多年來，從山東肥城到安徽淮南的華東煤炭開采塌陷問題引起了廣泛的注意，不少專家對(duì)此進(jìn)行了全面深入的研究，為減輕塌陷狀況和有效恢復(fù)耕地提供了極具科學(xué)價(jià)值的理論依據(jù)?，F(xiàn)將其中的主要情況介紹如下。

1 采煤導(dǎo)致地面塌陷等生態(tài)環(huán)境問題　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所以兗滕兩淮地區(qū)為樣本，對(duì)采煤導(dǎo)致較嚴(yán)重的地面塌陷等生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行了研究。

煤炭和土地是工業(yè)與農(nóng)業(yè)發(fā)展中同等寶貴的有限自然資源，也是長期制約我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素。煤炭開發(fā)必然引起地面塌陷，而土地資源合理開發(fā)利用反過來又限制煤炭資源的大規(guī)模開發(fā)。從區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的角度分析，采煤與塌陷是資源重疊區(qū)域資源、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境失調(diào)發(fā)展的必然產(chǎn)物。如何協(xié)調(diào)這些地區(qū)同位異類資源同時(shí)開發(fā)與持續(xù)利用的關(guān)系，做到既能最大限度地開發(fā)煤炭，又能保護(hù)耕地，促進(jìn)同位異類資源同時(shí)開發(fā)，經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長，生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)，一直是煤炭分布地區(qū)走可持續(xù)發(fā)展之路所要長期奮斗的目標(biāo)?！　?/p>

我國是世界上產(chǎn)煤最多、塌陷面積也最大的國家之一，每年因采煤造成塌陷面積約1.3×，其中一半以上集中于平原地區(qū)，尤其是兗滕兩淮地區(qū)。這一區(qū)域包括山東省兗州、濟(jì)寧、棗莊、滕州、臨沂、肥城和江蘇省徐州、安徽省淮南、淮北、宿州等地市，含煤地層北起山東肥城，南至安徽淮南，東自臨沂，西達(dá)菏澤，探明煤炭儲(chǔ)量占全國的7.14%。據(jù)實(shí)地調(diào)研統(tǒng)計(jì)，全區(qū)平均每采t煤約塌陷土地0.18～0.33，到2000年累計(jì)塌陷面積7.15×，2010年達(dá)到13.33×以上?！　?/p>

根據(jù)《棗莊市土地利用總體規(guī)劃》、《濟(jì)寧市采煤塌陷治理研究報(bào)告》、《肥城采煤塌陷現(xiàn)狀及治理規(guī)劃研究》和淮北、淮南、徐州等礦區(qū)發(fā)展規(guī)劃，濟(jì)寧(兗州)礦區(qū)、肥城礦區(qū)、棗滕礦區(qū)、徐州礦區(qū)、淮北礦區(qū)和淮南礦區(qū)采t煤塌陷面積分別為0.18、0.21、0.19、0.21、0.33和0.19；塌陷面積分別為0.31×、0.37×、1.13×、1.30×、1.17×和0.59×；下沉系數(shù)分別為0.8～0.9、0.8、0.8、 0.8、0.9和0.8；地面下沉深度分別為7～10m、3～5m、2～6m、5～9m、2.78m和4～7m；最大下沉深度9～11m、8～12m、9～10m、10～12m、5.44m和8～10m；塌陷速度分別為1466.67/a、133.33/a、55.00/a、666.67/a、 666.67/a和562.00/a。2000年塌陷面積1.0×、0.53×、1.47×、1.67×、1.47×和1.02×。

開發(fā)利用煤炭、土地資源與改變生態(tài)環(huán)境之間、資源再生、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)之間存在著緊密的因果關(guān)系。當(dāng)資源得到合理利用時(shí)，生態(tài)環(huán)境所遭受的破壞程度就會(huì)減輕、經(jīng)濟(jì)就可得到快速穩(wěn)定發(fā)展，當(dāng)生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞時(shí)，必然制約資源的開發(fā)利用。當(dāng)資源獲得再生永續(xù)利用時(shí)，必然會(huì)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)。兗滕兩淮地區(qū)未處理好資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，加之其處在人口稠密、村莊建筑物密布、路網(wǎng)水網(wǎng)電網(wǎng)星羅棋布的黃淮海厚層沖積平原，人地關(guān)系矛盾本來就很突出，因而造成塌陷對(duì)地表的破壞程度及經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境損失比任何其他地區(qū)都更嚴(yán)重和巨大?！　?/p>

