新发煤矿土地复垦适宜性评价研究

史江涛，徐炳建

(1.山西工程技术学院 地球科学与工程系，山西 阳泉 045000;2.矿区生态修复与固废资源化省市共建山西省重点实验室,山西 阳泉 045000;3.山西省第三地质工程勘察院 地勘六分院，山西 晋中 030600)

0 引 言

新发煤矿位于山西襄垣县西北约8 km处，行政区划隶属襄垣县善福乡管辖。该矿原为襄垣县地方国有企业，始建于1984年，设计生产能力为0.30 Mt/a，批准开采3号、15号煤层。经过近40年的开采，矿区环境遭受到较大破坏，人地矛盾较为突出，需要进行土地复垦。

土地复垦是国土整治和环境保护的重要组成部分，也是防止环境污染和恢复生态平衡的有效途径，而土地复垦的前提是对其进行适宜性评价研究。以下结合土地复垦适宜性评价原则、初步复垦方向的确定、评价单元划分、评价方法选择以确定评价指标体系，并对其评价结果进行汇总分析，以期为矿区土地复垦提供参考依据。

1 评价原则

土地复垦适宜性评价旨在为土地复垦利用提供方向，即复垦模式的过程可为新发煤矿土地利用的结构调整提供依据，且致其使用结构更为合理，甚至优于损毁前的土地利用状态[1]。土地复垦适宜性评价原则包括最佳效益、因地制宜以及以主导因素为主该3项原则:① 最佳效益原则。评价时首先考虑经济、技术上可行，且达到经济、社会、综合效益最佳。② 因地制宜原则。适宜性评价应考虑区域性和差异性，在尽可能的情况下应优先考虑复垦为农用地。③ 综合分析与主导因素相结合，以主导因素为主的原则[2]。

适宜性评价应综合分析自然地理要素、土地损毁状况、原利用类型以及复垦区的经济和社会需求、种植习惯和业主愿意等诸多因素[3]，在找寻影响复垦的主导性因素时应综合考虑自然属性和社会属性，但仍以自然属性为主。

2 初步复垦方向的确定

通过对自然因素、社会因素、政策因素、公众因素的分析[4]，初步确定新发煤矿土地复垦方向。

(1)自然因素分析。新发井田地处温带大陆性季风气候，四季分明，季风很强。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽，冬季寒冷少雪，十年九旱。从自然因素分析，项目区各地类可复垦为农用地。

(2)社会因素分析。复垦区土地主要隶属襄垣县，该县农业结构较为合理，生产体系较为完善。

(3)政策因素分析。评价应符合当地社会经济发展规划和积极发展煤炭工业的产业规划的要求[5]，各复垦单元复垦方向也符合《襄垣县土地利用总体规划调整方案(2006～2020年)》的要求。按照规划要求，在土壤条件较好的地块，尽可能以发展农业为主。

(4)公众因素分析。通过调查分析，群众认为土地复垦项目对促进当地经济发展起到重要作用，一致支持该项目建设实施，同时不希望将土地功能发生较大改变。

通过以上分析，新发煤矿的临时排矸场和取土场复垦方向均以林草地为主，沉陷地中土地复垦的方向以原地类为主。遵循“宜耕则耕、宜林则林、宜牧则牧”的原则，对于较轻度损坏的林草地应尽量恢复原有土地类型；对于重度损坏的地段，可根据损毁后土地利用性质重新确定土地利用类型[6]。确定新发煤矿土地复垦初步方向，详见表1。

表1 新发煤矿土地复垦初步方向分析Table 1 Preliminary direction analysis of land reclamation in Xinfa Coal Mine

3 评价单元划分

结合矿区生态环境修复及重构土壤化学性质等研究[7-8]，并根据对项目损毁土地的分析预测，复垦责任区内新发煤矿对土地造成损毁的主要区域为排矸场压占区、复垦用取土场挖损区、沉陷区。根据土地损毁的类型、程度和限制因素将损毁类型作为一级评价单元，并将各功能区作为二级评价单元；最后压占和挖损区以最终地表形态为三级评价单元。新发煤矿评价单元划分详见表2。

