河南一煤炭沉陷区经改造成为网红地点，这对废旧矿区改造有怎样的启示

改造资金缺口普遍存在。目前中央改造资金补贴标准偏低，省级财政补贴不足，而且资源的开发对周边环境造成环境污染，对于一些城市而言，废弃矿区不仅有着不好的形象。而且如何管理也成为了政府和企业的负担，但是这项任务迫在眉睫，我们不得不赶快做认真做，合理的再开发即可以恢复矿山的自然环境也可以减少对周边的污染，能建立起有效的经济发展模式，减少一些社会的负担，这个工程量是不小的，需要人力和物力的支持，也不是说做就可以做到的。但是如果我们改造的目标足够清晰，我们还是可以比较好的解决这些问题，可以在保持原有地形地貌的同时尽量恢复一些植被，利用矿区的特殊地形，打造出一些自然景观，这样可以让我们这个地区充分的发展，现在我们已经做到了，让这个地方已经成为了网红打卡地，相信这一成就还是可以带来很大的好处。矿业是在工业发展史上一个重要的角色，可以对它进行一个很好的利用。矿业废弃地多以重金属污染和矿山酸性排水污染为主，治理内容以生态修复和污染治理为主，边坡治理主要工作就是要稳定边坡，该过程的任务是清除一时降坡削坡，将未形成台阶的悬崖尽量构成水平台阶，把边坡的坡度降到安全角度以下以消除崩塌隐患，之后就要对已处理的边坡进行复绿，使其进一步保持稳定，在这个地区。如果想要成为网红打卡地，那么就一定要保证来到这儿的人的安全，这才是最重要的，安全是第一位。矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化也就是土壤因子的改变及废弃。土壤理化性质变化，养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加，因此土壤改良是矿山废弃第一生态修复最重要的环节之一。

湿地是分布于陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。湿地在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、促淤造陆、净化环境、维持生物多样性和生态平衡等方面均具有十分重要的作用，有“自然之肾”之称。世界各国都在积极采取措施阻止湿地的退化或消失，湿地的生态恢复与重建问题已成为生态学和环境科学的研究热点。对煤矿排水形成的小溪或积水洼地进行湿地生态建设，可能会成为煤矿山环境保护与综合治理研究的一个方向。

大峪沟煤矿地处黄土丘陵区，生态环境脆弱，多年来，煤炭生产、居民生产生活、生态环境三者之间一直在矛盾中循环，始终处于相离相悖自我否定的怪圈。最直接的表现为:水资源短缺与矿坑水得不到有效利用，湿地资源稀缺与煤矿山湿地生态持续破坏。据了解，凉水泉水库早年有鱼有虾，因矿坑水直接排放使鱼虾绝灭，湿地生态受损严重。因此，煤矿山湿地生态建设的目标应为:①改善湿地补给水源的水质。②实现矿坑废水资源化。③扩大湿地景观规模，增加视觉和美学享受，为建设煤矿山湿地公园奠定基础。

1、大型矿井的扩建和延深

【朱仙庄煤矿】井田位于宿东矿区向斜盆地的北段和中段，南北走向长9公里，倾斜宽2.8公里，面积26平方公里。井田特点表土厚、瓦斯大、断层多、煤层厚、储量丰富。1987年4月完成扩建设计，设计生产能力由120万吨/年扩建为180万吨/年。

新建南二风井和南部进风井，净增五采区，贯通7采区。扩建工程量12541米，总投资12000多万元。

【芦岭煤矿】井田走向长7.7公里，倾斜宽3公里，面积23平方公里。1987年6月完成扩建设计，生产能力由150万吨/年扩建为240万吨/年。扩建净增1010采区和181采区各一个工作面，增建东风井，主井提升采用轻型箕斗、高强度钢丝绳、可控硅控制系统，二水平大巷采用皮带运输。扩建设计井巷工程量7784米，总投资10000多万元。该矿选煤厂规模相应由180万吨/年扩建到240万吨/年。

【石台煤矿】矿井生产能力60万吨/年，1975年12月移交生产，矿井改造后生产能力为90万吨/年。

石台矿开拓方式为主井多水平开拓。根据矿井采区接替规划，2003年一水平南五采区接三水平Ⅲ1采区，2001年3月完成三水平延深初步设计，生产能力为30万吨/年。

三水平延深方式为主、副暗斜井延深，斜井开拓，一个生产采区，回采上限-450m，回采下限-650m。主暗斜井胶带输送机选用1800S整芯胶带，副暗斜井选用JTY1.6/1.2B防爆液压绞车。从南风井回风，通风方式为混合式通风，通风机利用南风井风机。水泵三台，一台使用，一台备用，一台检修。该矿为高沼气矿井，2004年鉴定为突出矿井多煤层易燃，煤尘均有爆炸危险性。

该矿三水平延深工程2002年底完成，井巷工程量4891米，投资3412万元。生产能力稳定在130万吨/年。

【桃园煤矿】设计生产能力为90万吨/年，矿井开拓方式为主井石门开拓。工业广场内布置主井和副井，中央边界布置中央风井，中央分列式通风。1995年11月15日正式投产，2005年核定生产能力为160万吨/年。

根据该矿2009年10月二水平二采区接替一水平四采区的紧张状况，2006年完成二水平延深初步设计。延深方式为立井、主暗斜井延深，在现有工业广场内建一新副井到二水平，北部建一个风井、一个副井。二水平划分5个采区，含主采煤层9层，瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，煤层自燃，煤尘具有爆炸性，可采储量6342万吨。井巷工程量11078m，地面工业建筑面积5155m2，总投资39000万元，生产能力150万吨/年。

【童亭煤矿】1979年开工建设，1989年11月30日竣工投产，设计生产能力为90万吨/年。采用立井多水平开拓，中央分列抽出式通风。

1997年为解决童亭矿生产长期单翼超强开采的不均衡问题，经原煤炭工业部批示，将陈楼块段通过井田调整至童亭矿。1999年完成陈楼块段初步设计。

陈楼块段可采储量3720.65万吨，设计生产能力60万吨/年，该块段开拓采用两个浅部立井，主要负担进、回风及行人安全出口，其它生产系统均利用原井生产系统。井巷工程量10042米，总投资1.76亿元。

【临涣煤矿】1977年6月开工建设，1985年12月28日投产，设计生产能力150万吨/年。主井多水平石门，联合采区布置。该矿地质构造复杂，断层多，造成矿井回采率不高，储量消耗过快，水平接替紧张。为缓解采准矛盾，稳定生产能力，2001年完成二水平开拓延深初步设计工作（西翼部分）。

二水平开拓延深受大吴家断层控制，分为东西两翼单独设计，西翼二水平采用主、副暗斜井和行人斜井，生产能力90万吨/年。井巷工程量9900米，总投资1.64亿元。

【海孜西部井】海孜西部井建在海孜煤矿井田上，主采一水平3、5、7采区，地质储量2768.2万吨，可采储量1141.6万吨。由于三条正断层的切割，3、5、7采区上抬近200m，形成弧立的三角形含煤块段。海孜煤矿投产后经补勘认为，穿越灰岩断层开采三角形块段，易透水，风险很大，而且巷道长达9km多，成本高，拟在三角形块段建设小井单独开采。经可行性研究和初步设计，报请上级批准，于1996年1月完成初步设计，当年开工建设，1999年投产，生产能力为30万吨/年，稳定了海孜煤矿的产量。

海孜西部井采区走向长1.2～5.2公里，倾斜宽0～1.7公里，井田面积4平方公里。采用一个混合立井提升和一个立井回风开拓，一个水平上、下山开采。井巷工程量6987米，地面建筑面积15345平方米，总投资11680万元。

【海孜煤矿二水平延深】2001年完成初步设计，设计生产能力为80万吨/年，回风由西风井承担，三条暗斜井延深，井巷工程量12500米，总投资1.8亿元。

【杨庄煤矿三水平延深】1992年完成初步设计，设计生产能力90万吨/年，中央布置副暗斜井和行人斜井，井田两翼分别布置运煤上山，实现分区运煤、分区通风，集中接力排水，集中辅助运输。井巷工程量11000米，总投资1.2亿元。2006年进行四水平延深初步设计。