2 煤炭開采對(duì)農(nóng)田景觀格局的影響　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所和中國礦業(yè)大學(xué)研究了煤炭開采對(duì)農(nóng)田景觀格局的影響。　

兗州市煤炭總儲(chǔ)量200億t以上，地下煤層地勢(shì)平緩，平均為15°左右，煤層厚度8～12m。地面平均高程4813m，地面地表潛水位一般3～5m，煤炭開采后最大沉陷深度6～8m，多屬常年積水。⑴地下開采區(qū)農(nóng)田景觀一般演變過程。采礦區(qū)景觀格局變化范圍遠(yuǎn)大于其對(duì)應(yīng)的地下開采采空區(qū)范圍。礦區(qū)景觀過程及格局取決于采空區(qū)的形狀、采厚、采深、煤層傾角、地表潛水位和頂板管理方法等。積水、坡地、裂縫是農(nóng)田開采后的主要景觀。　　

①水平煤層開采區(qū)?！　?/p>

地表潛水位較高、近似水平煤層開采區(qū)，地表充分沉陷后在采礦波及范圍內(nèi)原有農(nóng)田演變?yōu)榉e水、坡地等新景觀格局。一般積水景觀位于采空區(qū)正上方，其形狀與采空區(qū)對(duì)稱，坡地景觀與外圍區(qū)分界點(diǎn)大致與地下采空邊界正上方略有位移，受巖石下沉拉力作用，多數(shù)是向外擴(kuò)展。水平煤層非充分開采區(qū)農(nóng)田演變過程基本與上面相同，積水面積與坡地范圍小于充分采動(dòng)。　　

②傾斜煤層開采區(qū)?！?/p>

傾斜煤層非充分采動(dòng)時(shí)，地表沉陷中心位移與采空區(qū)不對(duì)稱性明顯加強(qiáng)，中心位置常偏向采空區(qū)下山方向，則積水景觀集中于上山方向，坡地景觀上山方面波及范圍較小，下山范圍較大。充分采動(dòng)時(shí)景觀過程和格局基本上與非充分采動(dòng)時(shí)相似，僅在范圍或邊界位置略有擴(kuò)大。急傾斜煤層開采時(shí)，積水位置與采空中心偏移更加明顯。

⑵煤炭開采量對(duì)農(nóng)田景觀變化量影響。

兗州礦區(qū)煤炭開采量和塌陷面積不斷增長，煤礦生產(chǎn)開始時(shí)塌陷率呈上升趨勢(shì)，穩(wěn)產(chǎn)后塌陷率呈下降趨勢(shì)，但幅度較小、空間有限。兗州礦區(qū)屬薄煤層和厚煤層混合型礦區(qū)，年際塌陷率變化較大，但總的采煤塌陷率呈下降、穩(wěn)定趨勢(shì)。地表塌陷相應(yīng)導(dǎo)致地表農(nóng)田景觀變化，煤炭開采引起的景觀變化范圍與塌陷率趨勢(shì)趨同，農(nóng)田演變?yōu)榉e水與坡地景觀數(shù)量同樣表現(xiàn)出上述規(guī)律，但塌陷區(qū)中積水區(qū)比率比坡地相對(duì)增加。　　

⑶礦區(qū)農(nóng)田景觀格局演變預(yù)測(cè)。

兗州礦區(qū)采深與采厚比值較大，地表空間形態(tài)變化一般是連續(xù)、漸變的。當(dāng)采煤工作面推進(jìn)到1/ 4～1/ 2 采深時(shí)，開采影響波及到地表，引起地表下沉。隨著工作面繼續(xù)推進(jìn)，地表影響范圍和下沉量在一定范圍內(nèi)繼續(xù)增大，從而形成一個(gè)比采空區(qū)范圍大得多的沉陷盆地。根據(jù)采動(dòng)過程中地表移動(dòng)與變形一般規(guī)律，水平開采穩(wěn)定后地面點(diǎn)的位置并不在其起始位置正下方，而是略偏向工作面推進(jìn)方向一側(cè)，一般位移較小，可忽略其影響。另外，塌陷后農(nóng)田景觀的土地利用類型主要取決于地表沉陷深度，當(dāng)其低于地表潛水位時(shí)為積水景觀，否則為坡地及其他陸地景觀。因此，采礦區(qū)農(nóng)田最終演變格局主要取決于地面沉陷深度?！　?/p>

