安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ Ａ ．Ｓｃｉ．Ｂｕｌ１．２０１１，１７（０１） １２９ 徐州市采煤塌陷地农业综合开发研究 吴 刚 张绍良 公云龙 胡 璐 邓晓玲 （中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州２２１００８） 摘要：煤矿开采引起的塌陷地对周边的地质地貌、生态环境产生了影响和破坏，并且严重制约了农业资源的开发利 用。该文根据徐州矿区采煤塌陷地特点（塌陷面积大、地表移动和变形大、地表积水严重），引用了ＰＤＩ指数，分析了 徐州矿区采煤塌陷地对当地农业资源的破坏情况，并坚持因地制宜的原则，对徐州市采煤塌陷地农业资源综合开发 利用以及如何保障实施提出了建议。 关键词：采煤塌陷地；农业综合开发；徐州矿区 中图分类号ＴＤ１６３ ．ｔ 文献标识码Ａ 文章编号１００７—７７３１（２０１１）０ｌ一１２９—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎ ＸｕＺｈｏｕ Ｍｉｎ－ ｉｎｇ Ａｒｅａ Ｗｕ Ｇａｎｇ ｅｔ ａ１． （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｐａｔｉａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ，２２１００８，Ｃｈｉ— ｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｂｒｉｎｇ ｓｏｍｅ ｈａｒｍ ａｎｄ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｅｃｏ— ｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．ａｎｄ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｈａｍｐｅｒｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． ｒｈｉｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＸｕＺｈｏｕ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ（ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ，ｓｅｒｉｏｕｓ ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ），ｃｉｔｅｄ ｔｈｅ ＰＤＩ ｉｎｄｅｘ ｆ ｏＸｕＺｈｏｕ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｌｏｃａｌ ａｇｆｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ａｃ— ｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｘｕｚｈｏｕ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｌａｎｄ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ａｇｒｌｃｕｌｔｕｒａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ＸｕＺｈｏｕ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ 煤炭和其他有用矿物的大规模开采和利用，既给人类 ２．１塌陷面积大煤层埋藏越深，波及地表的面积就越 带来巨大的经济效益和社会效益，也对人类生存环境产生 一大。开采面积越大，影响地表的面积也越大。一般全国煤 系列的消极影响。其中，开采沉陷对环境的影响是一个 矿区平均１万ｔ煤塌陷率为０．