基于推理條件和規(guī)則的廢棄露天礦坑再利用方式選擇

高文文，白中科

（1. 中國人民大學公共管理學院，北京 100872；2. 中國地質(zhì)大學（北京）土地科學技術學院，北京 100083；3. 國土資源部土地整治重點實驗室，北京 100035）

0 引 言

廢棄露天礦坑是露天開采活動結(jié)束后產(chǎn)生的遺留廢棄地，其數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增長。它以挖損的方式破壞了大量土地資源，對生態(tài)安全和地貌景觀造成不同程度的負面影響[1-2]。有的廢棄礦坑還伴隨高陡邊坡和積水，若不及時對其進行維護和管理，還可能引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災害[3]。因此，廢棄露天礦坑再利用代表著新型的資源利用觀和綠色的開發(fā)理念，是生態(tài)文明建設所提倡的，已成為當今土地復墾領域中關注的熱點，亦是難點。

束文圣等2000年提出，深入研究不同類型礦業(yè)廢棄地的復墾技術和模式，是中國礦業(yè)廢棄地復墾工作的當務之急[1]。十多年來，礦業(yè)廢棄地的生態(tài)恢復與重建技術逐步完善，景觀更新與再利用水平大幅提高[4]。在此過程中，排土場、尾礦庫等研究較多，廢棄露天礦坑研究較少。對于廢棄礦坑的再利用方式，王永生等[5-6]最早將其歸納為博物資源利用、旅游開發(fā)、復墾造田、礦坑水利用、垃圾處理等。而后有學者對廢棄礦坑水的治理利用[7-8]、礦坑邊坡穩(wěn)定性[9-10]、閉礦規(guī)劃政策[11-13]等個別要素進行了研究。如今，中國逐漸擺脫了傳統(tǒng)土地整治的束縛，在廢棄礦坑再利用中注入了景觀設計元素和美學元素，甚至實現(xiàn)了功能更新[14-18]。歐美國家工業(yè)發(fā)展早于中國，因此較早地開始研究礦業(yè)廢棄地的治理理念和方案。1867年，巴黎比特?紹蒙公園（Buttes Chaumont）從衰敗的礦坑變身東方園林，開啟了廢棄礦坑再利用的先河[19]。隨著人們對環(huán)境要求的提高、環(huán)保意識的加強以及科學技術的發(fā)展，廢棄露天礦坑再利用受到了建筑師、景觀設計師、生態(tài)學者、規(guī)劃師等的共同關注，締造了一系列公園類優(yōu)秀案例，如加拿大維多利亞附近的布查特花園（Butchart Gardens）[20]、美國芝加哥南區(qū)的斯特恩礦坑公園（Stearns Quarry Park）[21]等。此外，國外廢棄露天礦坑的景觀改造與再利用呈現(xiàn)出個性化、多元化的特點，如用于民居[22]、野生生物棲息地[23]、水產(chǎn)養(yǎng)殖[24]等。

在再利用方式的選擇方面，Soltanmohammadi等[25-26]運用消去與選擇轉(zhuǎn)換法、偏好順序結(jié)構(gòu)評估法和層次分析法對閉礦后的土地利用方式進行了排序，Bascetin[27]運用層次分析法對露天礦的最優(yōu)復墾方式進行了選擇，劉慧芳等[28]通過建立用地競爭模型對礦業(yè)廢棄地再利用的用地類型進行了判定，高懷軍[29]運用和諧理論并借鑒協(xié)調(diào)度提出了礦業(yè)廢棄地的再利用方案。但廢棄露天礦坑自身具有特殊性，不同再利用方式的同一條件可能具有互斥性，某種再利用方式可能只與部分條件相關，而上述研究選取的影響因子相對籠統(tǒng)，可操作性較差。Bangian等[30]運用模糊層次分析法構(gòu)建了露天礦坑再利用方式選擇模型，但其未考慮起決定性作用的因子對結(jié)果造成的影響。

