攀枝花煤炭采空区综合治理模式研究

温 鹏

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

0 前 言

攀枝花市矿产资源丰富，其中煤炭保有储量7.08 亿t，主要分布区域在攀枝花仁和区、西区及盐边县等地，其中仁和区太平乡境内分布有典型的煤炭采空区。随着煤炭资源长期不断地大规模开采，尤其是改革开放后，地方煤矿、集体煤矿、私营煤矿及私挖盗采的浅表性开采，造成了较大范围的煤炭采空沉陷区。采煤区域内地表沉陷，居民房屋垮塌沉陷，地表水位下降，生态环境恶化，污染严重，直接影响居民群众的生活质量，为改善煤炭采空区城镇居民的生存发展条件，需推进和加快攀枝花煤炭采空区综合治理。为达到综合治理的目的，本文结合攀枝花采空区土地资源以及丰富太阳能资源，提出了以光伏产业效益推动煤炭采空区移民安置、产业升级、生态修复以及基础设施改造升级的综合治理策略。

1 煤炭采空区地质条件及土地现状

1.1 煤炭采空区地质条件

攀枝花仁和区地处青藏高原东南缘，雅砻江下游川、滇两省交界处，地形为攀西裂谷深切割侵蚀中山类型，雅砻江、金沙江、安宁河在此交汇。区域属侵蚀、剥蚀中山丘陵、山原峡谷地貌，具有山高谷深，盆地交错分布的特点，地势由西北向东南倾斜，山脉走向近于南北。区内山脉和主干河流受构造控制明显，山川呈南北延伸、东西排列，呈现出山原与峡谷交替出现逶迤连绵的地貌景观。地势南高北低西部地形切割较深，太平乡、前进镇地形以构造侵蚀中山和高山地形和河谷阶地为主。

区域内地层出露较全，从元古界至新生界均有出露。太平乡、前进镇煤炭采空区出露第四系和第三系昔格达组松散地层，其次为前震旦系花岗岩、闪长岩、正长岩等岩浆岩地层。

煤炭采空区处于山脊和丘陵部位，受地形、岩性和地质构造的影响，其物理地质作用主要表现为岩体风化、滑坡、崩塌现象，而在陡壁处岩体卸荷作用明显。地质灾害主要有地面沉陷、滑坡、泥石流、不稳定斜坡等。

对于采煤形成的滑坡，由于边坡受开采影响，结构松散、稳定性差，而对于泥石流沟，沟内堆积的煤渣等废弃物等，易形成物源，加剧了泥石流的发育，工程建设需避开地质灾害的影响区。

1.2 煤炭采空区土地现状

攀枝花市煤矿开采主要以矿洞掘采为主，少量为露天加矿洞掘采。由于攀枝花市煤矿采用矿洞掘采的方式，待煤炭采空后，地下出现空洞，地下水位下降，导致地表沉降、塌陷、开裂，致使周围居民无法正常居住。由于在开矿过程中地下水位下降，导致土壤水分丧失，植被干枯导致土地荒芜，例如位于攀枝花的大宝鼎矿区从开发至今，约采出煤量1亿t，采场总容积7.45×107m3。大宝鼎矿区采场地面原为村庄、耕地及荒地，开采后，地面塌陷，地下水位降低，原有耕地、水田、植被遭到破坏，矿区内的居民被迫迁移，排矸场地原为山沟，建为排矸场后原有的植被、农田全部被排弃的矸石所覆盖，原生植物消灭殆尽。

各类小煤窑的开采，特别是违法小井的私挖滥采，到处开井口、建煤仓、修公路，建临时房屋，乱排矸石，砍伐树木等活动，除造成地面塌陷引起的各种破坏外，还占据和破坏了很多土地，使地表树木、草等植被几乎破坏殆尽，造成大量水土流失，滑坡、泥石流等灾害也时有发生，给地面生态环境造成严重破坏。