3 采煤塌陷地對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面效應(yīng)　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所以兗滕兩淮地區(qū)為樣本，對(duì)采煤塌陷地對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面效應(yīng)進(jìn)行了研究?！　?/p>

①生存空間遭到破壞。

隨著采煤量增加，煤層上覆圍巖開始下沉變形，當(dāng)變形波及地表時(shí)就在采空區(qū)上方形成比采空區(qū)面積更大的地表移動(dòng)盆地。當(dāng)?shù)乇砝熘党^3～6mm/m時(shí)產(chǎn)生斷裂帶及塌陷坑，所及之處大片農(nóng)田被毀。在河流改道、降水等因素綜合影響下，塌陷地在物理性狀上呈長期積水地和沼澤地，在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為土壤酸化和營養(yǎng)物淋失，平原陸地生態(tài)環(huán)境變?yōu)樗鷳B(tài)環(huán)境。兩淮地區(qū)采煤塌陷地70%以上為2～20m深的水域；徐州礦區(qū)積水塌陷地9300，占已塌陷地71.79%，積水深度2.5～4m。即使如此，塌陷積水地還以平均333.33/a速度遞增，對(duì)糧棉油基地建設(shè)和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。　

②千里良田被迫荒廢。

我國平原地區(qū)因采煤毀掉良田400/a，兗滕兩淮地區(qū)更為嚴(yán)重，現(xiàn)有塌陷地中85%以上為可耕地。兗州礦區(qū)塌陷的3093.33土地幾乎全為耕地，肥城礦區(qū)塌陷3700土地85.78%為耕地；棗滕礦區(qū)共因采煤破壞耕地2.34×；兩淮礦區(qū)至2140年礦山服務(wù)年限結(jié)束時(shí)，將累計(jì)塌陷耕地17.67×，平均減少耕地1000/a、增加失地農(nóng)民約1萬人，兗州、濟(jì)寧東、滕南三大礦區(qū)開采完畢后將形成8.4×塌陷地，平均減少耕地4000～4667/a，有100多萬人失地。

③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)在漸變中失調(diào)。

采煤造成土地塌陷，輕者地表起伏不平，影響耕種和灌溉，重者一則使地表下沉引起塌陷地積水，傳統(tǒng)高產(chǎn)旱作農(nóng)業(yè)退變?yōu)榈彤a(chǎn)乃至絕產(chǎn)水田；二則因地下含水層受損，又使傳統(tǒng)高產(chǎn)水田退變?yōu)榈彤a(chǎn)旱地。水旱田在塌陷中交替互變?；茨系V區(qū)服務(wù)年限結(jié)束時(shí)，耕地面積將減少46.75%，水面增加173.14%，種植業(yè)產(chǎn)值比重將由目前45%降為10%，漁業(yè)產(chǎn)值比重由2.04%升至10%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)值比重由40%升為70%以上。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)巨變與水旱田交替加重了本區(qū)糧棉油征購任務(wù)?！?/p>

④地面設(shè)施嚴(yán)重受損。　　

淮南大通鎮(zhèn)、九龍崗鎮(zhèn)和淮北烈山鎮(zhèn)均因塌陷破壞而易地重建；淮南礦區(qū)謝李深部礦井(市中心)開采完畢后將在市區(qū)形成17.7深21.7m的水域，將淮南市區(qū)分成東、西兩塊，淮南鐵路望李段、淮河主航道二道河河床及河堤將分別下沉16m、5m和15m左右，并將有幾百個(gè)村莊約20余萬農(nóng)民搬遷安置?；幢钡V區(qū)已有209個(gè)村莊約12.63萬人、濟(jì)寧礦區(qū)已有14個(gè)村莊1.19萬人被迫搬遷。受物價(jià)指數(shù)上升影響，搬遷費(fèi)用居高不下。兗州礦區(qū)每戶搬遷費(fèi)用由1985年平均8千元增至現(xiàn)在近10萬元。即使如此，農(nóng)民因遷離故土，提出一系列實(shí)際問題，導(dǎo)致搬遷矛盾重重，工農(nóng)關(guān)系日趨緊張。由此可見，采煤塌陷造成的工農(nóng)矛盾已在資源重疊的本區(qū)長期積結(jié)，代價(jià)是相當(dāng)沉重的?！　?/p>

4 采煤塌陷地的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所以兗滕兩淮地區(qū)為樣本，對(duì)采煤塌陷地的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律進(jìn)行了研究?！?/p>

