煤矿废弃地景观资源的整合与再利用

王四龙

北方工业大学建筑与艺术学院

1 前言

我们从景观学的角度分析煤矿废弃地的产后资源再利用的可行性，例如自然景观资源、矿区居住区景观资源、废弃矿井景观开发再利用、矿区独特地形地貌的旅游开发等方法。因此景观资源的改造与再利用成为矿区废弃地再利用的一个有效的着力点。同时本文也设想结合悬挂式PRT个人轨道交通系统的节能环保、安全智能、造价低廉的特点，首次应用在煤矿废弃地的保护和利用之中，让煤矿废弃地既能达到生态涵养的作用，同时也能展示其独特的景观游览特性。为市民提供一个集多种功能的休憩地，也为当地煤炭行业转型提供一个有力地设想。

2 煤矿废弃地的定义

2.1 煤矿废弃地的范围

煤矿废弃地可被定义为在开采煤矿的过程中破坏的、废弃搁置的、未经有效治理而不可使用的土地。具体而言，煤矿在采集的过程中，会形成露天采矿区、排土场、采空场、塌陷区以及受煤矿废弃物的破坏而丧失传统意义或是使用价值的场地，这些区域便称为煤矿废弃地。从范围上来看，原有的煤矿开采地、运输通道、加工处理工厂、煤炭煤气等能源生产地、煤矿工人生活区等场地在废弃后都属于煤矿废弃地的范畴。

2.2 煤矿废弃地的景观资源

从景观学的角度去审视煤矿废弃地的景观要素，会发现经过人类活动以后的大地形态会呈现出多样性的景观资源，如采煤活动的煤矸石山、采煤井、采煤地下空间、采煤基础设施、采煤塌陷区、采煤机械场地、以及独特的矿区交通系统。矿区的农田、村庄、城镇等形成了独特的文化特征。对这些资源要精细分类、充分利用，才能造福矿区经济，提高资源利用率，增加矿区社会发展的活力。

3 煤矿废弃地对社会及环境的影响

3.1 大气污染

煤矿生产会对大气造成严重的污染。首先，露天的煤矿废弃地中含有大量的研石，在气候较高的情况，研石容易通过自燃产生大量的有害气体。直接对大气形成直接的粉尘及成分污染。然后煤炭在运输到终端的发电厂、燃烧炉的时候在经过高温燃烧后会形成浓烟和粉尘污染，对人体健康形成了较大的威胁。在矿井开采中，大部分工人因为吸入了被污染的空气形成了严重的尘肺病，井下的瓦斯浓度达到一定浓度的时候会引发瓦斯爆炸，对工人的生命形成了威胁。

3.2 水和土壤污染

煤矿开采地、工厂、尾矿区、排土场以及煤矿工人生活区会产生大量的源自采矿的废水，并且煤矿中含有相当比例的重金属元素。这些严重的污染元素在经过自然河流与雨水冲刷以后会对整个流域的河流产生污染，包括农田、河流、林区、村庄生活用水都受到不同程度的污染。一些对自然环境要求严格的动植物在被污染突然和水源以后导致了死亡和物种灭绝，严重影响地区生物链的自然演变。生态系统的断裂和破坏严重影响了人的生活环境，农田种不出庄稼；山林变光秃，对区域内的人类生存产生了严重的影响后果。

4 国外煤矿废弃地景观资源利用案例分析

4.1 德国科特布斯露夭矿区改造

科特布斯矿区景观建设项目具体针对的是几十个不规则的、深度很大的矿坑，对于这些原本已经荒芜的、没有自然气息的场地，设计师通过植被恢复将它们改造成为适合游览和休闲的农林自然保护区。那些原本丑陋的矿坑被作为背景，将原本被废弃的煤矿开采设备和相关设施作为景观雕塑进行保留。

图1 科特布斯矿区景观建设项目图

在此矿区经过有效规划和景观重建以后，原本无人问津的废弃地变成了供人类旅游休闲的圣地。同时也改善了周围人群的生活环境，增加了就业岗位，提高了人们的环保意识，废弃地景观改造逐步被人所认识。