２ｈｍ ／万ｔ，但徐州矿区平均 达到０．４３ ｈｍ ／万ｔ。 重要的方面。开采沉陷是指开采区域周围的岩体的原始 应力平衡受到破坏，岩层和地表产生连续的移动、变形和 ２．２地表移动和变形大当采深大于３００ｍ时，地表会形 非连续的破坏（开裂、冒落等）以达到新的应力平衡 Ｊ。 随着煤矿回采率的提高，采空面积的扩大，地面塌陷地的 危害程度日趋严重。 成一个较为平缓的下沉盆地，盆地的倾斜、曲率和水平移 动大小与开采深度、煤层倾角和上覆岩层性状等有关。这 种形变会导致土壤的扰动和土壤裂隙的增加，从而漏水漏 肥。地貌也会随之改变，从盆地边缘到盆地中心将出现大 面积的坡子地。 １研究区域 煤炭资源是徐州市的重要矿藏资源，储量丰富。区内 煤田赋存面积达１４００ｋｍ ，占全市国土面积的１２．４％。 ２００９年全市原煤年开采量２７７０万ｔ，占全省煤炭产量的 ９３％，发电量１９６亿ｋＷｈ，占全省发电量的１５％，是江苏省 乃至华东地区重要的煤炭、能源生产供应基地，为全省的 工农业发展做出了很大贡献 。然而，煤炭开采也造成了 大面积的土地破坏，村镇迁址、良田废弃、桥梁损毁、设施 破坏、塌陷积水、土质下降。 ２．３地表积水严重徐州地区属于高潜水位地区，一般 潜水位在地表以下ｌ～１．５ｍ，所以采煤塌陷后地表会出现 大面积的积水区。地表塌陷深度与煤层埋深、开采煤层厚 度、上覆岩层性状等有关。对软岩顶层（如泥岩、沙泥岩 等）一般下沉系数（下沉量与采厚之比）较大，可达到０．７ ～０．７８左右。徐州地区属于这一类，所以地表塌陷深度 大，积水面积大，稳定时间长。一般地，采深为３００～５００ｍ ２徐州采煤塌陷地特点 时，岩层移动传至地表的时间为采后３～４个月。稳定时 收稿日期：２０１０—１２—０６ 作者简介：吴刚（１９８４一），男，江苏徐州人，研究生，研究方向：土地整理、土地复垦。 １３０ 安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ Ａ ．Ｓｅｉ．Ｂｕｌ１．２０１１，１７（０１） 间与岩性有关，徐州地区一般为１．５～２ａ。但是由于各矿 带来极大困难。 可采煤层多，重复开采或分层开采，导致地表重复塌陷，其 稳定时间与开采计划极为相关。 （３）造成环境污染，破坏生态环境。采矿过程中释放 的有毒有害气体，造成大气污染与微气候扰动；产生含有 毒有害物质的污水渗入地表或地下水，造成水文干扰与水 质污染严重；堆放的固体废弃物中也含有很多有毒有害物 质，使土壤的养分难以恢复，生产、养育、景观功能严重受 损；造成水土流失加剧和生物多样性损失。 ３ 采煤塌陷对农业资源的破坏分析 开采沉陷在平原地区的表现形式主要是农田沉陷产 生坡度、裂缝和积水等，而在丘陵山区主要是裂缝、滑坡和 槽型塌陷等。不管其破坏形式如何，采矿引起的土地生产 力下降与煤层的赋存条件与采矿方法有关。深厚比越小， 越容易出现不连续变形，潜水位越高，地表越容易积水。 ４采煤塌陷地农业利用方式 ４．１规模化、标准化种植优势农产品对于无积水、且水 沉陷积水和不连续变形是采矿引起的土地生产力下降的 最主要和最直接的原因，因此，可以构造的土地生产力下 降指数ＰＤＩ ： ＰＤＩｌ＝ Ｉ＋ａ２ ＰＤＩ２ ａｌ×ａ２ 式中：ＰＤＩ．为加和指数； ＰＤＩ２为乘积指数； ａ 为表示地表积水状况的因子分值； 为反映地表连续性的因子分值。 我国矿区土地生产力下降分为３级：Ｉ级为大幅度下 降，Ⅱ级为中幅度下降，Ⅲ级为小幅度下降，如表１。 表１ 采矿引起土地生产力下降的分级标准 根据卞正富（１９９７）的研究，徐州矿区属于沉陷积水 严重的东部平原矿区，与我国东北及“三西”能源基地的 露天矿区同是土地生产力破坏比较严重的。而我国东北、 中原（河南）、长江以南及“三西”能源基地非露天采矿区 的生产力破坏相对较轻。 徐州市采煤塌陷地对农业资源的破坏表现如下： （１）影响土壤的质量，使农业生产水平低下。开采塌 陷造成地表产生许多裂缝，徐州矿区的地下水位比较高， 表层土壤水的蒸发数量急剧增加，地下水中的苏打、硫酸 盐、氯化物等随地下水大量上升到土壤表层，造成土壤盐 渍化。