綜上，廢棄露天礦坑再利用方式的選擇目前還處于探索階段。無論是直接針對廢棄露天礦坑進行再利用研究，還是將其作為礦業(yè)廢棄地的一部分進行規(guī)劃設計，多缺乏條件剖析和論證，從而使研究的實際指導意義大打折扣。本文通過“推理條件-推理規(guī)則”以及限制性思路對廢棄露天礦坑再利用方式進行初步選擇，以期為閉礦或即將閉礦的露天礦坑再利用提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)選擇山西省朔州市境內(nèi)的平朔露天煤礦，具體研究對象是礦區(qū)的3大露天礦坑，即安太堡礦坑（1985－2077年）、安家?guī)X礦坑（1998－2095年）、東露天礦坑（2006－2080年）（下文順序同）。這3個露天礦的生產(chǎn)能力分別為15.0、24.0、20.0 Mt/a，是典型的特大型露天礦。據(jù)2014年氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，該區(qū)年平均氣溫7 ℃，年內(nèi)氣溫極不均勻，晝夜溫差大。年降雨量365.7 mm，年蒸發(fā)量 2 217.2 mm，均集中在夏季。年主導風向為西北風，年平均風速 2.5 m/s，城鎮(zhèn)用地和農(nóng)村居民點集中區(qū)位于平朔礦區(qū)的西部。光能資源豐富，平均日照期2 662.8 h/a，平均太陽能輻照量 5 752 MJ/(m2·a)。土源豐富，但土壤貧瘠，有機質(zhì)含量小于1%。

在露天煤礦開采前，通常會根據(jù)礦體埋藏條件、開采工藝和有關技術經(jīng)濟因素等進行開采設計。根據(jù)平朔露天煤礦的開采工藝與時序以及礦坑的土地利用變化情況，3個礦坑廢棄后的面積分別約380、460、300 hm2，位置如圖1所示。

圖1 廢棄露天礦坑位置示意圖Fig.1 Position schematic diagram of abandoned open pits

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文研究區(qū)的自然條件和礦坑條件數(shù)據(jù)主要來源于平魯區(qū)2014年統(tǒng)計年鑒和礦區(qū)的土地復墾方案。其中，礦坑的重金屬污染數(shù)據(jù)來源于《露天煤礦土地復墾與生態(tài)重建——平朔露天礦的研究與實踐》[31]，評價方法為內(nèi)梅羅指數(shù)法，評價標準為土壤環(huán)境質(zhì)量標準（征求意見稿）》中商業(yè)用地和工業(yè)用地的二級標準。其他條件數(shù)據(jù)主要來源于2015年8月實地調(diào)研。其中，交通條件數(shù)據(jù)來源于規(guī)劃文件。

1.3 再利用方式

廢棄露天礦坑再利用是指通過巖土工程措施、生物工程措施等將廢棄露天礦坑的土地、資源、文化等要素進行整合，使其達到可利用狀態(tài)的過程。本文按照廢棄露天礦坑可利用狀態(tài)的主導功能性質(zhì)，將其分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型、生態(tài)保護型、旅游文娛型、社會服務型、新興產(chǎn)業(yè)型5大類，每類模式下又有多種不同的再利用方式（圖2）。其中，將旅游文娛型歸納為科普教育類、建筑改造類和公園類。

圖2 廢棄露天礦坑再利用方式分類Fig.2 Reuse ways classification of abandoned open pits

2 研究方法

2.1 推理條件

廢棄露天礦坑的再利用受到多種條件因子的影響。本文基于再利用方式，通過專家咨詢、文獻提取、規(guī)程規(guī)范查詢等，共提取礦坑條件、自然條件和其他條件 3類17個條件項。

2.1.1 礦坑條件

礦坑條件主要指礦坑自身的屬性特征，包括礦坑規(guī)模、礦坑污染狀況、礦坑積水狀況、礦坑深度、坡度、邊坡穩(wěn)定性6個條件項。

1）礦坑規(guī)模

由于礦坑規(guī)模沒有統(tǒng)一的分類標準，且礦山規(guī)模大，礦坑規(guī)模也相對較大，故本文通過礦山規(guī)模間接地對礦坑規(guī)模進行分類。礦山生產(chǎn)建設規(guī)模通常用年產(chǎn)量表示，按原煤或礦石的年產(chǎn)量可分為大型礦山、中型礦山、小型礦山（表 1）。其中，露天煤礦、露天鐵礦及常見的金屬礦（銅、鉛、鎢、鎳等）均有統(tǒng)一的分類標準，采石礦因礦石類型不同規(guī)模標準不同，但與煤礦、金屬礦相比多為小型礦山。因此，礦坑規(guī)?？煞譃榇笮?、中型和小型。