2、地方及小型矿井的设计

【黄集煤矿】位于安徽省濉溪县铁佛乡境内，东西宽约2.9公里，南北长约4.9公里，呈不规则三角形状，面积约10.5平方公里，地质储量6500万吨。

2004年11月完成建井初步设计，设计生产能力90万吨/年，其中一号井60万吨/年，二号井30万吨/年（后期）。一号井采用一个主井、一个副井和一个中央风井的开拓方式，两个水平上、下山开采，两个生产采区，四个工作面。一号井设计井巷工程量21523米，总投资45000万元。

【刘东煤矿】位于安徽省淮北市西郊，分为刘东和刘西两个井田。刘东井田面积约5.4平方公里，刘西井田面积约9.14平方公里。刘东井田-600米以浅储量为288万吨；刘西井田全区-600米以浅A+B+C+D线储量3000万吨。

2004年11月完成扩建初步设计，设计生产能力由30万吨/年扩建到60万吨/年。新建西部混合井，扩建井巷工程量为16253.5米，总投资24000万元。

【郑腰庄煤矿】位于安徽省肖县境内，井田范围走向长约1.9公里，倾斜长约1.6公里，面积约3平方公里，煤炭储量500多万吨。

1988年12月完成建井初步设计，设计生产能力9万吨/年，采用立井开拓方式，混合罐笼提升机和一个风井。井巷工程量2700米，总投资940万元。

【蔡山二矿】位于安徽省濉溪县境内，井田范围走向长约2.5公里，倾斜宽约0.5～1公里，面积约2.1平方公里，地质储量600多万吨。

1994年3月完成建井初步设计，设计生产能力15万吨/年，采用一个混合提升主井、一个风井、一个水平上下山开拓，井巷工程量3000米，总投资3500万元。

【大演武煤矿】位于安徽省肖县县城西南，井田范围南北走向长5公里，东西倾斜宽0.3～0.5公里，面积约2.2平方公里。1994年3月完成初步设计，设计生产能力9万吨/年。矿井采用竖井分水平开拓，初期设混合提升井及中央风井两个井筒，井巷工程量4520米，总投资4320.6万元。

【窦庄煤矿】位于安徽省淮北市杜集区窦庄乡境内，井田东西长450～500米，南北宽500～600米，面积约0.23平方公里。该矿地质储量为143.1万吨，可采储量76.13万吨。1989年3月完成初步设计，设计生产能力6万吨/年。矿井采用一个混合井，一个风井，一个水平上下山开拓全井田，井巷工程量2450米，总投资736万元。

【大学山煤矿】位于安徽省繁昌县城北西，建于1996年，设计生产能力3万吨/年。原井田范围内有一混合井和一个风井，拟在北部建一个混合井，矿井形成“两进一回”的通风系统。煤工业类型为无烟煤，低沼气矿井，煤层不自燃，无爆炸性。矿井备用电源为柴油发电机组。2003年3月完成该矿技术改造初步设计和安全专篇。技改后生产能力提高到5万吨/年。

【建业煤矿】位于安徽省繁昌县城南，为地方煤矿私营企业，1996年投产，设计生产能力2万吨/年。井田范围内有2个混合井，一个斜风井。拟在北部建一主斜井，一副斜井，原矿井中一个混合井经改造为回风井，原回风井和混合井报废，技改后矿井形成“二进一回”的通风系统。该矿为低沼气矿井，煤尘无爆炸危险，煤层不自燃。供电备用电源采用柴油发电机组。2003年9月完成技术改造初步设计和安全专篇。矿井可采储量52.6万吨，设计生产能力扩增为5万吨/年。

三、工厂、选煤厂设计

【岱河煤矿选煤厂】岱河矿1965年12月25日投产，年产原煤120万吨。煤种复杂，平均灰分为33%。1998年2月4日决定在该矿建选煤厂，4月完成初步设计，被集团公司列为重点工程之一。

根据工业广场内的构筑物现有情况，在主井井口西侧布置选煤厂主厂房和浓缩车间，采用跳汰法分选的工艺流程。原煤经预先分级筛分后作为最终混煤产品装仓，煤泥水实现闭路循环，最终产品为混煤、矸石。

设计主厂房4跨3个进深，长27米，宽19米，建筑面积2359m2，建筑体积11520m3。钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土独立基础，采用干振碎石桩加固地基。浓缩车间由2座联合的直径15米的架空式钢筋混凝土池和一座直径6.5米架空式钢筒体池组成，为钢筋混凝土条形基础及独立基础，基础下地基采用干振碎石桩加固。架设带式输送机栈桥2条，总长108米。入洗原煤栈桥倾角20.5°，洗混煤栈桥倾角13°。

工业场地总建筑面积3272m2/13994m3，道路和场地面积1432m2，各种管线长2966m，各种电缆长12952m。机电设备124台件，化验设备1套。

该工程形成图纸资料27卷，竣工图317张。

该厂建设工程特点：

1、工艺流程灵活、合理

2、选用机电设备先进、运行可靠

(1) 入洗原煤带式输送机，由上海煤科院运输所研制，实现大倾角输送物料不超过18°的禁区，每小时运输量150吨。

(2) 矿井原煤预先分级筛（3SKTB1848），与中国矿业大学共同开发研制的非标准筛分机，处理量250～280t/h。

(3) 跳汰机的数控电磁风阀和自动排料装置，集中控制系统，均采用国内先进技术设备。沉降式离心脱水机处理量大、脱水效果好。

3、投资少、施工周期短

该工程投资额2871万元，方案多次比选、优化，最终竣工决算投资额2017.06万元，降低29.74%。

1999年6月1日选煤厂投产以来，共处理原煤316万吨，上交利润1140.7万元。入洗混煤于2001年11月获中国质量检验协会、中国产品推广评价中心联合颁发的“国家质量检测质量信得过产品”称号，并通过国家质量体系ISO9000标准认证。

【朱庄煤矿选煤厂】朱庄煤矿生产能力180万吨/年。2003年3月完成选煤厂初步设计，5月动工，同年10月投产。

选煤厂采用先进的复合式干法选煤工艺流程，设备运行可靠，年创利润约200万元。

干法选煤技术的应用，填补了安徽省无复合式干法选煤工艺的空白，在动力煤深加工方面起到示范作用。

【许疃煤矿选煤厂】许疃煤矿于2004年11月建成投产，年产原煤300万吨。原煤灰分高达40%左右。煤的标号为炼焦肥煤，属宝贵资源。为降低成本和冶炼精煤的加工费用，集团公司决定建设许疃煤矿选煤厂，并列为2005年集团公司的重点工程之一。

2004年10月开始做“可研报告”和“方案设计”，2005年7月设计施工图，8月开工建设，12月30日建成试运转，2006年4月正式投产。采用“复合式干法选煤工艺流程”，年处理原煤300万吨。选后的商品煤灰分降低4～5%，年排矸量约20万吨左右，可节约费用1000万元以上。我院对唐山神州公司的FGX－12复合式干选机提出改进意见，使工作环境粉尘及煤泥水污染大为减少。

【临涣工业园净水站】淮北矿业集团公司位于安徽省北部，是我国重要的煤炭生产基地及主要精煤出口基地，根据综合开发规划，在临涣镇拟建一个新型煤、焦、化工业园区，包括年产440万吨焦炭的焦化厂1座，4×300MW机组煤泥煤矸石综合利用电厂1座，入洗能力为800万吨/年选煤厂一座，集中净水站一座，以供给煤焦化电各工程所需的工业用水。2005年4月集团公司决定由设计院设计、筹建净水站。2006年建成净水站一期工程，处理能力达到8万吨/年。2008年建成净水站二期，处理能力达到20万吨/年。

净水站一期采用浍河水及矿区塌陷区蓄水，二期结合淮水北调工程，取怀洪新河蚌埠闸下弃水及香涧湖蓄水。为确保水质，拟选定以下工艺流程：

原水→管式混合器→竖流折板絮凝斜管沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→送水泵房→工业园区供水管网。

【纤维素生物液体燃料中试项目】本项目选用富含生物质能的各种纤维素生物质尤其是各种废弃生物质为原料，生产燃料乙醇、汽油和其它再生性液体燃料等。重点尽可能中试所有易于得到的纤维素生物质，在半商业化生产的规模上再现小试的所有结果，收集必要的参数，准备商业化建厂。2006年5月，设计院对厂区主厂房、汽油车间、精硫车间、原材料加工间、办公楼等地面建筑设施进行规划设计，总占地面积35664平方米，建筑面积22250平方米，总投资33000万元。

