八、河北省唐山市南湖采煤塌陷区生态修复及价值实现案例
（一）案例背景
唐山是我国重要的煤炭产区，诞生了中国第一座机械化采煤矿井，并创造了我国近代工业发展史上的辉煌。唐山因煤而兴，也曾因煤而困。140多年的煤炭开采活动，在城市内形成了大范围的采煤塌陷区，其中南湖区域就多达30平方公里。几十年的沉降和塌陷，曾导致南湖区域杂草丛生、污水满沟、飞灰蔽日，特别是多年来的城市生活垃圾和建筑垃圾集中倾倒，形成了巨型垃圾山，成为距离唐山城区最近的“工业疮疤”，被当地人称为“龙须沟”。面对严重的采煤塌陷地问题，唐山市经过持之以恒的生态建设，让昔日30平方公里的南湖采煤塌陷区转变为全国最大的城市中央生态公园，并成功举办了2016唐山世界园艺博览会，促进了生态、文化、旅游、体育等多产业发展，成为了一个让生态效益、经济效益和社会效益融合实现、生态建设与经济发展相得益彰的“好作品”。
（二）具体做法
一是做好规划先行的顶层设计文章。委托中国地震局、煤炭科学总院唐山分院等单位，采集沉降区地质数据4万多个，深入开展采煤沉降区地质构造分析研究；聘请国际和国内著名设计院，共同编制了南湖生态城建设规划，实现了控制性详细规划全覆盖。在制定采煤塌陷地治理、山水林田湖草系统修复“规划图”和“施工图”的同时，统筹规划生态修复后的生态、生产和生活空间，优化布局居民搬迁安置区、生态修复区和新产业发展区，建设集生态旅游、文化创意、高端服务业和高新技术产业于一体的“城市中央生态公园”。
二是做好科学环保的生态修复文章。结合河道整治、城市排水与泄洪功能以及景观水体营建等，综合治理区域内各类污水，实现南湖水环境的修复和水系循环贯通。充分发挥水生动植物在净化水质中的作用，科学种植芦苇、荷花、睡莲等植物，同步推进水生态治理和生态景观建设。采取低干扰、低成本、低能耗技术，将高达50米历史积存的垃圾山进行封闭改造，实现污染物治理过程的“零排放”。将区域内剩余的大量粉煤灰加工为建材，用作地基的基础材料和地形堆叠。利用废弃的植物材料、枝干等，结合石笼工艺，布置于湖滨以护岸、固土，起到增强地基承载力的作用。通过科学生态修复，共清挖和综合利用存量垃圾800万立方米、粉煤灰800万立方米、煤矸石450万立方米，建成了凤凰台、市民广场、地震遗址公园等公共服务设施，持续推动南湖生态修复和综合治理。
三是做好促进生态产品价值实现的“显山露水”文章。2016年4月，南湖成功举办了拥有133处景观但未占用一分耕地的世界园艺博览会，充分彰显了南湖坚持走生态优先、保护优先、节约优先、绿色发展之路的成果，展示了南湖区域生态修复的成效，大幅提升了南湖的知名度。推动“生态+文化”融合，建设唐山文化广场、大剧院等文化设施，建成了河北省首家集餐饮、演艺、文化等于一体的饮食文化博物馆——唐山宴，实现生态、饮食、文化等多要素融合发展；基于源起唐山的皮影文化，在南湖打造全国首家皮影文化主题乐园，创设平安扣皮影剧场，多维度展示唐山的民间传统艺术，再现了中国非物质文化遗产“皮影戏”传承，获得了良好反响。推动“生态+体育”建设，兴建智能运动驿站、唐山新体育中心，举办TBA唐山篮球联赛、唐山国际马拉松赛等众多体育赛事；建成南湖足球公园、足球城市广场和足球主题酒店，打造国内首个足球主题综合项目，承办国际友好欢嬴杯、中国女足甲级联赛等各类足球赛事2300余场。推动“生态+旅游”发展，建成了国家5A级南湖旅游景区，新建1.4公里滨湖栈道、音乐喷泉和南湖灯光秀等旅游设施，建设植物馆、低碳生活馆等生态文化科普基地，增强游客游览体验。
（三）主要成效
一是让“工业疮疤”重现绿水青山，不断增加优质生态产品供给。昔日的采煤塌陷区、工矿废弃地，已转变为唐山市区中央的“绿肺”和“氧吧”，220多种植物郁郁葱葱，绿化率达到65%，水域面积11.5平方公里，100多种野生鸟类往返栖息。通过生态修复和综合治理，南湖区域的气候更加宜人，城市更加宜居，环境更加优美，生态产品供给更加有力，南湖先后获得了“中国人居环境范例奖”、“迪拜国际改善居住环境最佳范例奖”等称号。
二是践行绿水青山就是金山银山理念，实现生态产品的经济价值。南湖通过“生态+产业”模式，积极布局文化、旅游、体育产业，促进“吃住行、游购娱、体育运动、生态人文”等多要素的集聚，推动湖产共融化、湖城一体化、生态产业化。2019年，南湖共接待游客700多万人次，实现游客数量、旅游收入的连续增长。随着生态环境的改善与配套设施的日益完善，逐步构建了以南湖为中心，产业融合、生态宜居、集约高效的国土空间新格局，不但带动了周边区域的土地增值，而且汇聚了人流、物流、资金流和信息流，形成了区域发展的新兴增长点，实现了生态产品价值的外溢。