受制于自然動(dòng)力地質(zhì)因素和人類工程活動(dòng)的雙重影響，采煤塌陷地的動(dòng)態(tài)演變機(jī)制和塌陷破壞程度，可運(yùn)用開采沉陷理論和流體力學(xué)理論進(jìn)行分析，這是通過改變開采方式，及時(shí)預(yù)警塌陷強(qiáng)度和破壞程度，進(jìn)而采取工程與生物措施綜合整治的重要依據(jù)。　

①開采沉陷理論支持下采煤塌陷地動(dòng)態(tài)演變的基本規(guī)律?！　?/p>

依據(jù)開采沉陷理論和兗滕兩淮地區(qū)煤炭地質(zhì)賦存條件，當(dāng)采煤長壁工作面離開切眼的推進(jìn)距離大于0.45～0.55 (為平均采深)、開采面積大于或接近1300～1500時(shí)，地表開始移動(dòng)變形，當(dāng)深厚比介于150～200時(shí)，移動(dòng)變形宏觀上呈連續(xù)態(tài)，否則為非連續(xù)的離散態(tài)；當(dāng)?shù)叵虏擅簠^(qū)的長寬尺寸都達(dá)到或超過開采深度1.4～1.8倍時(shí)，地表移動(dòng)變形過程轉(zhuǎn)為塌陷過程；當(dāng)塌陷最大深度為煤層開采厚度70%～90%時(shí)，稱其為充分采動(dòng)塌陷。上述塌陷與變形臨界水平適于在采空區(qū)無任何支撐條件下，通常因地下留有各種煤柱用于支撐地層，使塌陷區(qū)呈凹凸不平的復(fù)雜形狀。從宏觀上看，一般地表塌陷容積約為煤層采出體積60%～70%，塌陷面積系數(shù)約1.2，積水率30%～50%，附加坡度1°～3°；從微觀上具體分析，由于兗滕兩淮地區(qū)地表塌陷過程基本呈連續(xù)狀態(tài)，因而地表任意點(diǎn)的塌陷下沉值可用概率密度函數(shù)中的積分表達(dá)式來表達(dá)和計(jì)算。根據(jù)兗滕兩淮地區(qū)實(shí)際情況，開采深度不同，上述參數(shù)取值不同。　　

②流體力學(xué)理論支持下采煤塌陷地動(dòng)態(tài)演變基本規(guī)律。　　

利用流體力學(xué)理論可分析采煤塌陷地形態(tài)和大小。采用公式可求出地表采煤塌陷水平分量和下沉分量，也可直觀描述采煤塌陷地形態(tài)實(shí)際是一個(gè)不規(guī)則形狀的三維曲面。運(yùn)用開采沉陷理論和流體力學(xué)理論分別從兩個(gè)切入點(diǎn)描述采煤塌陷地的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，同時(shí)具有可行性和結(jié)論的一致性，只要確定采礦要素，如煤層傾角、煤層厚度、開采深度、長壁工作面長度、煤炭產(chǎn)量、層間距等，就可確定地表移動(dòng)與塌陷參數(shù)，如下沉系數(shù)、塌陷面積系數(shù)、水平移動(dòng)系數(shù)、影響傳播角、曲率、水平變形率、積水率、附加坡度等，進(jìn)而求得地表任意點(diǎn)下沉值和下沉持續(xù)時(shí)間等。以這些計(jì)算與預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，即可因地制宜采取生物與工程措施防患于未然。采用公式計(jì)算的地面任意點(diǎn)下沉值科學(xué)而精確。不少礦區(qū)為簡便起見，還采用一些經(jīng)驗(yàn)公式近似計(jì)算并預(yù)測(cè)塌陷面積。如肥城、淮北礦區(qū)采用萬噸煤塌陷率d=15ncosα/kmγ(n，α，k，m，γ分別代表影響系數(shù)、煤層傾角、水平回采率、開采厚度及煤的容重)求得兩礦區(qū)的d值分別為0.21/t和0.30/t?！　?/p>

5 兗州礦區(qū)復(fù)墾農(nóng)田景觀格局演變過程研究　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所和中國礦業(yè)大學(xué)研究了兗州礦區(qū)農(nóng)田在采礦前后、復(fù)墾前后的景觀格局變化情況。

不論何種煤炭開采方式，均對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成擾動(dòng)，引起地面景觀格局發(fā)生變化，破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)，危害礦區(qū)生態(tài)安全與持續(xù)發(fā)展。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)主要途徑是土地復(fù)墾。復(fù)墾后土地70%為農(nóng)田，其余多數(shù)為其他農(nóng)用地。景觀格局是景觀過程的產(chǎn)物，不同景觀格局強(qiáng)烈影響景觀過程，而且景觀結(jié)構(gòu)影響景觀功能?！?/p>