本次中试的物质转化反应路线包括一条主反应和一条次级反应，物料转化方程由下式表达：

线路2加氢+生物质预处理纤维素/半纤维素木质素加氢汽油线路1发酵水解单糖乙醇燃料乙醇精制多醇脱水脱卤汽柴油

近期目标：

（1）采用最经济的生物质预处理技术和新的利用木质素技术，结合其它发酵生产工艺，用农作物秸秆作为原料，日产燃料乙醇1000升。

（2）在淮北矿业集团公司煤化、盐化、一体化工业园区，建成煤化工和生物化工相结合的液体燃料商业化生产厂。年处理木质素17.5万吨，农作物秸秆80～110万吨，年产汽油约12万吨，燃料乙醇年产量区间约为6000～9000万加仑。

远期目标：

（1）在十年左右的时间内，生产木质素固体产品约90～116万吨，将在煤盐一体化厂区进行加氢制油，约48万吨的木质素将转化为汽油。

（2）在二十年左右的时间内，将再生能源生物质（农作物秸秆）的百分之十（1.5亿吨）用于燃料乙醇和汽油的生产，可以产出1890万吨以上的汽油和4200万立方米以上的燃料乙醇。

该技术是世界范围内唯一有潜力全面取代石油的生产工艺，其燃料乙醇生产成本有可能接近甚至低于粮食燃料乙醇。

【中密度纤维板厂】位于淮北市人民路东段北侧，1993年7月被列为煤炭行业发展第三产业和多种经营贴息贷款项目，同年12月通过可行性研究报告，1995年9月设计。生产线全套采用上海人造板机器厂生产的日产55m3、年产15400m3中密度纤维板设备，工艺流程为鼓式削片机→气流铺装机→多层热压机系统。由木片制备、纤维制备、铺装热压、成品制备和砂光五个工段制成。地质勘察报告认为粉煤灰堆积时间较短，工程性质差，拟对厂房地基土（粉煤灰）进行处理。该工程地质勘察报告对场地塌陷稳定性未作出评价，因此，初步设计按塌陷稳定设计厂房基础。设计生产能力为15400m3/年，原料消耗树木间阀材22720m3/年，总占地面积5.52公顷，总建筑面积9540平方米，厂房总建筑面积3488.5平方米，总投资4748.5万元。

四、建筑设计

【上海金茂大厦设计】1997年3月，上海建工设计研究院承担上海金茂大厦深化设计，工程占地2.3万平方米，地下3层，地面以上88层，建筑总面积28.95万平方米，建筑高度420.5米，为世界第三高楼。1997年3月7日至2000年5月设计院派出五名高级工程师参于该工程电气自动化、暖通专业及上海恒隆国际商贸大厦的深化设计。

【紫藤苑住宅小区】2004年4月设计，当年开工建设，2007年竣工入住。占地面积55000m2，总建筑面积78000m2，绿化率30%，住宅25栋832户。1#楼为8层砖混结构住宅，沿街部分为4层框架商业用房，14#楼为商住楼，下面两层为框架结构商业用房，上部为四层砖混结构住宅，15#及16#楼住宅部分为六层砖混，沿街为3层框架结构商业门面，2#～13#楼均为六层砖混结构住宅楼。小区设施配套有商店、幼儿园、医院、休闲娱乐活动场地、停车场及垃圾中转站等。住户为分户供电、供水、供气及闭路电视。小区设三个出入口，中部及南侧两入口为主要出入口，东南侧为次要出入口。

【华松现代花园小区】位于淮北市人民路西段。2002年设计，当年开工建设，2005年全部竣工入住。建筑面积16.0万平方米，绿化率40%，集多层住宅、小高层住宅，住户为分户供电、供水、供气及闭路电视。户型从90平方米―140平方米/户，平面合理，功能齐全，户内空间富有变化。小区配套设施有商业店、超市、小学、幼儿园，智能化控制，安保系统，家庭信息箱，计算机网络，单元门设远红外线防盗门对讲系统。采用竖直联排式住宅平面格局，部分建筑单体转一角度（10度左右）。分区布置了小桥流水、喷泉水景，儿童游戏场、休闲广场等环境小品设计。

【大华现代城苏果超市】位于淮北市相山南路，2004年设计，建筑面积17320m2，地下一层，地上四层，地下一层为车库和设备用房，底层为商业精品店，二、三层为苏果超市，四层为仓储和办公管理用房。工程设计满足大型超市的商业需要，流线合理，方便经营。

【淮北市亚太商业广场】位于淮北市新政府北侧，为一座大型综合商业建筑。地上四层，地下一层，占地9800m2，总建筑面积22800m2。商场内设客梯一部，自动扶梯八部，中部有直通三层的中庭。2004年设计，10月开工建设，2006年5月建成使用。

【淮北金色华松商厦】位于淮北市淮海路东段北侧的商业繁华地段，是一座集商业、办公、高档住宅为一体的高层综合建筑。该工程占地面积3800m2，总建筑面积21000m2，地上24层，地下2层，总高度89m，其中一至三层为商业用房，地下一层为人防工程，地下二层为设备用房，四至二十层为高档住宅。2003年设计，2004年3月开工建设，2006年7月建成使用。

【西苑住宅小区】位于淮北市淮海路东段北侧，是淮北矿业集团机械装备公司的职工住宅新区。总建筑面积7.33万平方米，占地约21亩，户型建筑面积80m2/户，公共配套面积6500m2。总体布局合理，留有宽阔的活动场所，充足的绿化地带。本住宅小区于2006年设计施工，可供750户困难职工入住。

五、院、校设计

【北京煤矿总医院】位于北京市和平里香河园住宅区，曙光西路与西坝河路口，是煤炭系统最高等级医院。占地1.8公顷，总建筑面积33602m2。1987底设计建设，1993年建成开诊。有传染病房、钴60治疗室、同位素室、CT室、核磁共振室等配套设施。建筑平面布置符合医疗功能要求，立面造型简捷大方景观好，规模定为500床位。门诊楼、病房楼、辅助医疗楼和综合楼采用高层集中式建筑，之间用走廊连成“工”字形状。辅助医疗楼地面7层，病房楼地面11层，综合楼地面6层，门诊楼4层，附属联合楼4层。病房楼和辅助医疗楼北侧，设燃气锅炉房、变电所、污水处理站和太平间等。

【淮北朝阳医院病房楼】淮北市最大的民营企业医院。建筑面积1.22万m2，床位300张。地上六层，地下一层，混合结构。垂直交通采用二台医用电梯，三座楼梯。病房楼分设内科、外科、妇产科和手术室；收费、后勤、办公、会议室等管理服务用房。地下室用于药品贮藏。2003年设计，当年开工，2004年竣工投入使用。

设计满足综合医院安全、卫生、使用功能的基本要求，功能分区合理，洁污分流清晰。建筑布置紧凑，病房有最佳的朝向，室外有较高的绿化区。

【淮北实验高级中学】原淮北矿业集团公司中学综合教学楼，于1999年7月设计，2000年8月竣工验收使用。占地面积1330m2，总建筑面积8013m3，为六层框架结构。教学楼平面基本成“L”形，北侧一至五楼为教学办公区，六层为多功能活动室。东侧一至五层为实验区，主要布置物理、化学、生物、语音等实验室，六层为报告厅，楼梯间还设置小天文台一座。中间为学生活动场地。

【南京高淳淳辉高级中学】位于南京市高淳县城东，规划用地117000m2，总建筑面积85000m2，规划建设高中36个班、初中18个班、小学24个班及8个幼儿园班，台湾教育家魏照金先生投资约1.2亿人民币建校。主要分教学区、运动区和生活区三大部分。2002年开始设计，10月份开工，分三期工程建设，2004年7月建成使用。

【凤台住宅小区】为淮南华天房地产开发公司在凤台县城开发的住宅小区，总建筑面积26000m2，沿街为商住楼，框架结构，7层建筑，2005年5月开始设计施工。

六、馆、所设计

【相王府宾馆】地处市中心花园路南侧，1991年设计开工建设，主楼12层，框架结构52.8米高，建筑面积7800平方米，造价1150万元，装饰豪华，设中央空调，集中供暖、供水，全天候服务。北侧有会议中心及2003年设计建成的宴会厅，集宾馆、接待、餐饮、商贸洽谈、旅游为一体，三星级宾馆。