表1 露天礦山規(guī)模分類Table 1 Scale classification of opencast mines萬 t·a–1

礦坑規(guī)模對再利用方式有直接影響，如礦坑規(guī)模較大時一般不考慮用于農(nóng)業(yè)種植，因為回填難度大，直接利用又存在通勤距離過大、農(nóng)具到位困難的弊端；礦坑規(guī)模較小時一般不考慮新興產(chǎn)業(yè)型再利用模式，因為光伏發(fā)電、水力發(fā)電屬于工業(yè)利用，對場地的要求之一就是面積要大。

2）礦坑污染狀況

污染的治理和次生污染的防控是廢棄露天礦坑再利用過程中的關鍵環(huán)節(jié)，尤其是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游文娛等以人的參與為主的再利用過程中，必須保證環(huán)境質(zhì)量達到相關標準。礦坑污染狀況根據(jù)各污染指數(shù)（如單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、潛在生態(tài)危害指數(shù)等）等級劃分標準分為5級，I級表示清潔無污染[32]。若有礦坑積水，還需對水質(zhì)進行調(diào)查研究，確保水質(zhì)安全。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（2002），礦坑積水的環(huán)境質(zhì)量根據(jù)相應的地表水水域功能可分為達標和不達標2類。

3）礦坑積水狀況

廢棄礦坑的水文平衡主要取決于蒸發(fā)量與補給量的大小。補給途徑主要有大氣降水、地表水、地下水等。當蒸發(fā)量大于補給量時，廢棄礦坑不會積水，反之則會產(chǎn)生積水。礦坑積水在再利用中的作用主要體現(xiàn)在：具有生態(tài)系統(tǒng)服務功能，能濕潤凈化空氣，調(diào)解局部小氣候，為水生動植物提供適宜的生活環(huán)境；可提供生產(chǎn)、工業(yè)用水；可作為水上娛樂項目的活動場所；是重要的景觀要素之一。根據(jù)劉撫英的研究成果，當常年積水或季節(jié)性積水＞3 m時，可用于養(yǎng)殖；＜0.5 m時，用作觀賞景觀；介于二者之間時，可用作環(huán)保型濕地[33]。

4）礦坑深度

礦坑深度對水力發(fā)電、垃圾填埋場的選擇影響較大。中國按水頭的大小將水電站分為高水頭水電站﹑中水頭水電站和低水頭水電站，對應的水頭大小分別為＞200 、40~200 、＜40 m。廢棄礦坑用于水力發(fā)電屬于蓄水式發(fā)電，礦坑適宜深度為40~200 m。對于垃圾填埋場而言，當填埋面積一定時，填埋高度越大，填埋容量越大，經(jīng)濟性就越好。

5）坡度

坡度指礦坑平臺及坑底的坡度，對再利用的影響主要體現(xiàn)在耕地種植上。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術規(guī)程》（1984）將其劃分為5級。其中，≤2°一般無水土流失現(xiàn)象；＞2°~6°可發(fā)生輕度土壤侵蝕；＞6°~15°可發(fā)生中度水土流失；＞15°~25°水土流失嚴重；＞25°為限制坡度，不準種植農(nóng)作物。

6）邊坡穩(wěn)定性

影響露天礦坑邊坡穩(wěn)定性的因素有自然因素和人為因素 2類。自然因素包括水文地質(zhì)條件、降雨條件等。人為因素主要是人工爆破等采礦活動的影響。本文定性地將邊坡穩(wěn)定性分為強、中等、弱 3級。因事關安全，其在每種再利用中均需予以重視，否則一旦失穩(wěn)將會對周邊產(chǎn)生重大威脅。

2.1.2 自然條件

自然條件包括太陽輻照量、主導風向、灌溉條件、土源條件4個條件項。1）太陽輻照量

國家氣象局根據(jù)各地的年輻射總量和年日照時數(shù)將全國太陽能資源大致分為5類地區(qū)（表2）。一、二、三類地區(qū)太陽能資源的利用條件較好，四、五類地區(qū)受地理位置的影響利用條件較差。根據(jù)目前光伏電站建設單位投資水平，三類以上地區(qū)較適宜太陽能資源的開發(fā)，四類地區(qū)為較難開發(fā)地區(qū)，五類地區(qū)幾乎為不可能開發(fā)地區(qū)[34]。