塌陷区的土体下沉，增加了土壤密实度，从而使土 壤的孔隙性产生变化，土壤结构性状发生改变，导致土壤 物理性质恶化，农作物减产。 （２）损毁农田水利设施，威胁农民居住环境。水利设 施遭破坏，使塌陷区农田旱时不能灌、涝时不能排、有渍降 不下。塌陷区或汪洋一片，或旱涝频繁，或杂草丛生。房 屋裂缝、变形甚至倒塌，桥梁断裂，路基变形，道路网络破 坏严重，供电、通讯系统遭到破坏，给人民群众生产、生活 土资源条件较好的塌陷地，通过土地平整，建立健全排灌 系统，合理配置沟田林渠路，建成规模化、标准化优势农产 品种植基地。对于土壤肥沃，破坏较差的土地，开发后应 优先用于粮食作物的种植。种植时应选择适应本地区的 良种，比如徐稻３号、徐州２４号和徐州２５号小麦等。对 于土壤肥力条件稍差、田间配套设施不太健全的塌陷地， 在治理时可考虑大规模种植经济作物，形成规模效益。在 品种筛选时，可选择较有优势的北京５５３烘烤型甘薯、徐 豆九号大豆、徐花八号花生等。 ４．２发展集约式立体生态农业 立体农业又称层次农 业，指着重于开发利用垂直空间资源的一种农业生产方 式。在单位面积上，利用生物的特性及其对外界条件的不 同要求，通过种植业、养殖业和加工业的有机结合，建立多 个物种共栖，质能多级利用的生态农业系统。 ４．３建立生态循环的特种养殖基地对于治理后不适合 种植农作物的塌陷地，可考虑发展现代化的特种养殖业， 比如建立波尔山羊、小尾寒羊养殖基地。同时，可配合种 植苜蓿、黑麦草等优质牧草，既改良了土壤环境，又可为畜 牧业提供饲料来源，而畜牧业产生的代谢物又可做肥料， 促进牧草生长，形成了“农一牧”循环型的可持续发展 模式。 ４．４建设生态果林精品园 对于治理后土壤肥力较差， 土地生产能力较弱的塌陷地，可以选择栽种对土壤条件要 求不高，生长力强的果树，如苹果、梨、柿子等，进行果园小 区规划并在建园过程中或者建园之前营造防护林，降低风 速减少风害，增加空气温度和湿度，促进提早萌芽和有利 于授粉媒介的活动。同时，可选择种植适生绿肥植物，改 善土壤理化性状，通过绿草翻耕提高土壤肥力，提高土地 生产力，为后期种植农作物提供良好的用地条件。 ４．５农林渔禽生态模式的开发利用 主要是深积水区及 周围塌陷地的综合利用，挖深的积水区可以放养鱼虾等， 形成水产养殖基地，并在其周围建立禽畜饲养基地，发展 养猪、养鸡、养鸭，构建“禽畜一鱼虾”立体养殖模式；周围 配合种植农作物并建造防护林带，同时，改进田问水利设 施条件，形成水产、禽畜、农田、林带相间的农林渔禽生态 模式 Ｊ，达到养殖和种植业共同发展的目的。 ｌ７卷Ｏ１期 吴刚等徐州市采煤塌陷地农业综合开发研究 １３１ ５建议 根据江苏、省２００８年出台的《江苏省人 民关于加快振兴徐州老工业基地的意见》。按照统筹 渠道是保证塌陷地农业开发规划有效实施、实现发展目标 的关键。需多方面筹措建设资金，拓宽融资渠道，强化各 项建设的资金保障，确保农业资源开发的投入，及时协调 解决项目工作中的问题，促进项目顺利实施。（４）加强规 划实施的基础建设。农业基础设施建设是推动农村经济 发展、促进农业和农村现代化的重要动力。农村的发展、 城乡经济社会协调发展的要求，把巩固农业基础地位、建 设现代农业基地作为振兴徐州老工业基地的重要任务，实 现工业与农业、城市与农村发展的良性互动 。为了保障 农业综合开发取得良好的成效，应遵循以下原则：（１）加 强规划实施的组织。徐州市采煤塌陷地农业综合开发规 农民收入水平的提高，有赖于完善的现代农业基础设施； 薄弱和落后的农业基础设施是无法支撑现代农业的发展， 划的实施，要依靠对规划过程的全面监督、检查、考核、协 并将严重制约农业和农村经济的发展。 调以及调整来进行，这些都离不开有效的组织和管理。建 参考文献 立完善的规划实施组织机构、管理体系是规划顺利实施并 ［１］洪镀．矿山开采沉陷学［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版社，１９９４． 取得成效的基本保障。（２）健全规划实施的管理体系。 ［２］江苏统计局．江苏统计年鉴一２００９［Ｍ］．南京：中国统计出版 管理机制的创新是农业综合开发成功的关键。