表2 新发煤矿评价单元划分Table 2 Division of evaluation units in Xinfa Coal Mine

4 评价方法选择

土地复垦适宜性评价主要是为土地复垦提供依据，由于新发煤矿的采煤沉陷地以低潜水位无积水的林地和草地为主，损毁主因是土地沉陷和产生裂缝，产生崩塌和滑坡可能性的范围较小，加之该区自然条件较差，因而评价应特别重视现已开发的农用地，对沉陷损毁的全部农用地应尽量恢复原利用类型。极限条件法能通过适宜性评价较清晰地明确土地未来复垦方向[9]，因此采用极限条件法可满足对新发煤矿项目区土地复垦的适宜性评价要求。

5 评价指标体系的确定

5.1 评价因子的选取

评价因子应满足下列要求:评价因子可以定量化、评价因子在一定条件下持续稳定、评价因子之间不重叠[10]。基于以上要求，结合矿区土地的实际情况，考虑到该项目区内自然地理等条件，评价单元选择了如下评价因子，详见表3。

表3 矿区土地的评价因子选择Table 3 Selection of evaluation factors of mining land

5.2 评价指标体系的建立

在确定土地复垦初步方向后，用主导因子对各单元进行适宜性等级评定[11]。坡度分级参照《耕地后备资源调查与评价技术规程》。土壤有机质含量指标参照《土地复垦技术标准》，有效土层厚度分级指标参照襄垣县土壤调查资料来确定。

结合矿山土地复垦与生态修复等相关研究[12-16]，对压占区立地条件及土地适宜性评价进行统计，详见表4。在评价过程中，将不同的复垦单元现状立地条件参照沉陷区适宜性等级评价体系表进行对比评价，得到评价区内各复垦单元的适宜性评价结果。清障后的压占区即挖损区的立地条件及土地适宜性评价统计见表5，沉陷区立地条件及土地适宜性评价统计见表6。

表4 压占区立地条件及土地适宜性评价统计Table 4 Evaluation and statistics of site conditions and land suitability in occupied area

表5 挖损区立地条件及土地适宜性评价统计Table 5 Site conditions and land suitability evaluation statistics of Excavation Damage Area

表6 沉陷区立地条件及土地适宜性评价统计Table 6 Site conditions and land suitability evaluation statistics in Subsidence Area

6 评价结果

将各评价单元指标分别与复垦主要限制因素的标准对比，并以限制最大、适宜性等级最低的土地质量参评项目为基础，确定该单元的适宜性等级，得出评价结果，其余原各功能区均复垦为原土地，不进行评价，汇总表见表7。

表7 土地适宜性评价结果汇总Table 7 Summary of land suitability evaluation results

7 结 语

根据山西新发煤矿土地复垦各单元的适宜性评价可知，排矸场平台为2等林地适宜区，地表坡度较小，主要限制性因素为土层厚度、土壤有机质等，复垦中需要进行土壤重构；排矸场边坡为3等林地适宜区，复垦林地主要限制性因素为坡度、有效土层厚度，复垦中需要通过土壤重构、穴状整地或鱼鳞坑整地复垦为灌木林地；南翼风井场地、北翼风井场地、工业场地的生产区为防止煤矿开采对土地造成的污染，拟复垦林地为3等林地适宜区，限制性因素包括砌体压占、土壤压实严重等，复垦中进行拆除建筑物后采取植被措施，将其有效复垦为有林地。

沉陷区采矿用地部分存在建筑物压占，需进行砌体拆除后进行复垦，部分已着生草本植物，形成次生演替群落，复垦中拟撒播草籽、栽植乔本，复垦为林地。沉陷区村庄房屋均已拆除，北部区域坪上村等暂需清运建筑废渣，复垦中进行表层废弃土壤清理、土地平整后复垦为耕地。沉陷区其他林地为疏林地，复垦中通过补植后成为有林地。其余沉陷区地类考虑原有自然适宜性及公众意见等后期通过各种工程措施，恢复原地类。

挖损区取土场处于矿区南部坡面，考虑各方面因素，取土场平台为3等林地区，复垦林地主要限制性因素为有机质含量，土壤容重有点偏大，复垦中通过穴状整地、培肥等改善地表条件后复垦为林地；边坡坡度较大，为3等草地适宜区。