表2 中國太陽能資源分類Table 2 Solar energy resources classification of China

2）主導風向

廢棄露天礦坑用作垃圾填埋場時，主導風向是一個至關重要且不可改變的條件。生活垃圾填埋場、一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場都應設在工業(yè)區(qū)和居民集中區(qū)主導風向下風向。若廢棄露天礦坑位于上風向，則可直接排除用作垃圾填埋場。

3）灌溉條件

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型、生態(tài)保護型再利用模式中，幼苗的前期培育和花卉、苗木的生長期均需要良好的灌溉條件。干旱時，灌溉農(nóng)業(yè)需通過灌溉以保證農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。本文將灌溉條件定性地分為：水源有保證，設施完備；水源有保證，設施不完備；水源無保證，設施無保證。4）土源條件

由于露天開采將上覆土層全部剝離，故與耕地、林地、草地相關的再利用需考慮土源條件。本文將土源條件定性地分為場內(nèi)存土、周邊客土、外購土 3個推理條件。值得一提的是，回填再利用難度較大，經(jīng)濟性較低，通常需要大量土源，但其是一種永久性的造地行為，且可消除一些潛在的地質(zhì)災害風險。

2.1.3 其他條件

其他條件是除礦坑條件、自然條件外的對廢棄露天礦坑再利用影響較為顯著的條件，包括交通狀況、距居民點距離、勞動力資源、技術條件、思想文化、公眾參與、與城市的關系7個條件項。

1）交通狀況

交通狀況對旅游文娛型、社會服務型、新興產(chǎn)業(yè)型再利用模式影響較大。交通狀況與交通線路的類型以及交通網(wǎng)的密度、結(jié)構(gòu)相關。交通線路主要有公路、鐵路、空中航線等；交通網(wǎng)的密度即區(qū)域內(nèi)單位面積交通線路的長度，結(jié)構(gòu)指通達性和連接性等。本文將交通網(wǎng)的密度、結(jié)構(gòu)合為可達性，分為區(qū)內(nèi)可達和區(qū)外可達。區(qū)內(nèi)可達指滿足區(qū)域內(nèi)活動所需的交通設施，區(qū)外可達指滿足到達區(qū)外目的地或目的地周邊交通樞紐所需的交通設施。由此，交通狀況分為：交通線路類型多樣，區(qū)外可達性高；交通線路類型較為單一，區(qū)內(nèi)可達性高；交通工具類型單一，區(qū)內(nèi)可達性低。

2）距居民點距離

考慮到選址、通勤等因素，距居民點的距離需在可接受范圍內(nèi)，如農(nóng)業(yè)種植的耕作半徑要盡量小。根據(jù)調(diào)研情況，大多數(shù)農(nóng)民認為可接受的最大耕作半徑為 2 000 m。垃圾填埋場選址時需考慮周邊人畜棲居地的衛(wèi)生環(huán)境狀況及有毒物質(zhì)的擴散距離。隨著垃圾處理技術和設備的進步，我國對生活垃圾填埋場距居民點集中區(qū)距離從1989年的800 m變?yōu)?997年的500 m，再到現(xiàn)行的無統(tǒng)一的限制距離，依據(jù)環(huán)境影響評價結(jié)論確定，經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準即可[35]。但在實際生活中，存在著因周邊居民認為填埋場距離“過近”而引發(fā)的沖突。綜上，本文將垃圾填埋場距居民點集中區(qū)的最小距離設為1 000 m。

3）勞動力資源

在廢棄露天礦坑的再利用中，不同模式對勞動力質(zhì)量和數(shù)量的需求不同。勞動密集型產(chǎn)業(yè)需要的勞動力數(shù)量較多，技術密集型產(chǎn)業(yè)對勞動力自身能力要求較高。本文將其定性地分為供大于需、供需平衡、供小于需 3個推理條件。

