在山东省德州市黄河北岸,山东能源新矿集团邱集煤矿静静矗立。
作为国有重点煤矿,邱集煤矿自1978年始建,至2003年12月正式投产,核定年产量达75万吨。
邱集煤矿所处之地,不仅蕴藏着丰富的煤炭资源,更有着肥沃的土壤和充沛的水资源,是山东省重要能源供应基地和粮食生产基地。然而,随着煤炭资源的开采,邱集煤矿采煤塌陷地问题愈发严峻。
多年来,邱集煤矿致力于采煤塌陷地综合治理与修复工作,并取得显著成果。
今年10月,邱集煤矿生态修复案例入选我国首批15个生产矿山生态修复典型案例。
时间回到13年前。面对采煤塌陷地这一严峻挑战,时任邱集煤矿党委书记、矿长武善元说:“企业不能只追求经济效益,还要关注社会福祉和生态环境保护,推进塌陷地治理,还‘绿水青山’。”
按照国家能源局关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见和山东省采煤塌陷地综合治理工作方案要求,邱集煤矿与地方政府达成共识:以煤炭企业为治理主体,地方政府协调推动,引进外部资源优势,共同打造具有国内特色、可复制推广的塌陷地治理路径。
实验田初战告捷
方案既出,谁来干?怎么干?
邱集煤矿成立了以武善元为首的管理团队和以中国矿业大学教授胡振琪为首的技术团队,三下淮南,四去省内五个煤矿,调研学习塌陷地治理的成功经验。
邱集煤矿采煤塌陷地如今已成良田
邱集煤矿采煤塌陷地靠近黄河流域,这一得天独厚的地理位置为塌陷地治理提供了契机。黄河以泥沙多而著称于世,泥沙淤积给生态环境带来了巨大压力。
与此同时,黄河沿线分布着大量的采煤塌陷地,亟待被填充。传统的煤灰、煤矸等充填料复垦方式不仅效果有限,还可能引发二次污染。
胡振琪团队经过一个月的深入研究与论证,最终提出“引黄河泥沙充填复垦采煤塌陷地”的初步方案,矿区生态环境与黄河泥沙的协同治理模式就此形成。
黄河泥沙充填复垦
传统的采煤塌陷地治理主要采用以下做法:对于采煤塌陷轻微、地表积水不深的,通常以“水利改造、修渠排水”等方式进行治理;对于塌陷较深的,则采取“挖深垫浅”的方法,使之形成良田,而挖掘后的“洼地”则成为池塘。
“这种方法耕地恢复率低,创造的经济价值不够高。”胡振琪说,“邱集煤充分利用毗邻引黄干渠的地理位置优势,采用‘引黄河泥沙充填治理采煤塌陷地’技术工艺,是实现生态恢复、土地复垦、‘治塌亦治淤’的共赢路径。”
今年,采煤塌陷地上的玉米亩产量稳定在1400斤左右
2011年8月,在实验田阶段,邱集煤矿塌陷地治理团队选择齐河县马集镇西郑、后郑、石庙杨和仁里集镇梅庄4个村的800亩塌陷地作为试点,正式启动黄河淤沙充填塌陷地项目。
回想起10多年前那段紧张而充满挑战的日子,邱集煤矿塌陷地治理团队小组组长徐坤至今记忆犹新:“当时,大家心里谁也没有底。”
黄河淤沙的管路铺设长达5公里,横穿8个村庄,管路的压力能否承受得住?蓄水池的沉淀速度能否满足要求?这些问题都让邱集煤矿塌陷地治理团队倍感压力。
胡振琪指导治理团队兵分两路,一路把住黄河口,负责抽沙船只、管路敷设;另一路在实验田剥土挖沟建渠。
采煤塌陷地农田改造
武善元担任总指挥,邱集煤矿党委副书记李红负责河务、农事关系协调,500亩实验田治理在边干边改中次序铺开。
2015年初春,齐河县政府动员相关村民在800亩实验田种植两季小麦和玉米。在地力恢复还不满半年的情况下,当年实现小麦亩产800斤、玉米亩产900斤,达到当地正常耕种土地产量的85%。
第一个“吃螃蟹”
从2015年至2019年,邱集煤矿累计治理土地1500亩,并全部移交到村民手中,为当地农民创造收益。随着黄河泥沙的不断充填与压实,原本塌陷的土地逐渐恢复了生机与活力。2020年,黄河泥沙充填复垦采煤塌陷地技术获得国家科技进步奖二等奖。