三是造福民生福祉，突显生态产品的社会价值。2018年4月，唐山南湖旅游景区对游客开放，良好的生态环境、宜人的居住环境，以及16.6公里健身步道、光影水舞秀、文化博物馆等精品项目，让广大市民和游客拥有了快乐生活、休闲娱乐的好去处，实现了生态建设的共建共治共享。同时，生态型产业的发展有效增加了就业岗位和居民收入，带动了城市餐饮、住宿、交通、娱乐等行业的互动发展，让当地居民在享受良好生态产品的同时，得到了实实在在的实惠，获得感和幸福感与日俱增，生态产品的社会价值日益显现。
矿山修复即对矿业废弃地污染进行修复，实现对土地资源的再次利用。以下是我分享给大家的关于，希望能给大家带来帮助!
矿山修复的概念：
矿山修复即对矿业废弃地污染进行修复,实现对土地资源的再次利用。矿山开采过程中会产生大量非经治理而无法使用的土地,又称矿业废弃地,废弃地存在因生产导致的各种污染。
矿业废弃地成因很多,包括剥离表土堆积而成、岩石碎块和低品位矿石堆积形成、空采区和塌陷区形成、尾矿堆积形成、受采矿影响而无法利用开发的土地等。从广义上来考虑,还包括矿石的冶炼所形成的冶炼渣堆积地,以及冶炼过程中重金属和二氧化硫排放所导致的退化土地。
矿业废弃地多以重金属污染和矿山酸性排水污染为主,治理内容以生态修复和污染治理为主。矿山污染修复受地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理化学生物特征、表土条件、潜在污染等因素的制约,因此,修复技术和实施方案的选择需要考虑各因素的影响。矿山开发对生态环境的影响
1.对土地资源的影响
矿山活动,尤其是露天开采,严重破坏了山坡土体结构,加上大型采矿装置的重压导致地面塌陷,土壤裂隙产生。而土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降,造成土地贫瘠、植被破坏,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,使水土更易移动,水土流失加剧。矿山固体废渣经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染主要是强酸性污染、有机毒物污染与重金属污染。而且由于地下采空,影响了山体、斜坡的稳定性,从而导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡频繁发生,泥石流发生的概率增大。
2.对水资源的影响
矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
3.对大气的影响
矿山在生产过程中,产生大量的粉尘和有毒有害气体,特别是在露天煤矿中产生的粉尘、煤矸石的氧化和自燃中放出的大量有毒气体会在干燥气候与大风作用下产生矿尘暴,不仅污染矿区大气,破坏作业环境,损害工人身体健康,而且由于风的流动,也是矿区周围和全球大气的污染源之一。
4.生物多样性损失。
植被清除、土壤退化与污染、水土流失、水资源的缺失与污染,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存,从而对生物多样性造成损害。矿山生态修复的限制矿山生态修复制约因素很多,如地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理化学生物特征、表土条件、潜在污染等。其中露天采场、废石场、尾矿库生态修复的主要制约因素是地形地貌、潜在污染物等塌陷地生态修复的制约因素主要是塌陷地的范围和程度受污染的地表水治理相对简单,现行的污水处理方法即可解决,但地下水的制约条件较多,情况也比较复杂受污染土地生态修复更为复杂,矿山污染土地主要受重金属污染,而重金属的修复是一个漫长的过程,也是一个世界性难题,一般生态修复率不会很高。所以对矿山进行生态修复需要综合考虑各方面的因素,是结合当地水文、地理、气候条件来进行的一项复杂工程。
矿山生态修复措施
1.边坡的治理措施
边坡治理主要工作就是要稳定边坡。该过程的任务是清除危石、降坡削坡,将未形成台阶的悬崖尽量构成水平台阶,把边坡的坡度降到安全形度以下,以消除崩塌隐患。之后就要对已经处理的边坡进行复绿,使其进一步保持稳定。