完善公共 社． 体系，建立和完善监测预测体系，加强各宏观部 ［３］卞正富．矿区土地复垦界面要素的演替规律及其研究［Ｄ］． 中国矿业大学． 门的功能互补和信息共享。主要通过继续改革创新项目 ［４］纪振，秦伟伟．徐州矿区采煤塌陷地综合利用途径分析［Ｊ］．安 管理机制，根据《国家农业综合开发资金和项目管理办 徽农业科学，２００７，３５（３５）：１１５２９—１１５３０． 法》，强化项目和资金的科学管理，把农业综合开发工作提 ［５］江苏、江苏省．关于加快振兴徐州老工业基地 高到一个新水平。（３）保障规划实施的资金。徐州市采 的意见（苏发［２００８］ｌ９号２００８—１１—１９． （责编：陶学军） 煤塌陷地开发难度大，投资需求多，落实开发项目的资金 （上接１０３页）化肥，生产成本过高，资源浪费较大。如果 ４．２提高耕地质量，提升土壤有机质 提升土壤有机 将化肥利用率提高１个百分点，相当于全省减少不合理施 质，提高土壤保肥保水能力，是提高肥料利用率的有效措 肥量３万ｔ（折纯量），节约标准煤５．３５万ｔ，减排二氧化碳 施，也是提高农业综合生产能力的根本举措。建议对农民 ｌ３．３４万ｔ，节约开支约１．２亿元。实践证明，提高肥料利 实施秸秆还田、种植绿肥、增施有机肥进行资金补贴，切实 用率，改进肥料等资源利用方式，是转变农业发展方式不 抓好农作物秸秆还田工作，抓好绿肥高产示范种植，抓好 可或缺的重要方面，是加快发展中国特色农业现代化的内 有机肥的商品化工作，结合农村精神文明建设，利用夏季 在要求，是促进农业节本增效的重要措施，是减轻环境污 高温时节，搞好以高温堆沤肥为重点的有机肥积造施用推 染、促进农业可持续发展的必然选择。提高肥料利用率刻 广工作。加强中低产田治理和高标准农田建设，加大耕地 不容缓，应当作为农业科技的一条重要举措来抓。 质量建设力度，提高基本农田的质量等级，增强基本农田 提高肥料利用率主要有３条途径：一是降低化肥施用 旱涝保收能力。 量；二是推广高效肥料品种和科学施肥技术；三是提高耕 ４．３研究改进施肥方法、施肥技术和施肥机械推广应 地质量，提升土壤保肥保水能力。在过量施肥区，可以通 用先进的施肥技术和施肥方法，切实改进农民不合理的施 过降低化肥施用量来提高化肥利用率；对于全省大部分地 肥习惯，引导农民科学施肥。示范推广水肥一体化技术， 区，必须依靠提高耕地质量，推广高效肥料和科学施肥技 减少化肥投入，减轻水体污染。在小麦生产上推广单行定 术来提高肥料利用率。具体对策如下： 量施肥器追施苗肥和拔节肥，有喷灌条件的地方可结合灌 ４．１大力推广测土配方施肥技术测土配方施肥是以土 溉追肥；在玉米、棉花上推广单行施肥器行间条施或简易 壤测试和肥料田问试验为基础，根据作物需肥规律、土壤 钢管肥料深施器穴施；在蔬菜等作物上推广水肥一体化施 供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥的基础上，提出 肥技术。实行农艺和农机相结合，引进和研发适合我省不 化肥氮磷钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥配比、 同地区、不同作物的施肥机械，并加大推广应用步伐。 施肥时期和施用方法。测土配方施肥能有效提高肥料的 ４．４建立健全推广体系 在农业技术推广体系建设中， 利用率，提高作物产量，改善农产品品质，节本增效。要以 突出土肥ｌＴ作在农业发展中的基础性、公益性、长远性、战 测土配方施肥技术人户、配方肥到田为目标，以全程服务 略性的地位和作用，争取各级重视和支持，充实和加 粮棉油高产创建、果菜茶标准园创建、农村专业合作组织 强县级土肥技术力量，健全土肥技术推广服务体系。开展 和种植大户为切入点，以宣传培训、示范展示为手段，进一 多形式、多层次的技术培训，切实提高土肥技术人员服务 步加大技术指导服务力度，扩大配方肥应用，提高技术入 能力和水平。强化土壤肥料化验室的职能和目标建设，增 户率、覆盖率和到位率，全面推进测土配方施肥工作深入 加技术人员，更新必备的测试仪器、设备，改进技术方法， 开展 建设完备的土壤肥料检测体系。 （责编：陶学军）