兗州市農(nóng)田經(jīng)方田化、條田化和設(shè)施配套建設(shè)后，形成“田成方、林成網(wǎng)、井配套、路相連、渠相通, 設(shè)施齊全、土地平整”的田園生態(tài)化格局?！　?/p>

⑴農(nóng)田板塊?！　?/p>

兗州市將總面積42843140的農(nóng)田劃為14個(gè)大的方形農(nóng)田板塊，板塊面積約3333133。通過防護(hù)林、溝渠、道路、河流等廊道又細(xì)分為6464個(gè)小農(nóng)田板塊。標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田板塊面積約6167，農(nóng)田形狀基本都呈方形，農(nóng)田板塊長與寬均為250m左右。受風(fēng)害影響，田塊方向與防護(hù)林走向相同，呈東西向。2000年后，標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田板塊面積多為13133，長為500m、寬為250m左右，規(guī)模是原標(biāo)準(zhǔn)的2倍，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求?！　?/p>

⑵農(nóng)田廊道。　　

兗州市農(nóng)田的廊道由防護(hù)林、道路和溝渠構(gòu)成，廊道構(gòu)成形式多為溝、渠、路、林等農(nóng)田設(shè)施的組合，少量為單一林帶。從上述農(nóng)田板塊與廊道發(fā)展趨勢(shì)看，農(nóng)田景觀格局伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，板塊擴(kuò)大、土地利用率提高，廊道結(jié)構(gòu)升級(jí)、數(shù)量減少，物流、能流、信息流等流暢通、保障率加強(qiáng)，農(nóng)田生產(chǎn)條件穩(wěn)定，生物量提高，形成新的大地園林景觀格局。

根據(jù)國家環(huán)?！笆濉币?guī)劃，兗州礦區(qū)以土地復(fù)墾為重點(diǎn)，加強(qiáng)礦區(qū)環(huán)境綜合整治，建立各種類型的礦區(qū)生態(tài)建設(shè)示范基地，逐步形成與生產(chǎn)同步的生態(tài)恢復(fù)建設(shè)機(jī)制。所以，礦區(qū)土地復(fù)墾方向主要是生態(tài)重建，以生態(tài)農(nóng)業(yè)為特色的農(nóng)田景觀重建是多數(shù)礦區(qū)生態(tài)重建的必然選擇，景觀重建的核心是合理設(shè)計(jì)物流通道、物種棲息地，完善物種生態(tài)位，建立食物鏈，實(shí)現(xiàn)能量與物質(zhì)良性循環(huán)。復(fù)墾農(nóng)田景觀重建的理論研究還很薄弱，深入研究煤炭開采區(qū)景觀格局過程，充分認(rèn)識(shí)開采對(duì)農(nóng)田景觀擾動(dòng)規(guī)律及規(guī)劃設(shè)計(jì)因素和復(fù)墾工藝對(duì)重建農(nóng)田景觀質(zhì)量的影響，可以科學(xué)指導(dǎo)沉陷區(qū)土地復(fù)墾，特別是生態(tài)預(yù)復(fù)墾，提高復(fù)墾農(nóng)田質(zhì)量，保護(hù)生物多樣性。實(shí)踐證明，合理的復(fù)墾農(nóng)田景觀格局能協(xié)調(diào)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益，保障礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，使農(nóng)田景觀具有最佳的效用價(jià)值、功能價(jià)值、美學(xué)價(jià)值、娛樂功能和生態(tài)價(jià)值。因此，礦區(qū)在被破壞的土地上走生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾的道路，進(jìn)行復(fù)墾農(nóng)田景觀重建具有廣闊的發(fā)展前景?！　?/p>

6 兗州礦區(qū)復(fù)墾對(duì)農(nóng)田景觀格局的影響　　　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所和中國礦業(yè)大學(xué)開展了兗州礦區(qū)復(fù)墾對(duì)農(nóng)田景觀格局影響的研究。