2.尾矿的治理措施
对占用大量土地的尾矿进行二次开发,加大尾矿的综合利用率开发用量大、投资少、有销路的尾矿以实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分。还要对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道和硐室的矿山,利用井下采空区排放尾矿是一种处置尾矿行之有效的办法。
3.土壤基层改良
矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化,也就是土壤因子的改变,即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加。因此,土壤改良是矿山废弃地生态恢复最重要的环节之一。可以采取的措施包括:1异地取土措施:在不破坏异地土壤的前提下,取适量土壤,移至矿山受损严重的部位,在土壤上种植植物,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用对受损土壤进行修复。2废弃地改造措施进行表土改造之前,设法灌注泥浆,使其包裹废渣,然后再铺一层粘土压实,造成一个人工隔水层,减少地面水下渗,防止废渣中剧毒元素的释放。3土壤增肥改良措施:新增有效物质,使土壤的物理化学性质得到改良,从而缩短植被演替过程,加快矿山废弃地的生态重建。
4.矿山重金属污染的植物修复
重金属耐性植物不仅能耐重金属毒性,还可以适应废弃地的极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛地用于重金属污染土地的修复。考虑到引种可能会带来的生态问题,且乡土植物对当地气候条件的适应性,立足本地筛选重金属耐性植物十分必要。
5.矿山水资源的修复
矿山开采中对水的损害分别表现在对地表水和地下水的影响。地表水、地下水的污染可以通过构筑人工溼地,通过耐受植物、微生物的作用对污染物进行去除。还有一方面就是由于过度采水造成的地表水缺乏、地下水水位下降,这就需要通过适当引水,缓解水缺乏压力,构建蓄水系统逐步解决这一问题。
6.微生物修复措施
矿山废弃地的生态恢复,只是土壤、植被的恢复是不够的,还需要恢复废弃地的微生物群落。完善生态系统的功能,才能使恢复后的废弃地生态系统得以自然维持。微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落,还要接种其他微生物,以除去或减少污染物。微生物的接种可考虑以下两种:一是抗污染的菌种,这些细菌有的能把污染物质作为自己的营养物质,把污染物质分解成无污染物质,或者是把高毒物质转化为低毒物质二是利于植物吸收营养物质的微生物,有些微生物不但能在高污染条件下生存,而且能为植物的生长提供营养物质,比如说固氮、固磷,改善微环境。我国目前矿山的生态环境破坏比较复杂,要从根本上遏制矿山生态环境进一步恶化,就需要根据我国生态环境建设的实际情况,建立各方面参加的多渠道投入机制,才能推动矿山生态环境恢复治理的开展,防止增加新的污染和破坏,逐步恢复矿山生态环境的良好状态。
2、倾斜长壁采煤法：长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法
3、倾斜分层采煤法：厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。
4、长壁放顶煤采煤法：开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。
5、掩护支架采煤法：在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。
6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法：在急斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。
7、倒台阶采煤方法：在急斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。