【黄山相王山庄】地处皖南风景秀丽、奇松峻峰的黄山北大门，隶属皖南新兴旅游城市黄山市黄山（太平）区，是淮北矿业集团职工疗、休养的综合山庄。1992年7月在原有院址进行二期工程扩建，占地17.36亩，扩建总面积10000平方米，主楼1、2、3号，4层砖混结构，内设中西餐厅，对外接待旅游、会议、休养。

【连云港相王度假村】位于苏北港口城市连云港市商业繁华地带西部的一座三面环海的山坡上。1993年设计建设主楼3栋，层高三～四层，呈阶梯状连接，另有小型别墅3栋，总建筑面积约20000平方米，度假村布局合理，环境优美。2005年对主楼一号楼改扩建，使山庄建筑群更显气派端正。

七、论文（课题）、荣誉

1、《沉降地层井筒破裂治理技术及工程实践研究》获2003年度安徽省人民政府颁发的科学技术二等奖。获奖者王文华。

1987年以来徐州、大屯、兖州、淮北、永夏等矿区有近50个井筒相继发生井壁破裂事故，其中采用钻井法施工的井筒占七个（如淮北童亭煤矿主、副井等）。引起井壁破坏的主要原因是深厚表土层中底含水头下降造成地层压缩沉降，使井筒受到纵向附加力作用所致。因此，在疏水沉降地区开凿井筒并确保其安全运营，关键取决于研究出一种可有效地衰减井筒所受纵向附加力浅薄井壁厚度的井壁结构。我院参与该项课题研究，寻求一种可有效衰减纵向附加力，防止井壁破坏，确保井筒安全运营的新型复合井壁结构。

本课题通过实验室模拟试验和理论分析，研究出一种既具有纵让横抗特征，又安全防水的新型可滑重力复合井壁，确定可缩井壁在沉降过程中对纵向附加力的衰减率以及分布规律，得到通过卸压槽（采用冻结法施工井筒时）或井壁接头（采用钻井法施工井筒时）的纵向可缩性人为地控制纵向附加力的重要结论，提出新型可滑重力复合井壁的设计计算方法，研究突破了提升井筒装备适应可缩井壁的技术难题，拓宽了特殊凿井法施工井筒的适用范围。

2、《QJR1－300/1140型矿用隔爆兼本质安全型交流软起动器》。获安徽省人民政府科学技术三等奖。获奖者苗中山。

QJR1－300/1140型交流软起动器是一种集真空磁力起动器与数字式调速装置为一体的新技术产品，适用于交流50HZ、电压660/1140V、电流300A以下的电动机重负荷软起动，软停车。具有起动电流小，速度平稳，对电网冲击小的优点，特别适用于煤矿胶带运输机的起停车中，能大大减少起动时皮带的张力，延长皮带和机械设备的使用寿命。

3、《ZTDK－ZN－0ISP直流提升机电控系统》，获河南省煤炭工业局科学技术一等奖。获奖者苗中山。

ZTDK－ZN－0ISP直流提升机电控系统为全数字直流调速系统，具有6脉动和12脉动独立使用功能。电枢可逆逻辑无环流方式，能实现转速、电流双闭环控制四象限运行。该装置首次在临涣煤矿主井提升系统使用，取得良好的企业效益和经济效益。

4、《矿井直流提升机数控自动化系统的应用》获安徽省金桥工程技术奖三等奖。获奖者苗中山。

5、《石台矿整治塌陷地面亭子桥设计》获安徽省级优秀工程设计三等奖。获奖者贾耀明。

6、《肖县闸河煤矿恢复生产技术鉴定》获安徽省政府优秀咨询项目二等奖。获奖者王文华。

7、《北京煤矿总医院设计》1995年获煤炭部级优秀工程设计二等奖。

8、《农村小康住宅设计》获1997年淮北市农村小康住宅方案一等奖。获奖者王慎谦。

9、《农村小康住宅设计》各获1997年淮北市农村小康住宅方案三等奖。获奖者贾耀明、戴合勇。

10、《农村小康住宅设计》各获1998年“迈向二十一世纪”安徽省住宅方案竞赛三等奖。获奖者：彭飞、戴合勇。

11、《岱河煤矿选煤厂设计》2002年7月获安徽省级优秀专业工程设计三等奖及省政府科技进步奖。获奖者薛正宇等9人。

12、《淮北实验高级中学综合楼设计》获安徽省城乡建设优秀勘察设计奖。

13、《朱庄煤矿选煤厂设计》获2004年度淮北矿业集团公司科学技术一等奖。

14、《现代花园小区设计》获三项大奖，分别为：（1）2003年度全国人居经典评选“环境建筑双向金奖”（中国建筑协会\中国房产住宅研究会\中国风景园林学\建设部城区规划管理中心联合评选）；（2）2004年度安徽省优秀住宅小区（安徽省建设厅评选）；（3）2004年首届淮北市民喜爱的楼盘评选金奖、最佳环境设计奖、最佳房型奖（市建委、房管局联合评选）。

由上节可知，自燃煤矸石山立地条件很差，集自然条件下的各种胁迫因子于一体。其中高温、干旱、强盐、酸化、坡陡、压实、营养不足是最为重要的限制因子，如不进行基质的人工改良，植物很难生存。因此灭火、理化性质改良、整形整地、土壤重构和水肥条件改善是自燃煤矸石山植被构建的必要前提。

自燃煤矸石山灭火降温。由于自燃煤矸石山燃烧使得表层风化物温度很高，植物很难在如此高温下生长，而且也不利于绿化施工的实施。因此自燃煤矸石山立地改良的首要任务是灭火降温；对于潜在自燃煤矸石山应注意防火工作。

整形整地。地形陡峭，容易产生水土流失。由于煤矸石山坡度较大、结构松散，而且没有经过压实和覆盖处理，加上表面有一定的风化碎块，在大风和暴雨条件下，容易发生风蚀和水蚀。另外在植被恢复施工过程中，由于人为因素，容易发生滑塌等重力侵蚀。

煤矸石山表层风化物的改良。煤矸石表层风化物物理性质很差，尤其是保水持水能力差；同时存在限制植物生长的物质，包括酸性、盐渍、重金属等其他有毒元素；缺乏植物生长需要的氮、磷、钾等营养元素和土壤生物（如蚯蚓、线虫等有益微生物）。所以，对煤矸石山的整形整地和风化物基质的改良技术直接关系到植被恢复工作的成败。

一、煤矸石山整形技术

1.煤矸石山整形整地的作用和目的

煤矸石山坡面的坡度较大，如阳泉煤矸石山的安息角一般在40°左右，坡度大，施工难度大，不利于植被建设，有条件可将坡度放缓。而且坡度较大极易造成煤矸石山的水土流失，因此地形设计主要是对煤矸石山坡面的坡度进行整理，减少坡度，并适当地进行工程整地，以增加整理后的煤矸石山的水分和养分的保持能力。

煤矸石山的整形整地工作在国外多采用推平整地、减缓坡度、覆盖土壤以及添加营养物质等措施，较大规模地改良煤矸石山的立地条件。但由于我国土地资源的短缺和其他社会、经济因素，很难达到如此规模的改良。同时我们认识到对自燃煤矸石山放缓坡度的过程，必然要开挖山体，扰动着火点。未经开挖的山体，由于多年的风化和沉积作用，着火点处于一种封闭压实的状态，燃烧并不剧烈。开挖后，改善了供氧条件，火势可能加大。因此只能以较小的整形工程规模、局部的整地措施和较少的经济投入达到尽量改善立地环境的目的。而且在覆土前对煤矸石山进行一定的整理非常必要，有利于下一步用推土机推平，坡面用挖掘机和人工整理平整，然后碾压。

