华阳二矿土地复垦适宜性评价研究

史江涛

（山西工程技术学院，山西 阳泉 045000）

0 引言

华阳二矿作为阳泉产煤工业区的主体矿区，经过70多年的开采活动，在向国内各省运输煤炭资源的同时，也带来了对土地资源的巨大破坏和对环境的严重污染。经过长时间的开采，矿区的土地和环境损毁越来越严重，人地矛盾越来越突出。为了恢复矿区土地生产能力和承载功能，实现土地永续性利用，土地复垦是必要措施，而适宜性评价是前提和基础[1]。

目前国内在矿山土地复垦研究方面，主要包括现状、适宜性评价、技术措施等方面进行的研究[2]，如秦凤娇（2021）对土地复垦适宜性评价与措施；胡炳南等（2021）对采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系框架构建研究；任艳珍（2021）对矿区土地复垦景观格局变化和生态效应探索的研究等等。本文主要针对华阳二矿的土地复垦适宜性评价进行研究，旨在为二矿的土地复垦提供参考建议。同时为相同类型矿区进行的土地复垦适宜性评价提供经验借鉴，并深化矿区土地复垦适宜性评价的理论基础。

1 矿区概况

华阳二矿距阳泉市约5km，井田走向长约7.8km，面积为60.0603km2。二矿的交通条件极为便利，石太线东西贯穿本矿，成为煤炭运销的大动脉。石太高速公路南北横穿井田，G307国道由西向东，在阳泉市区与阳左公路和阳盂公路十字相交，构成网络，连通全国各地。

矿区位于桃河南侧，地形陡峻，沟谷纵横。东部最高为狮脑山，高程＋1171.0m，西部最高为龙门山，高程＋1246.9m，最低处为井田北界桃河，高程约＋700m，相对最大高程差达540m。区内植被不太发育，大部分地区基岩裸露于地表。本区河流属海河流域滹沱河水系，除河流外无其它大的水体。河流呈树枝状分布，均属季节性河流，在枯水期大部分呈断流和潜流状态。本区属于暖温带大陆性半干旱季风气候，未发生过六级以上大地震，一般在4.5～5.0级。

2 研究区土地利用现状及破坏情况分析

阳泉市规划和自然资源局、华阳二矿地测科等部门收集、整理了二矿相关资料，并深入矿区实地走访调查，对该矿区的土地状况有了清楚的认识。

井田范围内，东北部有狮脑山森林公园，南部约2km2区域跨入尚怡水库饮用水源地保护区二级保护区范围，为重点保护目标。

2.1 已破坏土地状况

该矿的生产开采已造成的土地破坏类型为塌陷与占用。

塌陷破坏：主要在现井田的北部、东部形成了较大部分采空塌陷区，面积约为240hm2；由于开采的煤层较薄，地面裂缝不明显。

占用破坏：华阳二矿的工业场地与风井场地上的地面建筑占用了一定的土地面积，据统计占用地约为52.33hm2。

2.1.1 工业场地（矿井、选煤厂联合工业场地）

工业场地位于井田东北部，属阳泉市矿区范围，位于矿区城市建成区，桃河南岸，紧邻阳泉市矿区桃南西街。占地约41hm2。工业场地由井口区、生产区、辅助生产区、选煤厂区域、行政办公区等组成。

2.1.2 风井场地及瓦斯泵站

（1）桑掌风井场地。桑掌风井场地位于井田西北部，桑掌村东南550m、龙门新村西北侧140m处。占地约3.541hm2，风井场南段布置有瓦斯泵站。

（2）龙门风井场地。龙门风井场地位于井田中部，龙门新村东南1740m处。占地约3.684hm2。

（3）北茹风井场地。北茹风井场地位于井田中部，北茹村西北900m。占地约1.9hm2。

（4）大南沟风井场地。大南沟风井场地位于井田北部，大南沟附近。占地约0.66hm2。

（5）南山风井场地。南山风井场地位于井田西北部，南山村西南约450m。占地约1.12hm2。

（6）小南沟瓦斯泵站。小南沟瓦斯泵站位于井田西北部，小南沟村附近。占地约0.42hm2。

由以上数据可知区内已破坏的土地面积共计292.33hm2，这些已破坏土地中除极个别地面建筑作为它用外，几乎全部需要复垦。

2.2 拟破坏土地状况

该矿生产拟破坏土地主要包括土地塌陷、压占与占用：

拟塌陷损毁的主要地类为旱地与草地，林地、交通用地与河流水面等几乎无影响。旱地不同程度损毁的面积共计512.84hm2，占各地类损毁土地总面积的63.08%；草地不同程度损毁的面积共计210.66hm2，占各地类损毁土地总面积的25.91%。