⑴規(guī)劃設(shè)計(jì)方向?qū)Ω窬值挠绊??！　?/p>

煤礦開采沉陷后雖然對(duì)景觀造成一定程度破壞，不利于農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)，但同時(shí)增加了景觀異質(zhì)性，為發(fā)展復(fù)雜農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。兗州礦區(qū)特殊的沉陷景觀格局決定復(fù)墾景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)方向?yàn)榛粮窬?。一般情況下塘或水面布置在塌陷積水深處，大小為塌陷積水面積減去墊土面積，形狀由不規(guī)則變成規(guī)則，并集中連片發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖或旅游生態(tài)園區(qū)。復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)后的農(nóng)田景觀異質(zhì)性比沉陷時(shí)降低，但生產(chǎn)能力提高、形狀規(guī)則。復(fù)墾后農(nóng)田景觀得到恢復(fù)，塌陷坡地和煤矸石山、閑散地等其他景觀轉(zhuǎn)化為農(nóng)田，廊道得到恢復(fù)、完善，景觀結(jié)構(gòu)趨于合理?！　?/p>

⑵復(fù)墾施工對(duì)農(nóng)田格局恢復(fù)的影響?！　?/p>

地下采煤如不采取及時(shí)充填措施，將導(dǎo)致采空區(qū)上方幾倍于地下開采面積的程度不同地表沉陷，形成封閉式湖泊狀沉陷地。土壤介質(zhì)和土地平整度是復(fù)墾農(nóng)田景觀重建的關(guān)鍵，須對(duì)沉陷地采取適當(dāng)?shù)膹?fù)墾措施。

①泥漿泵復(fù)墾工藝?！　?/p>

工藝簡單、投資少。泥漿泵復(fù)墾的農(nóng)田景觀基質(zhì)較差，如土壤養(yǎng)分損失多、上下土層混合、含水量大不易排出、易鹽漬化、微生物及動(dòng)物受到破壞等，復(fù)墾后農(nóng)田景觀恢復(fù)期較長，難以恢復(fù)的只能改為林地、居民點(diǎn)等其他景觀。　　

②推土機(jī)復(fù)墾工藝。　　

推土機(jī)重構(gòu)土壤普遍存在上下土層混合及壓實(shí)問題，復(fù)墾后的農(nóng)田景觀基質(zhì)比泥漿泵復(fù)墾工藝效果有所提高，但機(jī)械嚴(yán)重壓實(shí)的復(fù)墾耕地表層土壤性狀不良，短時(shí)間內(nèi)難以得到有效改良。復(fù)墾后須采取深翻、客土改良和增施有機(jī)肥等措施改良土壤理化特性，利于農(nóng)田景觀的恢復(fù)。　　

③拖式鏟運(yùn)機(jī)復(fù)墾工藝。

采煤沉陷地拖式鏟運(yùn)機(jī)較推土機(jī)工藝更符合復(fù)墾土壤重構(gòu)的要求，構(gòu)造的土壤質(zhì)量更高。采用預(yù)復(fù)墾效果更佳，可消除塌陷后土壤的潛育化影響、縮短農(nóng)田景觀恢復(fù)時(shí)間、提高基質(zhì)質(zhì)量。從多年復(fù)墾土壤特性看，科學(xué)的復(fù)墾工藝有利于提高土壤質(zhì)量、縮短達(dá)到目標(biāo)生產(chǎn)力的時(shí)間、恢復(fù)原有農(nóng)田景觀或更優(yōu)的農(nóng)田景觀。實(shí)踐證明，采取表土剝離技術(shù)的復(fù)墾農(nóng)田質(zhì)量明顯優(yōu)于混合復(fù)墾，科學(xué)的預(yù)復(fù)墾優(yōu)于沉陷后復(fù)墾。

⑶復(fù)墾農(nóng)田景觀重建標(biāo)準(zhǔn)分析。

從農(nóng)田景觀格局演變過程看，農(nóng)田基質(zhì)逐步均一化，原有零星景觀被整理為農(nóng)田景觀，農(nóng)田板塊規(guī)則、平整, 廊道相連、通暢，且功能提高、面積減少，整個(gè)農(nóng)田景觀更加穩(wěn)定、健康。復(fù)墾農(nóng)田景觀重建標(biāo)準(zhǔn)包括：充分體現(xiàn)生產(chǎn)力保持穩(wěn)定和提高，景觀格局與環(huán)境保持協(xié)調(diào)、適合，降低農(nóng)田基質(zhì)恢復(fù)期，滿足景觀現(xiàn)代化的要求，避免復(fù)墾中的“功能折舊”現(xiàn)象發(fā)生，保持農(nóng)田生物多樣性，發(fā)揮農(nóng)田景觀美學(xué)性等方面。