自燃煤矸石山整形的主要目的和作用在于：

1）减缓坡度，稳定地表结构，减少水土流失；

2）便于植被恢复施工，提高造林质量；

3）改善孔隙状况，提高土壤的持水和保水能力；

4）找出火源和潜在燃烧点，以便及时防灭火；

5）增加栽植区土壤的厚度，提高栽植成活率和保存率，促进植物生长。

2.自燃煤矸石山整形整地的要求

自燃煤矸石山整形一般包括削坡整形、防灭火、梯田、水土保持工程。一般整形整地的要求是：

1）建立一条环山道路直达山顶，便于运料和整地施工以及游人登顶；

2）对山顶进行平整以建立亭台和休闲活动场地；

3）结合景观设计和整地种植，采取平缓陡坡、修建梯田等方法重塑地貌景观；

4）在一些适宜位置建立错落有致的石阶供游人登山；

5）建立排水系统，由于煤矸石山高度较大，坡度较陡，表面覆土后很容易发生表面侵蚀，产生水土流失，因此煤矸石山整形的同时应设计完善的排水系统；

6）在重塑地貌时，如发现高温区或自燃区应进行注浆灭火和覆土压实，在潜在燃烧区应做好防火措施。

二、自燃煤矸石山整地的方式与技术规格

1.整地的方式

整地的方式有全面整地和局部整地两种。按照既经济省工又能较大程度地改善立地质量的原则，同时坚持尽量减少火源暴露氧气的原则，不提倡整个煤矸石山全面覆土的整地方式，而采取局部整地方式。在局部整地方式中，带状整地方式和块状整地方式均可采用。带状整地方式可采用水平梯田和反坡梯田的方法；块状整地可采用鱼鳞坑和穴状两种方法。

为增加栽植区的土层厚度，在整好的植树带或植树穴内再进行适量的“客土”覆盖。“客土”可以是异地土壤或者煤矸石表层风化物，有条件的可以利用污泥覆盖技术，能较大程度地提高煤矸石山肥力水平，改善土壤结构，而且可以降低成本。

2.自燃煤矸石山整地应注意的问题

为保证自燃煤矸石山整地的效果且有利于植被恢复，整地时要考虑整地的深度、平台的宽度、断面形式、覆土的厚度、隔离层、挡土墙等因素。

（1）整地深度

整地深度直接影响植物根系发育，是整地中一个重要的指标。煤矸石山整地的深度因植被不同而异，一般来讲，草本最小为15cm，低矮灌木为30cm，高大灌木为45cm，低矮乔木为60cm，高大乔木为90cm。野外实验发现，高大乔木在阳泉自燃煤矸石山上存活率很低，而且高大乔木生长需要的土量很大，为此应构建以灌木和草本为主、乔木为辅的植物群落结构。

（2）整地宽度

整地宽度的基本原则是在自然条件和社会经济条件许可的前提下，最大限度改善立地条件，控制水土流失。由于煤矸石山坡度较大，整地宽度不宜过大，若采用反坡梯田整地的方式，其整地宽度以2.0～1.0m为宜。

（3）断面形式

断面形式是整地后的土面与原破面所构成的断面形式。为更多地蓄积降雨，减少蒸发，增加土壤湿度，煤矸石山整地的坡土面要低于原坡面，并与原坡面构成一定角度。

（4）隔离层等防火措施

在煤矸石山覆土前，使用惰性材料（黄土、石灰、粉煤灰、粘土等）覆盖并进行碾压，作为隔离层。碾压选择适宜的碾压工具及运行参数，使惰性材料的容重达到1.6～1.8g/cm3。对灭火区域和高温区域进行重点碾压（增加惰性材料的覆盖厚度及碾压强度）。为了更好地抑制煤矸石内部黄铁矿的氧化，在整形好的煤矸石山表面，每平方米喷洒2～3L的氧化亚铁硫杆菌专性杀菌剂（苯甲酸钠溶液，浓度为0.3%～0.4%）。并在潜在自燃煤矸石山表面接种硫酸盐还原菌，按照接种量500mL/m2菌液均匀地喷洒在煤矸石山上。

（5）复层结构覆土

经振动压实的煤矸石山的入渗率较小，黄土覆盖压实后，渗透率更低，这有利于防灭火。压实程度与空气流动性成反相关，压实程度与灭火效果成正相关。但是过分压实的土壤不利于植物生长，严重影响到降雨的入渗和植物的根系发育。要使煤矸石山不发生自燃，要将煤矸石山的密实度压实到大于0.75；要治理已燃的煤矸石山，则需将矸石堆的密实度压实到大于0.82。

鉴于灭火和种植的矛盾，结合覆土压实的要求及植物对土壤条件的需要，研究采用下部土层压实，上部留有一定厚度的土层保持正常密实度用于蓄水、生长植物的方法，可以兼顾灭火和种植的要求。

（6）排水沟

为减少地表径流对煤矸石山表土的冲刷，保持煤矸石山的水土；同时由于被裸露的矸石会产生较高的温度，一旦暴露于空气中，很快就会复燃，并使植物缺水。为了保护好覆盖封闭效果，应做好梯田田面的排水、平台（马道）排水和煤矸石山的纵坡排水（自上而下的排水沟）。梯田田面和平台的雨水通过排水沟集中流到煤矸石山的纵坡排水沟内，排到煤矸石山下，进而避免地表径流在地面的集中和流速的增加，减轻地表的水土流失。在修建排水渠道、蓄水池时，将建筑物和煤矸石之间增加隔离层，以减少氧气的渗入（图6-5）。

（7）挡土墙

针对煤矸石山的“烟囱效应”，应对坡脚挡土墙进行隔离设计，即在挡土墙的下部和内侧增加隔离层。隔离层与坡面的覆土层衔接，构成了一个完整的石灰等碱性物质隔氧层，确保空气不从底部进入，阻断煤矸石山“烟囱效应”的进口通道，限制了空气的进入，进而防治或切断煤矸石自燃需要的氧气。

3.整地季节及施工方式

煤矸石山的整地应按照至少提前一个雨季的原则进行，即如果是春季造林，整地最好在造林前一年的雨季以前进行；如果是秋季造林，整地最好在当年的雨季以前进行。这样有利于植树带的蓄水保墒和增加有机质等养分含量。

图6-5 煤矸石山排水系统

整地施工时，一般是按照由上而下的顺序施工，不仅可以借助重力的作用便于施工，而且可以使下一个梯田的施工不影响上一个已施工好的梯田。

三、自燃煤矸石山的基质改良技术

1.酸性改良

（1）黄土

黄土对煤矸石中的酸有很好的中和作用，可缓冲煤矸石山的酸度。地处黄土高原的阳泉等地，利用当地黄土改良煤矸石山土壤的酸碱度。经黄土覆盖后的自燃煤矸石山酸性大大降低，一般煤矸石中混合约10%的黄土或覆土可满足多数植物的生长。

（2）碳酸氢盐和石灰、石灰石等

由于碳酸氢盐和石灰、石灰石具有很强的碱性，可以用来中和煤矸石酸性物质。这些物质处理效果比较好，但是如果大面积治理煤矸石山费用较高。

2.肥料改良

（1）化学肥料

煤矸石山缺乏植物生长需要的营养元素，因此改善土壤肥力非常必要。氮、磷、钾肥的施用一般能取得迅速而显著的效果。由于煤矸石结构松散、孔隙度较大，化学肥料很容易流失，为此应采用少量多施的方法。

（2）有机肥料

传统培肥，施入农家肥是传统的快速提高土壤肥力的途径，具有见效快、技术简单的特点，而且可以有效改善煤矸石物理结构性能差的缺点。

（3）生物固氮

将植物种类中具有固氮作用的植物种植在煤矸石山上，通过植物的固氮作用，吸收氮元素，在植物体分解后，将氮元素释放到土壤中，进而改良煤矸石基质。

（4）微生物培肥技术

微生物培肥主要是指依靠微生物的活动使土壤肥力改善和提高的过程。它主要是利用土壤中特定的微生物、根系分泌物、菌根以及土壤动物提高土壤活性和生产力。

在治理煤矸石山的过程中，微生物的作用日益受到关注，研究过程也特别注重促进土中微生物或外源特异微生物的繁衍和增加。菌根（Mycorrhizae）作为土壤中菌根真菌与高等植物营养根系形成的一种互利联合体，因其对环境胁迫的高度适应性，受到关注（图6-6）。通过对内生菌根植物的研究显示，与非菌根植物相比，接种菌根真菌的植物可以吸收更多的营养，且抑制植株积累的过量有害元素的量。如丛枝菌根不仅可以促进作物对大量营养元素（N、P、K）的吸收，还可以促进对中量元素和微量元素的吸收。这是因为菌根与植物结合以后，增加了植物根系与土壤的接触的表面积，使原来在空间上对作物无效的养分变成有效养分。这主要是由于菌根的生长减少了离子向根表扩散的距离，增加了根系的吸收效率。同时，根外菌丝的生长增加了植物根和土壤的接触位点，缩短了离子到根系的扩散距离。同时菌根具有较强的络合重金属元素的能力，真菌细胞壁分泌的粘液和真菌组织中的聚磷酸、有机酸均能络合重金属，从而减少重金属向土壤上部的运输量，避免或减轻重金属对植物的毒害。除此以外，丛枝菌根还可以改善植物水分代谢；提高植物的抗、耐病性等特性。