4）技術條件

廢棄露天礦坑再利用所依賴的技術手段大體分為 2個方面：一是與廢棄露天礦坑再利用相關的工程技術，二是提高資源利用率的技術。在選擇再利用方式時，要充分考慮所需技術的成本和可獲得性，實現(xiàn)相關技術及技術手段的供求平衡，才能為再利用提供強大的技術支撐。本文將之定性地分為可達、部分可達和不可達 3個推理條件。其中，不可達主要指一些世界性難題，部分可達指整體中有個別技術需要攻堅，可達指技術已相對成熟。

5）思想文化

對于公墓、寺廟等風俗、信仰指向較強的再利用方式，思想文化是必須考慮的條件。近年來，隨著國家的提倡和呼吁，綠色生態(tài)節(jié)地葬在大城市逐漸推廣，為少數(shù)人所接受。但受傳統(tǒng)文化的影響，中國大多數(shù)地區(qū)尤其是經(jīng)濟較落后的地區(qū)依然實行土葬，思想文化的包容性較弱。其次是宗教信仰，一個地區(qū)如果有相關的宗教文化和一定的信仰人群，方可考慮此類再利用，否則優(yōu)先排除。

6）公眾參與

為了維護利益相關者的權(quán)益，在廢棄礦坑再利用決策階段需加強公眾參與，尤其是在社會沖突易發(fā)的領域，如垃圾填埋場、發(fā)電站的選址等，規(guī)避不必要的風險。本文將其分為多數(shù)同意、少數(shù)同意、都不同意 3個推理條件。少數(shù)同意的情況下可以先爭取再作決策，都不同意的情況下，則應改變計劃。

7）與城市的關系

從廢棄礦坑與城市的關系看，廢棄礦坑可分為3種：城區(qū)型、城郊型、遠離城市型[36]。一般情況下，離城市越近，可利用資源、勞動力、社會經(jīng)濟、科學技術等條件就越優(yōu)越。但從實際角度出發(fā)，位于城市內(nèi)部的廢棄露天礦坑并不多見，如若存在，也是城市擴張的結(jié)果，具有較高的土地價值和開發(fā)潛力。城郊型廢棄礦坑次之，遠離城市型區(qū)位劣勢明顯。從某種意義上看，廢棄露天礦坑的位置從很大程度上決定了其再利用模式，如旅游文娛型對區(qū)位的要求較高，社會服務型不能離城市過遠等。

綜上所述，廢棄露天礦坑再利用方式推理條件如表3所示。

2.2 推理規(guī)則

推理規(guī)則是以目標為導向的推理條件的有機組合。本文以廢棄露天礦坑再利用方式選擇為目標，對推理條件進行組合，形成了推理規(guī)則表（表 4）。在推理規(guī)則表中，條件間的“，”表示“且”，即所列條件均需考慮并滿足；條件中的“/”表示“或”，即滿足其一即可；條件前的“not”表示“非”，即需滿足與此相反的條件。此外，只標注條件序號表示該推理條件存在不確定因素，需視情況而定，如灌溉條件只標注了條件序號9，表示用作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)時不考慮此條件，用作灌溉農(nóng)業(yè)時才需考慮水源和灌溉設施；在光伏發(fā)電基地中，礦坑深度只標注了條件序號4，是因為隨深度的增加是否會影響光照條件，要視廢棄礦坑規(guī)模、所在地區(qū)太陽高度角等實際情況而定。

2.3 推理思路

推理規(guī)則運用的總體思路是：從限制性出發(fā)，優(yōu)先排除限制性強的再利用模式，初步篩出可納入考慮范圍的。本文將限制條件分為永久性限制條件和暫時性限制條件。前者指基本不可改變的，或是改變需要付出巨大代價的條件，包括礦坑深度、礦坑規(guī)模、礦坑積水、太陽輻照量、主導風向、與城市的關系；具有“一票否決權(quán)”，即如果某一關鍵條件的限制導致廢棄露天礦坑不能用于某種模式，則無論其它條件多么適宜，最終還是不能用于此模式。后者指采取相關措施可加以改良的條件，改良難度越大，改良的相對費用越高，則限制性越強。因此，再利用方式選擇遵循“先永久后暫時”、“先強后弱”的原則，按照圖3的推理順序進行。