7 采煤塌陷地的綜合整治途徑　　

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所以兗滕兩淮地區(qū)為樣本，對(duì)采煤塌陷地的綜合整治途徑進(jìn)行了研究。　　

①調(diào)整采煤方針，堅(jiān)定不移地實(shí)施限制性煤炭開發(fā)戰(zhàn)略。

在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制長期約束下，為緩和華東地區(qū)能源供應(yīng)嚴(yán)重不足局面，兗滕兩淮地區(qū)自70年代以來一直采取“有水快流”的采煤方針，原有礦井一再擴(kuò)建，生產(chǎn)能力成倍增加，塌陷面積與日劇增，一系列生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)問題激化。面對(duì)這些問題，本區(qū)煤炭開發(fā)必須遵守國家提出的“優(yōu)先盤活總量、嚴(yán)格控制外延”的投資總方針，從煤炭與土地同位同時(shí)協(xié)調(diào)開發(fā)長遠(yuǎn)利益出發(fā)，必須變“有水快流”為“細(xì)水長流”的采煤方針，穩(wěn)定老區(qū)，有計(jì)劃地建設(shè)新區(qū)，以煤為主，多種經(jīng)營，深度加工，綜合發(fā)展。適時(shí)適度控制發(fā)展速度、強(qiáng)度與規(guī)模，將煤炭產(chǎn)量穩(wěn)定在1.1×～1.2×t水平上。未來我國煤炭生產(chǎn)布局重點(diǎn)將由東部集中轉(zhuǎn)向山西、陜西、內(nèi)蒙古西部地區(qū)；全國煤價(jià)放開將使煤炭生產(chǎn)通過競爭最終由市場需求決定；全國性運(yùn)煤通道的陸續(xù)開通使更多耗煤大戶有機(jī)會(huì)尋求新的能源供應(yīng)基地。這些都利于本區(qū)實(shí)施限制性采煤戰(zhàn)略，但毗鄰的華東地區(qū)2010年缺煤2.63×t，一部分仍繼續(xù)就近依靠本區(qū)補(bǔ)充。今后全區(qū)煤炭以穩(wěn)產(chǎn)為主，并將限制性開采作為長期目標(biāo)。　

②因地制宜采用多元化采煤方法，多渠道減少塌陷影響。

受本區(qū)煤層埋藏條件限制，全區(qū)煤炭產(chǎn)量96%以上采用豎井開采方式，今后煤炭開采在絕大多數(shù)地區(qū)只能采取豎井開采方式，但在開采方法上應(yīng)有所改進(jìn)。目前絕大部分地區(qū)采用長壁、分層、放頂?shù)瘸Ｒ?guī)開采方法，本著因地制宜的原則，除繼續(xù)采用這些常規(guī)方法外，還可在合適的地區(qū)采用充填開采法、順序開采、協(xié)調(diào)開采、條帶開采、高壓注漿等采煤方法。對(duì)于建筑物下、路下、水下“三下”壓煤采用充填開采法；對(duì)地表村莊少、煤埋深小于400m礦井，采用條帶開采法；對(duì)于厚層煤采用分層開采法，并適當(dāng)縮小分層厚度，以降低開采對(duì)地面的破壞程度；對(duì)多層煤采用順序開采法和協(xié)調(diào)開采法，使數(shù)個(gè)煤層按順序同時(shí)開采，但將工作面錯(cuò)開一定距離，使開采一個(gè)煤層產(chǎn)生的地表壓縮區(qū)準(zhǔn)確置于開采另一個(gè)煤層所產(chǎn)生的地表拉伸變形區(qū)內(nèi)，保證地表變形應(yīng)力相互抵消；對(duì)于上覆沖積層很厚的煤層，采用長壁與放頂?shù)瘸Ｒ?guī)開采法。上述開采方法均可不同程度減輕塌陷影響或合理安排塌陷影響?！　?/p>