图6-6 菌根

因此，通过研究发现不同内生/外生菌根真菌与不同植物，对煤矸石山土壤基质的营养改善作用，菌根真菌对煤矸石基质的盐渍化、酸化和高温的适应性，对基质中过量重金属和有机污染物的抗性作用，筛选出适应灭火后自燃煤矸石山的微生物和植物组合，建立改良自燃煤矸石山土壤结构和功能的微生物技术是今后自燃煤矸石山微生物培肥技术的重要发展方向。

3.盐渍危害处理

干旱半干旱地区的煤矸石山，年降水量小，蒸发量大于降水量，煤矸石山土壤常处于干旱脱湿状态，土壤盐分淋洗微弱，几乎全年处于积盐状态，并持续多年。

经观测研究发现，盐是伴随着高温而产生的，因此煤矸石山一经灭火，盐的危害即被解除。如果不能灭火，高盐依然伴随着高温制约着植被的构建，除盐首先要灭火。高温下植物是难以生存的，自燃煤矸石山植被建设的前提是灭火。煤矸石山灭火后，盐的胁迫相应就会解除。因此煤矸石山的盐分问题会随着高温问题的解决而解决。

摘要：本文对永城矿区煤炭资源开发利用的环境及其价值的构成、特征及分类等进行了分析和研究，探讨了环境价值分类的基本思路和方法，提出了煤炭资源的环境价值对矿区可持续发展的作用。

关键词：煤炭资源；开发利用；环境价值

一、永城矿区自然地理概况及地质特征

永城煤田位于河南省东部，东西长60 千米，南北宽50 千米，面积2056平方千米，分布于永城、夏邑两市县境内。地处黄淮冲积平原，地势平坦，平均海拔标高31～37 米，仅东北部有芒山孤立，海拔156 米。地表主要河流有包河、浍河、沱河、王引河等，水系十分发育，且地下水位较高。区内交通颇为便利，北临陇海铁路，东临京沪铁路，西临京九铁路，矿区内有运煤专用铁路联通主要煤矿。

永城煤田属地台型沉积，煤系地层为石炭—二叠纪含煤沉积岩系，含煤层位与河南平顶山、鹤壁、渑池（新安）、登封、焦作等石炭—二叠系主要煤田基本相同。永城煤系地层总厚度为1205米。计含煤25层以上，其中可采、局部可采煤层7层，主要可采煤层3层，煤种以无烟煤为主，另有少量贫煤和瘦煤，部分煤层受后期岩浆烘烤变为天然焦。永城隐伏复背斜为永城煤田的一级褶皱构造，煤层分布于褶皱两翼，产状变化及埋深受褶皱形态及所处部位控制。永城煤田断裂构造，主要为褶皱期后的断块作用所形成的断层，以高角度正断层为主。煤田内海西期及燕山期小岩体发育，受构造控制明显，多沿永城背斜轴部分布，并向两翼侵入煤系地层或沿煤层贯入。永城井田煤质均以高变质的年轻—中等无烟煤为主，其次为天然焦。煤的物理性质、煤岩特征和煤种基本一致。主要可采煤层顶板均为砂岩或砂质泥岩，一般比较稳固，岩石完整性也较好。常随采煤放顶而塌落，底板多为泥岩、砂质泥岩；未发现底鼓现象，顶、底板均易管理。

矿区内地形平坦，地表水系发育，新生界松散沉积较厚；奥陶系、石炭系灰岩中含丰富的地下水，水文地质条件为简单—中等复杂程度。矿区1～3级瓦斯，属低瓦斯区，局部有富集现象，深部井田为高瓦斯区，煤尘爆炸性不大。矿区恒温带深度为23 米，恒温带温度为16.5℃，地温梯度为1.3～4.3℃/100米，平均为2.6℃/100米。

二、永城矿产资源开发现状

永城是豫东地区一座重要的能源城市，河南省新兴的重点煤矿区，全国六大无烟煤基地之一。境内现已发现各类矿产资源达17 种，主要有煤、铁、石英岩、花岗岩、大理岩、水泥岩、矿泉水等矿产资源。煤是永城重要的矿产资源，目前已探明的煤炭资源储量达32.43 亿吨，分布在全市的18个乡（镇），含煤面积达716 平方千米，占全市总国土面积的35%。全市共有各类矿山企业17家，其中包括神火、永煤两大集团所属的8 家煤矿企业。2006年，全市共生产原煤1180 万吨，工业总产值达552323 万元，实现利税总额324821万元，矿业已成为永城经济的支柱产业。

三、煤炭资源开发利用的环境及其价值概念

煤炭资源开发利用的环境是指与煤炭资源开发利用相关的一切环境要素的总和；煤炭资源开发利用的环境可分为煤炭资源开发利用的社会环境和自然环境。煤炭资源开发利用的社会环境是指与煤炭资源开发利用相关的信息、教育、文化、知识、法律等社会环境要素的总和；煤炭资源开发利用的自然环境是指与煤炭资源开发利用相关的围岩、土地、水、大气、生物等自然环境要素的总和。通常煤炭资源开发利用的环境仅指自然环境。

煤炭资源开发利用的环境价值是指：煤炭资源开发利用的周围自然环境所表现的（提供的）使用价值和存在价值，会随着煤炭资源开发利用的变化而变化。伴随着煤炭资源的开发利用，已有自然环境被破坏，自然环境不断恶化，反映出煤炭资源开发利用产生了不良的环境效应，即煤炭资源开发利用的环境价值的损失，表现为负环境价值；伴随着煤炭资源开发利用，原有自然环境得到不断的改善和提升，反映出煤炭资源开发利用产生了好的环境效应，即煤炭资源开发利用的环境价值的提升，表现为正环境价值。

煤炭资源开发利用环境价值的损失有两种基本的表现形式。一种是煤炭资源开发利用使原有“自然环境要素”的环境价值直接损失，如采煤造成自然环境要素土地的塌陷，土地塌陷使原有土地的使用价值部分或全部丧失。另一种是煤炭资源开发利用新增加了负环境价值的“环境要素”，造成整个煤炭资源开发利用系统中其他“环境要素”的环境价值损失，如采煤新增加煤矸石，占用农业用地和污染环境，使农地失去了种植收益价值和平整美观的生态环境价值。通常所称的“废物”是负环境价值的“自然环境要素”。

四、永城煤矿区环境价值特征

由于永城矿区特殊的地质条件，永城煤炭开采引起的地质环境破坏比较显著。据测算：永城矿区万吨塌陷率高达6.85亩，远高于全国3.6亩/万吨的平均水平，同时塌陷深度系数也高达0.8。预计到矿区开采结束时，地表积水面积达184.2平方千米，蓄水量为4 亿立方米，形成12 个面积不等的积水盆地。由于受河流、铁路、公路的分割，实际上将会形成更多的次级积水盆地。由于开采塌陷，本区水域面积增大，使本区空气湿度增加，气温变化幅度下降，生态系统由陆生农业生态系统变为水生生态系统与陆生农业生态系统的复合生态系统。部分农民失去耕地，由农业生产变为水产养殖。随着矿区的建成投产，开采塌陷将造成地表大面积下沉，潜水位相对上升；同时，由于矿区地势平坦，塌陷区内河沟又同步下沉，区内积水难以排除造成常年积水。当潜水位上升到地表后，随着蒸发量的增加，使土壤中的盐碱成分增多，既影响了耕地的物理化学性质，又影响了土壤养分的有效性，妨碍了作物的生长，造成农作物大幅度减产。由于开采塌陷改变了地表耕地原有平坦的形态在塌陷区范围内形成大于0.8%的坡地，从而加剧了水土流失，造成土壤薄层化，土壤养分循环失衡，同时地裂缝形成水肥下渗的通道，造成土壤上层侵蚀下移，破坏原有土壤层次分布的条件，改变了土壤自身的营养条件和外界环境条件。永城矿区矿井全部投产后，建井排矸量约142.58万立方米（约计290万吨），生产期固体废物排放问题171.44万吨/年。目前已投产的5个矿井，污废水排放量46105立方米/天，其中矿井排水41625立方米/天。