表3 推理條件Table 3 Inference conditions

表4 推理規(guī)則Table 4 Inference rules

圖3 推理順序Fig.3 Inference order

3 結(jié)果與分析

3.1 推理結(jié)果

按照推理順序，首先對永久性限制條件進行分析。其中，太陽能輻照量、主導風向、與城市的關系未能行使“一票否決權(quán)”，但礦坑規(guī)模、礦坑深度、礦坑積水狀況對再利用方式進行了限制。該區(qū)平均日照期2 662.8 h/a，平均太陽能輻射量 5 752 MJ/(m2·a)，根據(jù)表2可知屬于三類地區(qū)，原則上可以進行太陽能資源的開發(fā)利用。年主導風向為西北風，城鎮(zhèn)用地和農(nóng)村居民點集中區(qū)位于平朔礦區(qū)的西部，即下風向。3個礦區(qū)是典型的特大型露天煤礦，從經(jīng)濟性的角度分析，礦坑幾乎不可能回填，只能選擇直接再利用或者綜合再利用的方式。根據(jù) 3大露天礦的臺階數(shù)及各臺階設計高度可得，礦坑深度為150~200 m，故排除農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型中的種植業(yè)和畜牧養(yǎng)殖業(yè)，且不再分析只與這 2種方式相關的條件項，包括灌溉條件和坡度。該區(qū)氣候干旱，大氣降水和地表水補給量稀少。露天礦坑開挖時的地下涌水量僅為49 m3/h，在當?shù)氐臍夂驐l件下將被自然蒸發(fā)、滲漏，不會形成礦坑積水。此外，當?shù)厮Y源貧乏，飲水尚需通過引水工程解決，故可排除生態(tài)保護型中的水庫、濕地以及水產(chǎn)養(yǎng)殖、水力發(fā)電等需水量大的再利用方式。

在暫時性限制條件中，由于該區(qū)地處中原，人們的思想較為保守，喪葬以粗放式的土葬為主，且非常講究祖墳的排位，包容性弱，故排除公墓再利用。與洗煤、選煤活動相比，廢棄露天礦坑主要進行剝采活動，其污染狀況主要決定于各地質(zhì)層組剖面的地球化學組成，加之煤礦是沉積作用的產(chǎn)物，污染物質(zhì)主要來自相關的礦物質(zhì)，故污染狀況以重金屬污染為主。結(jié)果表明，礦坑各層樣點重金屬污染的評價等級均為I級，評價結(jié)果均為清潔。從巖層結(jié)構(gòu)來看，本區(qū)露天礦坑邊坡從上到下依次為黃土、砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖，屬于中等穩(wěn)定性；礦區(qū)的地下水和降雨都較少，對邊坡穩(wěn)定性的影響也較小。另外，根據(jù)國家十三五規(guī)劃及《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，規(guī)劃新增運輸機場包含朔州機場，呼南（呼和浩特至南寧）高速鐵路線包括朔州站點；《張家口市城市總體規(guī)劃（2016－2030）》草案提出，要規(guī)劃朔州-渾源-廣靈-蔚縣-北京快速鐵路，從朔州到北京只需3 h左右；國家高速公路G18計劃2018年底全線通車，山陰至平魯（晉蒙界）段是其組成部分。由此可見，平朔露天礦閉礦之前，該區(qū)交通已十分便利。距居民點距離通過緩沖區(qū)分析得出，即廢棄露天礦坑1 000 m以內(nèi)無居民點分布。通過上述分析，與土源條件相關的只剩下生態(tài)保護型再利用模式，而生態(tài)恢復的植被配置主要是喬灌草，對土質(zhì)的要求相對較低，礦坑閉礦之際未復墾的排土場即可滿足覆土需求。通過實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當?shù)卮迕裼绕涫请x礦山較近未搬遷的村莊，對礦區(qū)土地復墾的訴求強烈，部分已搬遷安置村民因失地后生活無保障，有工作或種地的意愿。區(qū)內(nèi)勞動力整體供大于求，但技術性勞動力相對短缺。多年來，中煤平朔與科研機構(gòu)、高等院校聯(lián)合承擔了國家自然科學基金等重大課題，研究土地復墾新技術、新方法，成果顯著。