2021年,邱集煤矿划入山东能源新矿集团。新矿集团董事长王乃国说:“邱集煤矿的治理模式既先进又实用,我们必须持之以恒地坚持下去,将其打造成为黄河流域塌陷地治理的标杆工程。”
随后,邱集煤矿将近4000亩的采煤塌陷地全部纳入治理范畴。
2021年,邱集煤矿与中国矿业大学共建“充填复垦土壤剖面构建”实验室,为黄河泥沙充填复垦技术研发提供了坚实平台。
面对黄河泥沙粘性含量少、保水保肥性差的难题,邱集煤矿塌陷地治理团队依据土壤发生学原理,提出并优选了间隔条带交替式多层多次充填技术,确定了关键参数,选出最佳覆土厚度,形成了黄河泥沙充填复垦土壤剖面“五花三层”构建技术,显著提高了土壤的持水能力和保肥能力。
“保土复耕、生态优先、绿色发展”,是邱集煤矿始终坚守的理念。邱集煤矿不断探索、创新,逐步形成了“黄河淤沙充填、挖深垫浅、水利改造+生态利用”的“3+1”塌陷地综合治理利用模式,为塌陷地治理提供了全新思路。
在治理过程中,邱集煤矿不断完善差异化治理策略。对于已经稳沉的采煤塌陷地,采取覆土抬田、黄河淤沙充填等方式进行一次性治理;对于尚未完全稳沉的塌陷地,采取挖深垫浅、围堰种植等方式进行合理治理利用;对于轻微塌陷的塌陷地,通过水利改造、修渠排水等方式进行治理。
按照“一年试验、二年恢复、三年达产”的目标,邱集煤矿的治理成果令人瞩目。
截至目前,“黄河泥沙充填复垦”技术已经成功复垦了3100亩采煤塌陷地,耕地面积恢复率高达97.56%。2022年,小麦亩产量达1000斤,玉米亩产量达1200斤;2023年,玉米亩产量突破1400斤;今年,小麦和玉米产量分别稳定保持在1200斤和1400斤左右。
复垦后的土地种植冬小麦和夏玉米,一年两熟。根据当地标准,以每年每亩净收益2400元计算,总计可带来约744万元的农作物净收益。
此外,邱集煤矿利用复垦后的土地建设了200余亩的观赏鱼养殖基地,吸引了众多企业和投资者的目光。
如今,黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地技术在德州市齐河县、禹城市、平原县等沿黄河县区得到大力推广,利用此技术进行旧村复垦3000亩、砖瓦窑厂复垦2000亩。相邻兄弟单位赵官煤矿利用此技术治理采煤塌陷地近2000亩。
风景这边独好
“让治理成果惠及每一位职工,是我们的责任与担当。”邱集煤矿党委副书记、工会主席李东说。
2019年,集种植、养鱼、禽类养殖及观光旅游于一体的邱集煤矿生态园在采煤塌陷地上拔地而起。
“生态园的建设,是我们履行复垦治理社会责任的生动实践,也让广大职工成为这一绿色变革中的最大受益者。”李东说。
生态园中,5座蔬菜大棚错落有致地排布,16亩鱼塘波光粼粼,60亩藕塘交相辉映,1000余只散养的鸡鸭鹅在田间散步,300亩农田色彩斑斓,高粱、水果玉米、甜瓜、西瓜等十余种作物竞相生长,丰富着职工的餐桌。
为满足职工多样化的口味需求,邱集煤矿设立了“微信菜谱”,职工可以根据自己的喜好“拉菜单”,生态园则根据需求精准种植供应。
值得一提的是,针对近年来糖尿病患者日益增多的现状,去年,生态园专门开辟了2亩低糖菜类种植区,种植菜瓜、秋葵等蔬菜。
采煤塌陷地西蓝花种植棚区
如今,生态园已成为职工休闲娱乐的场所。每逢春秋两季,生态园会举办钓鱼大赛,职工亲自掌勺,将钓上的草鱼、鲤鱼烹制成美味佳肴;青年志愿者在这里种植了500余株桃树、杏树,每逢果树采摘期,职工来到这里能第一时间品尝到新鲜水果。
“邱集煤矿生态园的价值已超越了种菜、吃饭的范畴,成为我们服务职工、践行社会责任的主要平台。”“邱集煤矿党委书记、矿长王东京说,“未来,我们将更好地利用这个平台,与职工共享丰硕成果。”
“邱集煤矿复垦项目不仅改善了区域景观,恢复了自然地貌,更在生态环境、水资源和农业生产等方面实现了统筹规划、科学治理,为黄河流域塌陷地治理提供了典范样本。”中国工程院院士顾金才说。