8、正台阶采煤法：在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。
9、水平分层采煤法：急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。
10、斜切分层采煤法：急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。
11、房柱式采煤法：沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。
12、房式采煤法：沿巷道每隔一定距离开采煤房，在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。
13、仓储采煤法：急斜煤层中将落采的煤 暂存于已采空间中，待仓房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法。
对于埋深较小的采空区，一般可选用以下方法进行处理：
（1）对于埋深很小的采空区，可采用从地表开挖，一直挖至采空区，然后分层回填夯实。该方法工艺简单，操作简便，施工质量容易检查和控制。
（2）开挖后用浆切片（或干切片）分层砌筑、填塞，上面加盖钢筋混凝土盖板。
（3）开挖后，用碎石充填后灌注水泥砂浆。
（4）高能量强夯法处理采空区上方松散地基。当采空区埋深较浅，而上方为松散地基且厚度较大时，可采用高能量强夯处理松散破碎岩体，提高松散破碎岩体的地基承载力。
采空区埋深较大时的处理。
采空区埋深较大时常用的处理方法主要有以下五种：
（1）充填注浆法。
注浆技术是一项实用性强、应用广泛的工程技术。它的实质是在地面钻孔至老采空区，采用液压、气压或电化学方法，将采空区所有空洞和覆岩裂隙用由水泥、粉煤灰、砂子等混合而成的浆液全部充填和加固，使整个采空区恢复为接近原始岩体状态，彻底消除采动破碎岩体的移动变形空间。为了避免浆液流至地基控制边界以外，需要在地基以外的控制边界处钻孔至采空区，再灌粗骨料填充，注浆固结，以封堵住采空区两端。
（2）覆岩结构加固补强法。
采用注浆加固技术对上覆岩层结构进行结构补强，增强覆岩结构的长期稳定性。其具体做法是从地面打钻孔，然后压力灌浆，使浆液渗入岩层裂隙，并胶结而使破碎岩体形成一强度高、刚度大，类似于“大板结构”的完整岩体，达到类似于跨越的目的和避免地表塌陷的发生。这种方法具有工程量小、工程费用低、岩体结构稳定、效果好等显著特点，实践表明效果良好。
（3）灌注桩法。
在采空区上方地表布置大直径钻孔，注入填料和浆液，用浆液固结填料和破碎岩体，在岩层中形成灌注柱，承受上方建筑荷载。
（4）设计高架桥跨越采空区。
当采空区分布面积过大，充填注浆法造价过高时，可考虑采用高架桥跨越采空区，或者采用处理与高架桥结合的方法处理采空区。
（5）综合治理方法。
根据实际工程情况，结合以上两种或两种以上的方法处理采空区。
我们都知道山西是一个煤炭大省，我国的大多数煤炭都是来源于山西，在这一次到山西暴雨之后，灵石地区有一些采矿区的房屋出现了垮塌的现象。其实之所以会这样，主要就是因为这里是一个山地城市，所以在降雨之后，导致这里的土壤出现了水土流失严重的现象，同时伴随着一些山体滑坡，所以有很多建筑物都会被冲垮，当然它的地下因为亏空，所以地底也是不牢固的。今天我们就来探讨一下，当地对此做出了哪些调整。
第一，对房子进行了临时的加固。其实当地的应急救援管理部门在暴雨结束之后，就立刻对一些房屋进行了紧急的加固。主要就是考虑到这些地区的房子年久失修，而且还有一些地区的房屋，年龄的确非常大了，需要进行紧急的维修，特别是在这样的自然灾害面前，为了能够更多的考虑到人的生命安全，目前当地救援管理部门已经对于一些危险地区进行了疏散。
第二，并不全是地质原因造成的损坏。很多人都说，之所以房屋会有这么大的损坏，主要就是因为他们把地下挖空了，你首先要明白，在煤炭的上边还是有一个非常硬的地壳存在的，它可以起到基本的保护作用，之所以房会垮塌，很大程度上是因为暴雨冲走了很多的土壤，导致他的地基疲软。
第三，这样的问题应该如何解决？其实像这样的地基问题，仅简单地进行加固是不能够解决问题的，必须要对房屋的地基进行处理，但是这样一来的话，成本又非常高，所以一般情况下，直接把原住民给迁移出去是最划算的，毕竟在这里住着也是比较危险。所以如果有经济条件的话，可能会把他们进行迁移，为他们建造一个新的家园。