2 采空区综合治理方案

2.1 光伏基地建设

攀枝花煤炭采空区土地现状多为荒地，且攀枝花地区太阳能资源丰富，在采空区规划光伏基地能有效用太阳能资源和土地资源。根据攀枝花仁和气象站多年平均(1980至2012年)统计数据，攀枝花年平均太阳辐射量为5 912 MJ/m2，年日照时数2 648 h，太阳能资源开发价值较大。攀枝花位于四川省西南部川滇交界处，成昆铁路和省道、国道纵贯全境。对外交通有关的主要线路包括S214、S310、S216及成昆铁路，光伏基地建设的光伏组件及建筑材料主要采用公路运输及铁路运输，至场址的道路运输条件基本满足要求。钢筋、钢材、水泥、砂石料及柴油等可就近购买。施工用水及生活用水考虑就近抽取河水、运水车运输或蓄水池蓄水解决。因此，采空区光伏电站的建设条件很好。

结合攀枝花仁和区大宝鼎煤矿采空区的边界范围，按光伏选址原则进行规划。在仁和区宝鼎煤矿采空区共规划15个光伏场址，其中仁和区太平乡13个场址，前进镇2个场址，规划光伏电站总容量为520 MW，年发电量为70 200 万kW·h，项目总投资约31.2亿元。各规划场址分布见图1，各规划场址规模及电量估算见表1。

煤炭采空区光伏发电项目的建设、后期配套电站组件的清洗可增加大量就业岗位，有利于实现煤炭采空区居民生产安置，同时带动太阳能相关产业的发展。光伏发电项目的实施规划，加快了攀枝花新能源电力项目发展的步伐，把阳光转变为源源不断的电能，为项目所在地区经济建设提供有力的电力保障。太阳能的开发利用将节约和替代大量化石能源，显著减少污染物和温室气体排放，促进人与自然的协调发展，对全面建设和谐社会起到重要作用，有力地推进经济和社会的可持续发展。

图1 仁和区太平乡、前进镇光伏场址规划示意

表1 仁和区煤炭采空区规划光伏场址规模及电量估算

2.2 采空区基础设施建设

2.2.1 交通道路规划

根据光伏基地的总体规划，为了满足光伏建设需要，拟对采空区光伏基地进行道路规划。同时兼顾采空区多个产业需要发展需要，统筹考虑采空区道路建设、升级，最终形成以光伏基地为基础的道路覆盖网。进一步增加农村公路的通达深度、通畅能力，进一步完善农村道路结构，全面提升乡村路网通达、通畅能力，显著改善乡村道路条件，使乡村道路与省道、县道、乡道等各级道路之间形成快速连接的交通网络。根据光伏基地的总体规划，拟建为路面宽4 m碎石道路，道路规划共84.6 km，投资根据相关工程经验，投资指标按80万/km估算，总投资约为6 768万元。

2.2.2 供水工程规划

本着集中供水与分散供水相结合的原则，根据采空区的水资源情况和地形特征，规划在镇区、移民安置点以及中心村采用集中式供水，农业产业园以及基层村采用分散式供水和集中式供水相结合的方式。山区散居农户取用山溪水、地下水以及雨水等，建造分散式供水工程。

离城镇较近的光伏基地综合服务区，规划从城镇供水管网引入一根管道，供服务区内生产及生活用水。离城镇较远的光伏基地综合服务区，规划在服务区内设置给水站。给水站供服务区内生活、消防用水，并提供项目生产用水水源。其中，给水站包括生产消防合用水池两座、生产用水泵两台(一用一备)、消防泵两台(一用一备)、一座生活水箱、一套生活变频供水机组和一套紫外线消毒设备。各光伏场址的生产区域不再设置给水管网，各个地块的清洗组件及浇洒道路用水均由洒水车从服务区生产给水管网的取水口取水。

根据规划区开发建设条件，合理确定各供水设施的近远期建设规模，合理进行供水管网等配套建设。

2.3 移民搬迁安置

煤矿采空区范围为攀枝花市仁和区前进镇和太平乡，根据区县政府相关摸底调查，采空区范围内仁和区前进镇涉及1 725人、575户，其中急需搬迁194户，582人；太平乡涉及3 984人、1 328户，其中急需搬迁346户，1 038人。根据采空区搬迁安置的实际情况，农村居民采取“农业集中安置、农业分插安置、城镇安置、货币安置、农业后靠安置和社会保障安置”六种安置方式进行安置。按往年搬迁安置人均费用约为12万/人，总计需要6.85亿元，其中仁和区太平乡共需4.78亿元，仁和区前进镇共需2.07亿元。

