華陽二礦土地復墾適宜性評價研究

史江濤

（山西工程技術學院，山西 陽泉 045000）

0 引言

華陽二礦作為陽泉產煤工業(yè)區(qū)的主體礦區(qū)，經(jīng)過70多年的開采活動，在向國內各省運輸煤炭資源的同時，也帶來了對土地資源的巨大破壞和對環(huán)境的嚴重污染。經(jīng)過長時間的開采，礦區(qū)的土地和環(huán)境損毀越來越嚴重，人地矛盾越來越突出。為了恢復礦區(qū)土地生產能力和承載功能，實現(xiàn)土地永續(xù)性利用，土地復墾是必要措施，而適宜性評價是前提和基礎[1]。

目前國內在礦山土地復墾研究方面，主要包括現(xiàn)狀、適宜性評價、技術措施等方面進行的研究[2]，如秦鳳嬌（2021）對土地復墾適宜性評價與措施；胡炳南等（2021）對采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術標準體系框架構建研究；任艷珍（2021）對礦區(qū)土地復墾景觀格局變化和生態(tài)效應探索的研究等等。本文主要針對華陽二礦的土地復墾適宜性評價進行研究，旨在為二礦的土地復墾提供參考建議。同時為相同類型礦區(qū)進行的土地復墾適宜性評價提供經(jīng)驗借鑒，并深化礦區(qū)土地復墾適宜性評價的理論基礎。

1 礦區(qū)概況

華陽二礦距陽泉市約5km，井田走向長約7.8km，面積為60.0603km2。二礦的交通條件極為便利，石太線東西貫穿本礦，成為煤炭運銷的大動脈。石太高速公路南北橫穿井田，G307國道由西向東，在陽泉市區(qū)與陽左公路和陽盂公路十字相交，構成網(wǎng)絡，連通全國各地。

礦區(qū)位于桃河南側，地形陡峻，溝谷縱橫。東部最高為獅腦山，高程＋1171.0m，西部最高為龍門山，高程＋1246.9m，最低處為井田北界桃河，高程約＋700m，相對最大高程差達540m。區(qū)內植被不太發(fā)育，大部分地區(qū)基巖裸露于地表。本區(qū)河流屬海河流域滹沱河水系，除河流外無其它大的水體。河流呈樹枝狀分布，均屬季節(jié)性河流，在枯水期大部分呈斷流和潛流狀態(tài)。本區(qū)屬于暖溫帶大陸性半干旱季風氣候，未發(fā)生過六級以上大地震，一般在4.5～5.0級。

2 研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀及破壞情況分析

陽泉市規(guī)劃和自然資源局、華陽二礦地測科等部門收集、整理了二礦相關資料，并深入礦區(qū)實地走訪調查，對該礦區(qū)的土地狀況有了清楚的認識。

井田范圍內，東北部有獅腦山森林公園，南部約2km2區(qū)域跨入尚怡水庫飲用水源地保護區(qū)二級保護區(qū)范圍，為重點保護目標。

2.1 已破壞土地狀況

該礦的生產開采已造成的土地破壞類型為塌陷與占用。

塌陷破壞：主要在現(xiàn)井田的北部、東部形成了較大部分采空塌陷區(qū)，面積約為240hm2；由于開采的煤層較薄，地面裂縫不明顯。

占用破壞：華陽二礦的工業(yè)場地與風井場地上的地面建筑占用了一定的土地面積，據(jù)統(tǒng)計占用地約為52.33hm2。

2.1.1 工業(yè)場地（礦井、選煤廠聯(lián)合工業(yè)場地）

工業(yè)場地位于井田東北部，屬陽泉市礦區(qū)范圍，位于礦區(qū)城市建成區(qū)，桃河南岸，緊鄰陽泉市礦區(qū)桃南西街。占地約41hm2。工業(yè)場地由井口區(qū)、生產區(qū)、輔助生產區(qū)、選煤廠區(qū)域、行政辦公區(qū)等組成。

2.1.2 風井場地及瓦斯泵站

（1）桑掌風井場地。桑掌風井場地位于井田西北部，桑掌村東南550m、龍門新村西北側140m處。占地約3.541hm2，風井場南段布置有瓦斯泵站。

（2）龍門風井場地。龍門風井場地位于井田中部，龍門新村東南1740m處。占地約3.684hm2。

（3）北茹風井場地。北茹風井場地位于井田中部，北茹村西北900m。占地約1.9hm2。

（4）大南溝風井場地。大南溝風井場地位于井田北部，大南溝附近。占地約0.66hm2。

（5）南山風井場地。南山風井場地位于井田西北部，南山村西南約450m。占地約1.12hm2。

（6）小南溝瓦斯泵站。小南溝瓦斯泵站位于井田西北部，小南溝村附近。占地約0.42hm2。

由以上數(shù)據(jù)可知區(qū)內已破壞的土地面積共計292.33hm2，這些已破壞土地中除極個別地面建筑作為它用外，幾乎全部需要復墾。

2.2 擬破壞土地狀況

該礦生產擬破壞土地主要包括土地塌陷、壓占與占用：

擬塌陷損毀的主要地類為旱地與草地，林地、交通用地與河流水面等幾乎無影響。旱地不同程度損毀的面積共計512.84hm2，占各地類損毀土地總面積的63.08%；草地不同程度損毀的面積共計210.66hm2，占各地類損毀土地總面積的25.91%。