综上所述，永城矿区环境价值具有以下基本特征：①煤炭资源开发利用量大面广，对环境的作用和影响显著，环境价值突出；②环境价值大小一方面取决于环境价值要素的价值（环境价值要素的价值越大，环境价值也就越高），另一方面取决于煤炭资源开发利用强度（开发利用强度越大，对环境价值要素的作用和影响就越大，环境价值也就越高）；③破坏或损害已有环境价值（土地等）与新生环境价值（矸石、瓦斯等）问题互相结合；④环境价值要素以土地、水、矸石和矿井底气为主；⑤绝大多数情况下，环境价值主要表现为负价值；⑥由于环境的不可逆性以及环境价值评估的局限性，使重置环境价值往往大于损失环境价值；⑦环境价值具复杂性、长期性和动态性等。

矿区环境价值通过矿区环境成本加以体现，矿区环境价值的大小主要取决于矿区自然环境要素的价值（如土地的价值、水的价值等）和构成，煤炭资源开发利用的强度和技术以及社会对环境的认知和态度。

随着煤炭资源开发，矿区环境成本总体呈递增趋势，主要表现在：①社会经济发展对土地及水资源等需求更大，更大的需求使土地及水资源等的价值会越来越大。②采矿活动对土地及水资源等破坏程度不断增大（水位不断下降、水污染不断加重、塌陷面积增大、塌陷深度增加等），降低了土地及水资源等原使用价值，可供利用的土地及水资源越来越少，供给不足加剧了土地及水资源等的稀缺性，使土地及水资源等的价值越来越大。③水污染和土地塌陷等所表现和引起的地质灾害问题更为突出，防治地质灾害的成本（费用）会更高。④随着土地及水资源等破坏程度加大，恢复和治理成本（费用）会更高。破坏到一定程度（量变到质变）就无法恢复，理论上其恢复费用就无限大。⑤村庄搬迁的难度更大和费用更高，问题更为突出。⑥资源枯竭，矿井衰老，产量下降等，使吨煤分摊的矿区环境价值更高。⑦人们的环境意识不断加强，矿区环境价值中的存在价值更为突出等。

五、永城矿区煤炭开发环境价值要素选择及综合评价

根据《煤炭资源价值与矿区可持续发展》（刘金平、樊华民著，中国矿业大学出版社）的研究成果。以永城矿区为单元，从全国角度选择能反应环境价值水平高低的主导要素以及各要素的影响因素，采用特尔菲法确定各要素及其影响因素的权重，计算要素影响因素的综合权值。分别建立各个要素中的各个因素的效用函数，将各个要素中的各个因素的实际值通过效用函数转换为效用值。对各矿区环境价值分类的综合作用分值进行100—0标准化处理获得永城矿区环境价值分类的标准化综合作用分值，并确定永城矿区为环境价值突出矿区。计算矿区环境价值分类综合作用分值的具体公式为：

河南矿业循环经济灵宝行动

式中：Zk为k矿区环境价值分类的综合作用；Xkij为k矿区第i要素中第j个影响因素的效用值；wij为i要素是第j影响因素的综合权值。

按照永城矿区实际共选择出反映环境价值水平高低的5个主导因素以及各要素的影响因素：

（1）土地要素：土地破坏程度（万吨塌陷率、万吨积水率、塌陷深度、塌陷面积），土地复垦难易程度，人均占有土地数量，人均占有耕地数量，土地质量等级，农地保护等级（一般农地和基本农田），土地建设密度，土地建设容积率，人均收入，工农业总产值；

（2）水要素：矿井涌水量，矿井水污染程度，矿井水处理难易程度，矿井水可利用程度，水供给保证程度，万元工农业产值用水量，人均占有水量，工农业总产值，水质，水价，临近地区水供给保证程度；

（3）矸石要素：排矸率，排矸量，矸石有害组分含量，矸石有用组分含量，矸石含热量，矸石可利用程度；

（4）瓦斯要素：环境承载力，物种多样性，森林覆盖率，有害物质最大允许排放量，自然景观状况。

六、永城矿区环境价值评价的作用

永城矿区是我国新兴的能源矿区，对矿区开发过程中出现的地质环境问题，早预测、早规划、早安排，能够使矿区综合治理变被动为主动，可以避免老矿区在环境治理上走弯路，从根本上确保矿区社会、经济的可持续发展。

根据永城矿区环境价值评估得出的结论，永城市政府为解决矿山开发中的环境问题，委托中国矿业大学编制了《永城矿区国土资源综合规划》，并提出下列结论和建议：

（1）永城矿区煤炭资源开发对矿区乃至全市土地资源已产生实际、明显和初步的影响。这种影响是综合的、动态的、复杂的、长期的、深远的，且随着煤炭资源不断的开采与日俱增和更加突出。

（2）永城矿区煤炭资源开发对土地资源的影响具有正负两面性。只要加强矿区土地复垦和生态重建，不仅不会损害本地区的社会生态价值，而且还会产生更好的社会生态效果，使永城矿区煤炭资源的开发为本矿区和永城市提供社会生态经济综合价值增值的机会。如不仅使本地工业经济得到了发展，而且在诸如：①农业结构调整和优化，养殖业比重提高；②中心村（小城镇）建设的加快发展；③土地整理向更深和更高层次发展；④物种更趋多样性；⑤随矿区社会经济的发展，现代意识不断加强，农民社会文化素质不断提高等方面，将产生举足轻重和不可忽视的影响。

（3）将矿区各种资源（矿产、土地、水和植被等）和矿、工、农、林、养殖等作为一个有机的整体，用系统的思想，遵循矿区社会经济、政策法规和现代组织管理的手段和方法将土地利用总体规划、土地整理规划和土地复垦规划有机结合，因地制宜，统筹规划，综合整治，是矿区土地复垦与生态重建的关键技术路线和思路。

简介：山西省煤炭规划设计院成立于1979年，是山西省煤炭工业厅直属事业单位。伴随改革同行，历经行业风浪，经过三十五年的发展，我院已经壮大成为山西煤炭技术领域专业性强、业务面广、质量优秀、服务满意的中坚力量。连续9年被中共山西省直属机关工作委员会评为省级“文明和谐”单位 山西省煤炭规划设计院，现有职工242人，其中教授级高级工程师1人，高级工程师37人，工程师69人，助理工程师78人，各类职业注册师43人，外聘专家6名。先后获国家科技进步二等奖二项、省部级奖三项、厅局级奖十一项；煤炭总体规划设计，矿井可行性研究及初步设计810余部，其中0.9Mt/a规模以上设计106部，选煤厂设计30余部。全省35个国家级重点产煤县煤炭总体开发规划中72%由我院编制完成。

注册资本：540万人民币

：建设单位。建设单位是指执行国家基本建设计划，组织、督促基本建设工作，支配、使用基本建设投资的基层单位。一般表现为：行政上有独立的组织形式，经济上实行独立核算，编有独立的总体设计和基本建设计划，是基本建设法律关系的主体

【摘 要】低碳生活理念、低碳生活方式是当前的时髦话题，也是当前各学术领域的研究重点，它关系到国家的能源战略和能源安全，景观规划设计领域对这一研究也刚刚开始。本文结合生态设计理念，对环境景观的主要要素提出了低碳设计的策略，以期对我国特别是北方的景观设计活动有所借鉴。