2.4 发展农林产业

煤炭采空区光伏基地规划及开发，带来采空区道路、水利设施等基础设施进行升级改造，解决了采空区交通不便、水源不足的问题，给采空区农业及林业发展带来发展契机。通过光伏产业的发展，充分利用采空区土地资源以及产业发展规划优势，加强农林业与光伏产业互补优势，打造煤炭采空区新的农业基地，推动区域产业构建煤炭采空区可持续发展农林产业体系。在采空区范围内利用荒坡、未利用地等进行经济作物种植，考虑光伏基地的场址分布进行农林产业规划布置。

经规划布置，农林产业规划分布在仁和区太平乡、前进镇总面积约4.35万亩，以种植经济林芒果0.2万元/亩为例，采空区农林规划总投资为8 700万元。

2.5 采空区生态修复

攀枝花煤矿采空区生态环境保护与恢复总目标是通过水污染治理、煤矿遗弃地治理、土地整理、植被恢复等措施，山水林田湖草生态环境建设修复煤矿采空区生态环境，治理和预防因移民安置及光伏基地建设产生新增水土流失和环境破坏，满足区域生态环境保护和经济发展的要求，对促进攀枝花经济结构转型，改善人民生活条件，维护社会和谐稳定，走环境可持续发展之路具有重要意义。

煤炭采空区生态环境保护与恢复规划以煤矿采空区生态修复与环境保护为主，重建煤矿采空区生态系统。同时对规划光伏基地及移民安置区建设及运行期间可能产生的环境问题辅以配套治理措施，防止对生态环境造成二次污染与破坏。采空区光伏项目实施后，通过土地复垦、复受污染土壤、重建生态系统，将有效遏制矿区环境的恶化，不仅能防止周边生态系统退化，减少修复土地的水土流失，还能有效治理地质灾害隐患，提高森林覆盖率可提高植物生态系统的多样性与稳定性，吸引周边动物群落的回迁，增加动物群落多样性，达到植物和动物群落的动态平衡。

3 资金筹措与保证措施

3.1 资金筹措

采空区区光伏电站投资资金主要由相关企业承担，由攀枝花政府选择企业进行光伏项目投资开发，光伏电站建成后，政府按0.05 元/kW·h提取发电收益作为采空区综合治理资金。根据光伏基地开发时序，光伏基地520 MW项目建设完成后，政府可从光伏基地项目中累计提取综合治理资金约15 221 万元。同时，其他资金来源还包括农业、畜牧、水利、国土、交通、扶贫、财政等上级部门项目资金和县本级财政资金。

3.2 保证措施

为实现光伏基地建设定位目标，保证光伏基地开发建设有序高效，建议各级政府成立基地开发建设领导组，负责光伏基地规划、建设及实施管理工作，建立统筹协调、实施监督的管理机制，规范推进管理工作机制保障规划实施。同时提出光伏基地管理办法，包括光伏基地投资商优选方案、项目用地办法、基地建设技术标准以及项目验收考核办法等基地建设管理支持政策和方案。

鼓励实力强、业绩好的企业参与光伏发电基地各产业的投资建设，以履行社会责任为出发点，通过各种方式支持光伏工程的实施。

根据采煤沉陷区不同区域的生态条件，有效提高各类资源利用效率。根据地区经济发展情况，统筹扶贫政策、光伏产业发展政策及国家出台的相关税收、价格、金融及电网服务政策。

4 结 语

推进和加快攀枝花煤炭采空区综合治理，充分利用攀枝花采空区士地资源以及丰富的太阳能资源，在煤炭采空区进行光伏基地规划，以光伏产业效益推动煤炭采空区移民安置、产业升级、生态修复以及基础设施改造升级的综合治理，同时以基地建设为依托，进一步创新开发管理方式， 提供高效服务，统筹推进煤炭采空区产业发展、农民增收与生态环境治理问题，加快推进光伏发电技术进步和产业升级，促进资源型地区能源发展方式转变，是未来光伏产业发展的方向。目前各地已开始积极探索光伏发电技术进步、成本下降与环境综合治理相结合等方式。本文提出的综合治理模式对研究煤炭采空区的恢复治理和合理开发利用具有一定实用价值。