土地壓占與占用∶華陽二礦有三個排矸場，項目占地面積約71.63hm2。

（1）思漢溝排矸場。思漢溝排矸場位于思漢溝儲煤場南側，占地約13.584hm2。

（2）獅腦山排矸場。獅腦山排矸場位于工業(yè)場地東南側約600m處，主要包括兩個區(qū)域：

①西南部已封場區(qū)域。該區(qū)域占地面積16.7341hm2，合計251畝，矸容量1338728m3，合計約190.4萬t。目前，該區(qū)域已封場覆土綠化治理。

②東北部排矸作業(yè)區(qū)域。該區(qū)域面積36hm2，合計約540畝。該矸場經(jīng)過生態(tài)恢復工程治理，排矸場邊界外南側約600m、750m分別有百團大戰(zhàn)紀念碑和百團大戰(zhàn)紀念館，排矸場南邊界距獅腦山森林公園邊界最近距離約300m。

（3）北茹排矸場。北茹排矸場位于北茹風井場地東南側，北茹村西北側800m處。占地約5.31hm2，合計約80畝，堆矸約37.5萬t，目前已停運，不再排矸。

3 土地復墾適宜性評價

3.1 評價對象與范圍

評價對象是針對華陽二礦已經(jīng)破壞掉的土地和生產開采過程中對土地可能造成的破壞土地之和進行土地復墾適宜性評價。

評價范圍：應具體包含已破壞與擬破壞的土地復墾責任范圍。該礦復墾面積總計為1010.26hm2（已破壞與擬破壞區(qū)的復墾責任范圍之和，再去除它們的重疊面積）。

3.2 評價單元

華陽二礦復墾土地主要包括：采煤塌陷地和煤矸石壓占地，依據(jù)該礦區(qū)內土地破壞類型（塌陷、壓占）與破壞程度（輕度破壞、中度破壞、重度破壞、極嚴重破壞）、地形、土地復墾的限制因素以及礦區(qū)內土地利用現(xiàn)狀等因素，劃分出7個評價單元[3]，包括：采煤塌陷地、生活區(qū)、生產區(qū)、儲煤場、煤矸場、風井場地、附屬設施，使土地適宜性評價更趨向合理、更符合實際。

3.3 評價因子選取

復墾區(qū)評價因子的選取，應滿足以下幾個要求：穩(wěn)定性、可操作性、關聯(lián)性、綜合性、不重疊性等[4]。因采煤塌陷地和煤矸石壓占地破壞類型不同，結合實際情況，選擇以下評價因子：

破壞類型及程度、塌陷深度、用地類型、地表坡度、預期土層厚度、排水條件、區(qū)位條件、矸石壓占地原利用類型、矸石堆放方式、自然狀況、風化程度、矸石場服務年限等。

3.4 評價方法

該礦區(qū)土地復墾適宜性評價的限制因子對其復墾方法的選擇具有重要影響。華陽二礦的采煤塌陷地以旱地、梯田和坡地為主，破壞主要形式為沉陷，產生滑坡可能性的范圍比較小，加上該礦區(qū)內屬黃土高原地貌，黃土梁、黃土峁、溝谷比較發(fā)育，自然條件較差，土地利用程度較低，因此要特別重視已經(jīng)開發(fā)的農用地，尤其是耕地，對已經(jīng)或預期的塌陷破壞的全部用地，通過工程復墾，盡量恢復原土地利用類型。

由于所選評價因子較多（見表1），具有不同的數(shù)量級和量綱，且有較大差異的變幅，為了消除差異影響，特采用SPSS13.0軟件對華陽二礦收集到的樣本數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后用主成分分析法確定影響因子的權重（見表2），尤其地表坡度、排水條件、預期土層厚度、區(qū)位條件四個指標權重值占到0.91，可選4個指標作為繼續(xù)評價的基礎，分別統(tǒng)計7個單元的評價指標，然后再用簡易評價法通過評價，且根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，確定其復墾方向[5]。采用極限法進行礦區(qū)土地復墾適宜性評價的計算公式為：

表1 華陽二礦土地復墾適宜性評價因子

表2 主成分分析因子權重

式中∶

Yi——第i個評價單元的最終分值；

Yij——第i個評價單元中第j個評價因子的分值。

對于破壞土地在復墾過程中不能改進的限制性因素，將限制其復墾的方向。根據(jù)華陽二礦實際情況，給與每個標準相應的分值，按照實際生產經(jīng)驗，若Yi＞20分，則適宜復墾為該方向；Yi≤20分，則不適宜復墾為該方向（見表3）。

表3 評價因素分值表

4 評價結果

將各評價單元區(qū)的評價因素進行逐項校對[6]，得出華陽二礦復墾土地各個評價單元的評價得分。由表4可見，各評價單元每個評價因素的評分均高于20分，綜合評價Yi分值也均高于20分，結合實際情況，規(guī)定大于60分者宜耕宜林，20～60分者宜林，因此除采煤塌陷地外各評價單元用地的復墾方向既適宜耕地也適宜林地。

表4 華陽二礦土地復墾適宜性評價

5 結束語

根據(jù)礦區(qū)土地復墾適應性評價結果，結合每個評價單元復墾地塊具體情況，初步確定復墾方向為：經(jīng)過平整后地塊，地塊表面可復墾為耕地，地塊邊坡可復墾為林地。

復墾施工前期，應該加強對破壞土地復墾方向的適宜性評價，因地制宜、科學有序地指導復墾工作，有利于促進煤炭資源的合理開采與生態(tài)環(huán)境的保護治理，緩解人地矛盾，促進社會和諧發(fā)展。