4.2 英国伊甸园设计

英国伊甸园是在废弃的煤矿坑中营造景观，并且应用了多种现代主义的设计手法。而体现这种现代新景观的设计是一组外观貌似蜜蜂蜂巢的建筑物，建筑表面的肌理为六角形，使用了可透光和隔热的聚合膜材料制作出充气囊，观个性的建筑与周边地形有机交融，结合场地的植物景观，显得生机盎然。英国伊甸园的建设与设计，给人提供了新颖的矿区废弃地的改造与资源利用的想法。其中运用了新型的材料和现代化的建筑设计语言，同时还结合人工生态构筑，集合多种植物生境模式，给后来的煤矿废弃地改造展示了一个成功的案例。

5 煤矿废弃地景观资源的利用

5.1 PRT交通在矿区的利用

对于煤矿废弃地而言，改变产业结构，转变经济发展思路是一个重要的探索，比如在山地类型的矿区最为尖锐的交通问题，我们可以探索引入PRT 交通系统来深度开发景观资源，盘活整体的景观要素。目前矿区主要的交通模式为狭窄的盘山路，并且通达性不畅。多年的煤矿开采已经不利于山路的继续建设，相对于平原地区山路建设的施工难度大、成本倍增、通勤受到雨雪等天气和地质灾害的影响较大，因此山地交通的利用率较低，直接制约山区的经济发展。PRT 交通系统(Personal Rapid Tran⁃sit)即个人快速轨道交通系统，这是一种由计算机远程全程控制的全自动无人驾驶小型车辆，可乘坐1-6人，是一种公共交通模式。其悬挂在单根轨道上运行，轨道只需要立柱支撑，立柱基础的点位既可以在平地上布置也可在山地复杂地形间穿梭设置，可通过悬崖、沟谷以及矿区塌陷区。

而悬挂式PRT 系统运行是目前解决山地交通的最佳途径，该系统不受地形和天气的影响，具有高效环保、安全快捷、自动化行驶的特点，运行能源可以是电能或风力驱动、可立体充分利用矿区的太阳能、风能、重力势能等清洁能源，将PRT 交通系统大量应用在山地类型矿区，可以加深矿区资源的开发。

5.2 煤矿废弃地景观改造与利用中的方式与问题

（1）村落建筑及遗留设备构筑物的保护再利用，并探讨多模式开发，如煤矿开采展览馆、煤矿遗址博物馆、多功能游客服务接待中心、矿区山地户外体育活动场、特色乡村餐饮服务站、新兴未来产业办公区、生态保育科普文化园。

（2）工业厂区后工业景观改造与更新，在整体工业结构框架保留的前提下，开发工业厂区内各种设施的再利用潜力，并给予其新的用途，最大化发挥工业厂区建筑和设施的潜能。

（3）研究并设计出基于悬挂式PRT 交通系统下的大安山乡整个区域的规划系统，包括新型PRT交通场站选址和线路规划，以及与村落、工业设施群体、开采面遗址之间的串联关系，由此而赋予这些场地设计功能的再利用属性，形成在区域空间整体上多维度度对工业遗产的开发利用。

（4）研究基于悬挂式PRT 技术在山地矿区的建设施工解决方案，包括选址在不同的矿区地形地貌形态下施用不同的基础施工、材料选择、线路铺设、基于现地形的车站布局等问题。

（5）研究悬挂式PRT 在线路布局中需要结局的自身的技术问题，如轨道材料、规格、形式、轨道跨距、垂直爬升、道岔转向、动力来源等。

（6）针对PRT整体布局下的施工组织、管理系统、电气建设、技术指标、造价统计，根据区域内实际自然地貌、采矿遗址、社会组织、人口类型等做研究分析，并给出解决方案。

6 结语

煤矿废弃地的资源整合与再利用是国家发展中的一项重要问题，正确开发与利用不仅可以造福人民而且还可以对生态环境进行有效的保护。运用景观生态学与悬挂式PRT新技术的结合，不仅能够解决矿区的交通出行，还能营造一处绿色的城郊生态观光度假胜地，因此对煤矿废弃地景观化改造与再利用便成了煤矿废弃地发展与保护的有利的途径。