土地压占与占用∶华阳二矿有三个排矸场，项目占地面积约71.63hm2。

（1）思汉沟排矸场。思汉沟排矸场位于思汉沟储煤场南侧，占地约13.584hm2。

（2）狮脑山排矸场。狮脑山排矸场位于工业场地东南侧约600m处，主要包括两个区域：

①西南部已封场区域。该区域占地面积16.7341hm2，合计251亩，矸容量1338728m3，合计约190.4万t。目前，该区域已封场覆土绿化治理。

②东北部排矸作业区域。该区域面积36hm2，合计约540亩。该矸场经过生态恢复工程治理，排矸场边界外南侧约600m、750m分别有百团大战纪念碑和百团大战纪念馆，排矸场南边界距狮脑山森林公园边界最近距离约300m。

（3）北茹排矸场。北茹排矸场位于北茹风井场地东南侧，北茹村西北侧800m处。占地约5.31hm2，合计约80亩，堆矸约37.5万t，目前已停运，不再排矸。

3 土地复垦适宜性评价

3.1 评价对象与范围

评价对象是针对华阳二矿已经破坏掉的土地和生产开采过程中对土地可能造成的破坏土地之和进行土地复垦适宜性评价。

评价范围：应具体包含已破坏与拟破坏的土地复垦责任范围。该矿复垦面积总计为1010.26hm2（已破坏与拟破坏区的复垦责任范围之和，再去除它们的重叠面积）。

3.2 评价单元

华阳二矿复垦土地主要包括：采煤塌陷地和煤矸石压占地，依据该矿区内土地破坏类型（塌陷、压占）与破坏程度（轻度破坏、中度破坏、重度破坏、极严重破坏）、地形、土地复垦的限制因素以及矿区内土地利用现状等因素，划分出7个评价单元[3]，包括：采煤塌陷地、生活区、生产区、储煤场、煤矸场、风井场地、附属设施，使土地适宜性评价更趋向合理、更符合实际。

3.3 评价因子选取

复垦区评价因子的选取，应满足以下几个要求：稳定性、可操作性、关联性、综合性、不重叠性等[4]。因采煤塌陷地和煤矸石压占地破坏类型不同，结合实际情况，选择以下评价因子：

破坏类型及程度、塌陷深度、用地类型、地表坡度、预期土层厚度、排水条件、区位条件、矸石压占地原利用类型、矸石堆放方式、自然状况、风化程度、矸石场服务年限等。

3.4 评价方法

该矿区土地复垦适宜性评价的限制因子对其复垦方法的选择具有重要影响。华阳二矿的采煤塌陷地以旱地、梯田和坡地为主，破坏主要形式为沉陷，产生滑坡可能性的范围比较小，加上该矿区内属黄土高原地貌，黄土梁、黄土峁、沟谷比较发育，自然条件较差，土地利用程度较低，因此要特别重视已经开发的农用地，尤其是耕地，对已经或预期的塌陷破坏的全部用地，通过工程复垦，尽量恢复原土地利用类型。

由于所选评价因子较多（见表1），具有不同的数量级和量纲，且有较大差异的变幅，为了消除差异影响，特采用SPSS13.0软件对华阳二矿收集到的样本数据进行标准化处理，然后用主成分分析法确定影响因子的权重（见表2），尤其地表坡度、排水条件、预期土层厚度、区位条件四个指标权重值占到0.91，可选4个指标作为继续评价的基础，分别统计7个单元的评价指标，然后再用简易评价法通过评价，且根据当地实际情况，确定其复垦方向[5]。采用极限法进行矿区土地复垦适宜性评价的计算公式为：

表1 华阳二矿土地复垦适宜性评价因子

表2 主成分分析因子权重

式中∶

Yi——第i个评价单元的最终分值；

Yij——第i个评价单元中第j个评价因子的分值。

对于破坏土地在复垦过程中不能改进的限制性因素，将限制其复垦的方向。根据华阳二矿实际情况，给与每个标准相应的分值，按照实际生产经验，若Yi＞20分，则适宜复垦为该方向；Yi≤20分，则不适宜复垦为该方向（见表3）。

表3 评价因素分值表

4 评价结果

将各评价单元区的评价因素进行逐项校对[6]，得出华阳二矿复垦土地各个评价单元的评价得分。由表4可见，各评价单元每个评价因素的评分均高于20分，综合评价Yi分值也均高于20分，结合实际情况，规定大于60分者宜耕宜林，20～60分者宜林，因此除采煤塌陷地外各评价单元用地的复垦方向既适宜耕地也适宜林地。

表4 华阳二矿土地复垦适宜性评价

5 结束语

根据矿区土地复垦适应性评价结果，结合每个评价单元复垦地块具体情况，初步确定复垦方向为：经过平整后地块，地块表面可复垦为耕地，地块边坡可复垦为林地。

复垦施工前期，应该加强对破坏土地复垦方向的适宜性评价，因地制宜、科学有序地指导复垦工作，有利于促进煤炭资源的合理开采与生态环境的保护治理，缓解人地矛盾，促进社会和谐发展。