炭資源曾為國家和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。然而，至2019年底，該區(qū)因采煤造成的土地沉陷區(qū)已近10.9萬畝，并以每年3000余畝的速度遞增。
有熟悉任城情況的專家坦言：“塌陷積水、耕地減少、土地荒蕪、廢棄物污染，一系列生態(tài)問題凸顯；道路變形、村莊搬遷、基礎(chǔ)設(shè)施損壞、塌陷地圍城，制約著這座城市的發(fā)展空間。”
實(shí)際上，凡屬煤炭資源型城市，都面臨著同樣的難題：煤炭儲(chǔ)量隨著不斷開采而日趨枯竭，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、增長方式粗放造成生態(tài)環(huán)境破壞、采煤塌陷地每年遞增。除此之外，任城區(qū)還有著另一個(gè)隱患，在城市近郊形成了3.5萬畝的條帶采煤沉陷區(qū)。
專家認(rèn)為：“由于條帶式采空區(qū)尚未充分垮落，決定了采空區(qū)沉陷具有突發(fā)性、不可預(yù)測(cè)性、長期性、隱蔽性及復(fù)雜性等顯著特點(diǎn)，后期會(huì)對(duì)地表建筑物等使用構(gòu)成極大安全隱患，導(dǎo)致土地?zé)o法有效利用，城市發(fā)展受限。”
任城區(qū)有關(guān)部門負(fù)責(zé)人也表示，城鄉(xiāng)發(fā)展與地下開采的矛盾越來越突出，如何加強(qiáng)沉陷區(qū)治理特別是采空區(qū)充填治理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)文明效益，成為任城區(qū)面臨的課題。
面對(duì)切膚之痛，任城區(qū)開始了大膽嘗試。2019年1月25日，任城區(qū)政府與中國煤炭科工集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國煤科）簽訂項(xiàng)目創(chuàng)新開發(fā)合作協(xié)議；同日，山東任城融鑫發(fā)展有限公司、中國煤科西安研究院、中國煤科生態(tài)環(huán)境科技有限公司三方簽訂合資合作協(xié)議，共同出資成立中國煤科鑫融科技創(chuàng)新發(fā)展有限公司，主導(dǎo)參與采煤沉陷區(qū)綜合治理、建設(shè)和生態(tài)修復(fù)工程。通過對(duì)采空區(qū)的治理，使治理范圍內(nèi)采空區(qū)場(chǎng)地達(dá)到滿足進(jìn)行城市高密度建筑群綜合開發(fā)建設(shè)用地的要求。
技術(shù)研究+資本投入：治理采煤沉陷區(qū)首開先河
在已經(jīng)竣工的項(xiàng)目一期現(xiàn)場(chǎng)，幾架30米高的鉆機(jī)仍佇立在工地各處。“通過這些鉆機(jī)，采用鉆孔數(shù)字全息成像技術(shù)進(jìn)行沉陷區(qū)精細(xì)勘探，這就好像對(duì)沉陷區(qū)的內(nèi)部狀況進(jìn)行了一次胃腸鏡檢查。”中國煤科西安研究院采空區(qū)治理專家、山東省濟(jì)寧市任城區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理項(xiàng)目總工程師邵紅旗介紹，“這有助于后期對(duì)采空區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)的定向鉆孔注漿。”
在料漿制作區(qū)，兩架造型奇特的大型機(jī)械設(shè)備引人注意。“這叫固體廢料粗破系統(tǒng)和細(xì)破系統(tǒng)，這是我們根據(jù)本地物料的實(shí)際情況進(jìn)行改造的新設(shè)備。”邵紅旗說，“通過這兩個(gè)系統(tǒng)，我們把建筑垃圾再生利用制成不同濃度的再生充填料漿，再由自主開發(fā)的智能注漿控制系統(tǒng)，通過鉆機(jī)實(shí)施高效精準(zhǔn)的制漿注漿。”
此外，邵紅旗指出，工程還利用了分布式光纖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、深層地?zé)豳Y源利用等先進(jìn)技術(shù)工藝，是沉陷地治理中新理念、新技術(shù)、新工藝的一次集中嘗試；也是在采煤沉陷區(qū)進(jìn)行生態(tài)治理的有益探索。
“技術(shù)研究+資本投入”“政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、市場(chǎng)運(yùn)作、社會(huì)參與”的運(yùn)作模式，開啟了地方政府與央企合作治理采煤沉陷區(qū)的先河。任城區(qū)推進(jìn)中國煤科項(xiàng)目專班辦公室主任、區(qū)煤炭局副局長萬軍華說：“該項(xiàng)目帶動(dòng)任城區(qū)采煤沉陷地治理，拓展城區(qū)發(fā)展空間。經(jīng)過綜合治理后，沉陷區(qū)土地能夠作為正常土地進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)和利用，可建設(shè)百米以上高度的建筑物。”
“這是改善沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境，增加采空區(qū)土地再利用，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的重大民生工程。”彭蘇萍院士、王雙明院士等專家對(duì)示范項(xiàng)目的未來充滿了信心。
探索治理采煤沉陷區(qū)并無固定模式，因地制宜、合理利用才是關(guān)鍵。除了在條帶采煤沉陷區(qū)實(shí)施具有創(chuàng)新理念和工藝的采空區(qū)充填治理之外，任城區(qū)還在地勢(shì)低洼的農(nóng)田沉陷區(qū)進(jìn)行土地復(fù)墾，實(shí)施生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)；在“高潛水位沉陷區(qū)”進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，實(shí)施濕地景觀開發(fā)。