根據(jù)推理條件和推理規(guī)則，平朔礦區(qū)廢棄露天礦坑可用于生態(tài)保護基地、旅游文娛型、垃圾填埋場和光伏發(fā)電基地（圖4）。

3.2 推理結(jié)果分析

平朔礦區(qū)植被稀少，黃土遍布，水土侵蝕嚴重。通過邊坡、平臺和坑底治理等生態(tài)保護措施不僅能夠改善礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，提升生態(tài)系統(tǒng)服務價值，減少二氧化碳排放，而且能使鄰近礦區(qū)村民的生活環(huán)境有所提升。該礦區(qū)30 a來的土地復墾和生態(tài)恢復成果已被國土資源部等列為生態(tài)示范工程，這從一定程度上驗證了用于生態(tài)保護的可行性。

圖4 平朔礦區(qū)廢棄露天礦坑再利用方式選擇結(jié)果Fig.4 Reuse ways selection results of abandoned open pits of Pingshuo mining area

旅游文娛型再利用中的科普教育類在中國的礦山公園中較為常見，相似度極高，有些景區(qū)游客寥寥，入不敷出。建筑改造類和公園類可與礦區(qū)整體的復墾產(chǎn)業(yè)規(guī)劃相銜接，與獵場、養(yǎng)生館、智能溫室等形成“食、住、行、游、娛、購”旅游產(chǎn)業(yè)鏈，也可與平魯區(qū)的邊塞文化旅游互為補充，互相帶動。但其投資巨大，決策時需進行充分的市場分析，如平魯區(qū)境內(nèi)有鳳凰城的千佛洞、五龍洞，周邊有中國重點文物保護單位應縣木塔、崇福寺，若將廢棄礦坑用于宗教寺廟，與歷史遺留的真品相比必顯遜色。由此也可以看出，旅游文娛型決策結(jié)果由供給和需求共同影響，而創(chuàng)意是供給質(zhì)量的重要體現(xiàn)。

平朔礦區(qū)露天礦坑規(guī)模大，庫容大，服務年限長，用作垃圾填埋場不僅節(jié)省占地，填埋后的土地還可以進行二次開發(fā)利用，經(jīng)濟性高；用作光伏發(fā)電基地綠色環(huán)保，且具有一定的經(jīng)濟效益。但這 2種再利用方式均有嚴格的選址條件，故需進行嚴謹?shù)恼撟C方可決策。由此可以看出，基于“推理條件-推理規(guī)則”的方法，可對再利用方式進行初步選擇，決策時除滿足相關推理條件外，還需對詳細的選址條件、區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、經(jīng)濟條件等進一步論證，一般情況下決策結(jié)果為推理結(jié)果的子集，也可能為空集。

4 結(jié) 論

1）從限制性角度著手，構(gòu)建了基于“推理條件-推理規(guī)則”的廢棄露天礦坑再利用方式選擇方法。推理結(jié)果為再利用方式的初步選擇，決策結(jié)果需通過更加詳細的分析及多方案比選后確定，一般情況下為推理結(jié)果的子集，也可能為空集。

2）以平朔礦區(qū)露天礦坑為例進行實證研究，研究證明了方法的可行性。經(jīng)過初步選擇，該區(qū)可用于生態(tài)保護基地、旅游）文娛、垃圾填埋場、光伏發(fā)電基地。決策時，可結(jié)合現(xiàn)有的復墾景觀、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、經(jīng)濟條件等，將 3個礦坑的再利用方式進行組合與協(xié)調(diào)，避免單一化。

廢棄露天礦坑的再利用是一個復雜的巨系統(tǒng)，且涉及采礦、地質(zhì)、農(nóng)林、環(huán)境、生態(tài)、景觀、建筑、工程等諸多學科與領域。因此，本文提取的條件還有待補充和完善，使得初步選擇結(jié)果的范圍進一步縮小。在此基礎上，以期建立起一個用于回答“為什么”的專家知識庫以及可以簡單化操作的計算機系統(tǒng)頁面，夯實本研究的實用性。此外，本研究主要基于國內(nèi)外已有和在研的廢棄露天礦坑再利用方式進行選擇，在實際再利用中，可以此為參考，也可超越本文研究范疇。

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