③推行政府、企業(yè)和農(nóng)民三協(xié)合開發(fā)管理機(jī)制，因類制宜綜合治理塌陷地。　

采煤塌陷地綜合整治是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程，單靠土地部門顯然力不從心，需各級(jí)政府、企業(yè)和農(nóng)民的通力協(xié)作。這就要求建立一個(gè)由政府牽頭、企業(yè)配合和農(nóng)民自墾三協(xié)合開發(fā)管理運(yùn)行機(jī)制，改變過去強(qiáng)調(diào)的“誰破壞、誰復(fù)墾”的原則，實(shí)行以補(bǔ)代征模式，只要治理后的土地經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到或高于相應(yīng)農(nóng)田即可征用，而只補(bǔ)償一定數(shù)額的復(fù)墾資金，這既利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，亦利于農(nóng)民充分就業(yè)和安居樂業(yè)。在這種機(jī)制運(yùn)作下，對(duì)塌陷地分類改造，綜合整治，宜農(nóng)則農(nóng)、宜牧則牧、宜林則林、宜漁則漁、宜建則建(材)。對(duì)已穩(wěn)定塌陷地以造地還田、發(fā)展網(wǎng)箱網(wǎng)圍養(yǎng)殖為主，積極發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和基本建設(shè)；對(duì)不穩(wěn)定塌陷地以因勢(shì)利導(dǎo)利用為主，隨高就低，能種則種、能養(yǎng)則養(yǎng)。通過分類整治與復(fù)墾，將有望在塌陷區(qū)形成田成方、樹成行、水路相通、橋涵閘電線網(wǎng)配套的良好生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局。

④依據(jù)市場價(jià)值法則，超前預(yù)警采煤塌陷造成的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)損益，合理確定重疊資源開發(fā)時(shí)序與強(qiáng)度。

在市場經(jīng)濟(jì)條件下，各類資源開發(fā)時(shí)序、強(qiáng)度及規(guī)模均由市場需求來調(diào)節(jié)，資源開發(fā)造成的環(huán)境破壞亦將通過繳納生態(tài)環(huán)境損失補(bǔ)償費(fèi)彌補(bǔ)。按照市場價(jià)值規(guī)律，采煤塌陷對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞造成的直接經(jīng)濟(jì)損失、間接經(jīng)濟(jì)損失、恢復(fù)費(fèi)用和保護(hù)費(fèi)用均由市場價(jià)格來計(jì)算。通過效益、費(fèi)用與損失的計(jì)算、分析比較，可推知待塌陷地區(qū)采煤的經(jīng)濟(jì)效益、采后對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的經(jīng)濟(jì)損失及治理費(fèi)用大小，以便在環(huán)境費(fèi)用效益分析中確定重疊資源開發(fā)時(shí)序、方式及強(qiáng)度；亦可推知已塌陷地對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的經(jīng)濟(jì)損益及恢復(fù)費(fèi)用，以便將有限的資源預(yù)算最大限度用于恢復(fù)生態(tài)環(huán)境和塌陷復(fù)墾。這種超前預(yù)算采煤塌陷費(fèi)用效益的方法利于采煤部門決策者把煤炭生產(chǎn)計(jì)劃與土地塌陷復(fù)墾計(jì)劃同時(shí)納入企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)資金投量調(diào)整噸煤生產(chǎn)成本和煤價(jià)，既利于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展，又利于生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與良化。

⑤成立采煤塌陷復(fù)墾工程局，制訂優(yōu)惠政策，多方籌集塌陷治理與土地復(fù)墾資金。

采煤塌陷綜合整治耗資巨大，周期特長。區(qū)內(nèi)平均每采1t煤需治理費(fèi)6.7元。考慮物價(jià)上漲因素，未來噸煤治理費(fèi)用若按8元算，則兗滕兩淮地區(qū)共需塌陷治理費(fèi)千億元以上?；I措如此巨額資金須動(dòng)員全社會(huì)力量，制訂各種優(yōu)惠政策，多渠道吸納塌陷治理資金。一是根據(jù)市場規(guī)律，將塌陷治理費(fèi)用全部攤?cè)氩擅撼杀?，通過提高煤價(jià)向用戶換回治理資金；二是依據(jù)資源價(jià)值化理論開征資源稅，換取治理資金；三是建立專項(xiàng)治理基金；四是廣泛吸納社會(huì)零散資金和外國資金；五是調(diào)動(dòng)農(nóng)民積極性，以優(yōu)惠政策鼓勵(lì)農(nóng)民自力更生復(fù)墾。為了保證資金籌措和塌陷復(fù)墾工作順利進(jìn)行，須改變過去政府、企業(yè)和農(nóng)民間互相扯皮的現(xiàn)象，專門成立采煤塌陷復(fù)墾工程局，由主管市長兼任局長，所在礦區(qū)領(lǐng)導(dǎo)兼任副局長，土地管理局局長專任常務(wù)副局長并主持日常事務(wù)工作，形成關(guān)系理順、責(zé)任明確、目標(biāo)統(tǒng)一、通力協(xié)作的管理與決策體系。