【关键词】景观设计 低碳 生态

低碳生态城市这个发展模式是由仇保兴博士在“2009城市发展和规划国际会议”提出的。所谓低碳生态城就是建立在人类对人与自然关系更深刻认识基础上，以降低温室气体排放为主要目的，建立高效、和谐、健康、可持续发展的人类聚居环境。低碳生态城市建设，环境景观设计先行。如果组成我们城市的物质实体都不能体现低碳、生态的理念，试问低碳生态城市将焉附。环境景观设计对建设低碳生态城市的贡献是巨大的，这就要求我们在景观设计过程中要有低碳生态设计的理念，要有节约能源、降低能耗的理念。追求时尚、豪华，讲究排场是我们当前景观设计过程中存在的一个很大的误区，不但费时、费工、浪费建设资金，生态效果低，而且意境差、可持续性短，与我们所提倡的低碳生态设计理念严重相悖。景观的低碳生态设计要求我们的景观是低碳景观，单位景观的能耗低，具有较高的生态附加值，具有较强的可持续发展潜力。

1 低碳生态城市建设研究现状

1.1 国内现状。作为低碳生态城市建设重要组成部分的城市环境景观建设的研究并不多，而且主要集中在绿色建筑的理论研究上，而宏观的景观概念相对宽泛，除建筑外还包括道路系统景观、水系水体景观、城市环境照明系统景观、植物景观等。作为城市景观要素的重要组成部分，在低碳生态城市建设中，把各个景观元素结合起来进行综合性研究，使之成为一个系统，进而成为一个研究领域，为建设低碳生态城市做出贡献，非常有必要。特别是低碳景观的概念还没有被提出。

1.2 国外现状。国外的低碳生态城市建设进行的比较早，取得了丰硕成果。19世纪60年代美国的景观设计师麦克哈格提出景观规划的生态理念，以《Design with nature》的出版为标志。经过几十年的实践，景观生态规划理念已深入人心。走过工业化时代的西方国家，碳排放控制在很低的水平，特别是在西欧和北欧。

2 城市环境景观低碳设计策略

从城市景观的构成元素及其选材入手，选择节约能源、低能耗材质为主，尽量选择自然材质，避免大量人工合成材质的选用；以利用为主，改造为辅的设计原则，尽量体现简约的设计理念；通过问卷调查，了解人们对低碳景观的认知程度和接受能力，不光让设计者，也让景观的享用者了解低碳景观；绿色植物是组成低碳景观的重要元素，查阅资料，整理出绿色植物在城市生态方面的作用，作为佐证材料。

2.1 景观建筑的低碳生态设计策略。

2.1.1 整体性策略。设计师在设计中将自然条件、社会环境、经济条件等众多因素考虑其中，将设计的过程看成是一个庞大的系统，带着一种尊重、补偿的思想与这个系统交流对话，让建筑有机的融入自然，像是从地上长出来一样。在适宜的采用高技术时，应该更为注重的是采用高技术提高能源的利用效率，充分利用可再生能源。

2.1.2 可再生能源体系策略。低碳建筑降低碳排放量的主要途径是减少化石能源的使用，要想降低碳排放，发展低碳建筑，走可持续发展道路，节约能源是一方面，立足于国情，提高能源的利用率，大力开发可再生能源更是当务之急。仅仅是开发还不够，还要形成产业体系，这样才能使得可再生能源的开发和利用更加高效和合理化。

2.1.3 低碳建材策略。以全寿命周期的观点，计算建筑材料资源消耗、能源消耗和CO2排放时必须考虑建筑材料的可再生性。材料的可再生性指材料受到损坏但经加工处理后可作为原料循环再利用的性能。如果能将木材广泛地应用到新农村建设中，那么所节约的能耗，所减少的碳排放量是很可观的。

2.1.4 地域性被动式策略。我国各地的地理、气候条件差异很大，在不同的地域人们因地制宜，因材施用，创造了适合当地居住的形式。

发展中国特色低碳建筑战略，我们要根据地域的特点，结合当地气候特征，吸取传统建筑中的有利建筑元素，与现代创新语汇相结合，使建筑具有较强的气候适应和气候调节能力，更加展现了我们民族建筑艺术的魅力。

2.2 城市交通系统的低碳设计策略。作为城市动脉的城市交通的低碳水平，在很大程度上也就成为衡量我国国民经济低碳化进程的重要方面。

2.2.1 政策引导，深入规划。随着低碳概念的引入，由于对传统的煤炭和石油的使用对环境的破坏，人们对绿色能源开始关注，包括太阳能、电能、生物质能、风能、核能等。随着研发的深入，社会的关注和需求量的增加，加之相关鼓励政策等，可替代燃料的需求量将逐步打开，从而取代传统的汽柴油作为未来汽车的动力来源。

2.2.2 彻底的“以人为本”理念。保障步行及自行车交通的路权，改变目前以车为主，忽略行人的城市交通规划理念，保证人行道、自行车道的专用道路系统足够宽度、良好照明、安全、连续无障碍，并且合理与其他交通方式实现方便换乘，共同构筑绿色的低碳城市交通。

2.2.3 交通功能明确。道路交通规划体现客、货运功能的细化；城市主干道增加小城镇、开发区、旅游景观、轨道交通主干道；严格划分公交尤其是快速专用道、自行车道的专用道、出租车专用道等；根据优化后的城市交通规划，重新分配停车区域，尤其是中心城区，合理有效解决停车问题，实现城市交通的动静平衡。

2.2.4 充分发挥公交优势。大城市应形成以大运量快速交通为骨干，常规公共汽电车为主体，出租汽车等其他公共交通方式为补充的城市公共交通体系，建成区任意两点间公共交通可达时间不超过50min.布有地铁、轻轨交通线的城市主、次干路上不再重复设快速公交专用道，但这些道路上应设常规公交通行的专用道。注重各种交通工具综合换乘枢纽的规划，缩短换乘时距，方便快捷实现换乘。

2.2.5 改善车辆行驶环境，在良好的道路条件（路面平整度、路面宽度、平纵线形等）和良好的交通状况（快慢车分道行驶、无非机动车、横向干扰较小等）时，车辆运行状态稳定，其耗油量相对较小，因此有必要持续改善城市交通状况，保证通的同时，具有有效的行驶速度，向和谐、高效的模式发展。

2.2.6 沥青路面材料、工艺的改进。沥青在加工、施工等过程中存在污染环境等情况，日益受到人们的关注。随着废轮胎橡胶粉、路面再生、温拌沥青等材料和技术的应用和推广，这一棘手问题有望得到有效解决。此外，路面再生技术为沥青路面废料的合理利用找到了出路，对于低碳贡献和节约投资，均是很有意义的。

2.3 植物造景的低碳设计策略。植物是构成城市环境景观的重要元素，规范合理的植物种植对一个城市生态作用的发挥至关重要。大量绿色植物的应用不但能节约人工合成的建材，进而降低能耗，而且对于建设生态园林城市也是必备的。植物景观的低碳设计策略应包含以下几个方面。

2.3.1 植物类型。乔木的碳汇作用强，灌木就要低很多。乔木的寿命长，所以长期来说固碳量很大。灌木生长速度快，但碳被固定在其中的周期相对较短。我们需要的是固碳速度快、周期长的植物种类，这样固碳效应才会高。

2.3.2 植物种植形式。不同形式和不同设计风格的植物景观，如自然式和规则式植物景观碳汇效率差别很大。自然式的植物景观明显高于人工式。像模纹花坛这种植物景观形式是需要强烈的维护管理和人工干预的，而花带，必须经常更换，因此，从碳效应来考虑是不合理的。

2.3.3 植物种植结构。植物种植结构不同（疏密、水平结构、垂直结构），如密林草地和疏林草地其固碳效应不同。目前比较受欢迎的植物景观结构模式是密林草地和疏林草地，其树丛多为复层结构，从高大乔木到中层乔木再到小乔木、灌木和地被植物。这种复层结构植物景观模式的叶面积系数大，因此光合效率高，同时因为有高大乔木，所以碳固定的时间周期也比较长。密林植物景观结构，其碳汇功能很强。（本文系2010年黑龙江省艺术科学规划项目；立项编号：10C026）

参考文献

1 戴亦欣。中国低碳城市发展的必要性和治理模式分析。中国人口·资源与环境，2009.3

2 李克欣。低碳城市建设的技术路径及战略意义。城乡建设，2009.11

3 郑文摘。低碳将成“十二五”中国城市化重要导向。新重庆，2009.12