文/沈陽(yáng)建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院 黃清華 高 楊 李殿生 馬 艷

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程加快，以資源開(kāi)采為生命線(xiàn)的資源型城市卻步履艱難，礦產(chǎn)資源逐漸枯竭，留下了許多廢棄礦區(qū)。廢棄礦區(qū)為城市帶來(lái)許多現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題，故合理利用煤矸石處置利用過(guò)程中形成的良好再建基底及其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行空間優(yōu)化是礦產(chǎn)資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的重中之重。

新邱露天礦是阜新“百里礦區(qū)”中的第二大露天礦，2018年被阜新市政府定義為“工礦廢棄地”，留下百年礦區(qū)和大量煤矸石。煤矸石和剝離土的混合及無(wú)序堆存不僅造成土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和許多環(huán)境問(wèn)題，且存在災(zāi)害隱患，給周邊居民的生活造成諸多不便，影響新邱區(qū)及其周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過(guò)煤矸石綜合處置利用置換出的土地資源可為新邱區(qū)提供建設(shè)用地，實(shí)現(xiàn)固廢變土地資源，優(yōu)化廢棄礦區(qū)空間布局，使廢棄礦區(qū)重新煥發(fā)生機(jī)，促進(jìn)新邱區(qū)及其周邊區(qū)域發(fā)展，從而帶動(dòng)阜新市實(shí)現(xiàn)資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1 新邱礦區(qū)煤矸石概況

1.1 組成特征及相關(guān)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

新邱礦區(qū)的煤矸石山主要由頁(yè)巖類(lèi)、泥巖類(lèi)、砂巖類(lèi)、石灰?guī)r及煤粒組成。經(jīng)測(cè)定，大部分在篩選后基本符合再利用標(biāo)準(zhǔn)。目前新邱礦區(qū)煤矸石產(chǎn)業(yè)主要包括能源利用和建材利用，能源利用即供煤矸石發(fā)電廠(chǎng)及熱電廠(chǎng)使用，建材利用即作為紅磚原料參與建造。

1.2 空間分布及堆存量

礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有煤矸石山18座、礦坑10個(gè)，大部分煤矸石與剝離土混合堆存，總量超過(guò)3億t，占地面積約24km2，平均高度約53m。依據(jù)現(xiàn)有資料及補(bǔ)充勘察，測(cè)定了煤矸石山和礦坑幾何形狀的四點(diǎn)坐標(biāo)、海拔高程，計(jì)算了煤矸石山和礦坑的準(zhǔn)確位置、占地面積，估算出煤矸石的堆存量。根據(jù)數(shù)據(jù)估算，新邱礦區(qū)煤矸石和剝離土堆存總量為2.7億m3。

2 礦區(qū)空間規(guī)劃策略

2.1 資源利用

“十四五”規(guī)劃中的重大項(xiàng)目、工程和計(jì)劃均為消耗煤矸石固廢提供了有力支撐，國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展的高度重視也為新邱區(qū)大力開(kāi)展煤矸石綜合處置利用工作，發(fā)展新型建材產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了空前機(jī)遇。

2.1.1 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

新邱區(qū)煤矸石和剝離土成分多樣、品質(zhì)低，綜合處理難度大，技術(shù)復(fù)雜，需規(guī)?；?、專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化處置才能降低成本，提高質(zhì)量。因此可在新技術(shù)的推動(dòng)下，建設(shè)以固廢研發(fā)中心、煤矸石綜合處置基地及隧道窯為核心的煤矸石綜合處置利用循環(huán)產(chǎn)業(yè)園，通過(guò)企業(yè)整合、集聚和產(chǎn)品升級(jí)構(gòu)建新邱區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，建成后可為阜新市百年賽道城建設(shè)和生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)原材料，同時(shí)騰退土地。

2.1.2 選點(diǎn)及布局

礦區(qū)煤矸石和剝離土總計(jì)3.87億t。將礦區(qū)內(nèi)煤矸石山分為北、中、南3個(gè)區(qū)域進(jìn)行處置利用，通過(guò)對(duì)煤矸石綜合處置基地及隧道窯的選點(diǎn)及布局對(duì)煤矸石資源進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)和高效轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)煤矸石“吃干榨凈”，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)，對(duì)礦區(qū)空間資源進(jìn)行合理改造，為阜新市百年賽道城建設(shè)提供良好基底。

2.1.3 空間規(guī)劃

在對(duì)處置空間進(jìn)行合理選點(diǎn)及布局后，通過(guò)對(duì)新邱礦區(qū)煤矸石組成特征、處理量、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等進(jìn)行較為全面系統(tǒng)的分析，依托前期煤矸石綜合處置利用技術(shù)的研究成果，以EOD模式為指導(dǎo)原則，將新邱區(qū)24km2的礦區(qū)規(guī)劃為一個(gè)煤矸石綜合處置利用循環(huán)產(chǎn)業(yè)園，整體作為阜新市的大宗固廢綜合利用示范基地之一。根據(jù)生態(tài)治理規(guī)劃和阜新市百年賽道城建設(shè)的要求，在礦區(qū)范圍規(guī)劃1個(gè)固廢研發(fā)中心和5個(gè)大型煤矸石綜合處置基地，同時(shí)將正在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的18家隧道窯磚廠(chǎng)作為煤矸石綜合處置基地的重要組成部分。

2.2 規(guī)劃方案

在完成煤矸石綜合處置利用的礦區(qū)范圍內(nèi)，將形成北、中、南3個(gè)規(guī)劃區(qū)，為下一步規(guī)劃建設(shè)提供良好基底。規(guī)劃北區(qū)內(nèi)設(shè)置多條專(zhuān)業(yè)級(jí)賽道，故區(qū)域內(nèi)煤矸石山多被改造為賽事觀(guān)景平臺(tái)；規(guī)劃中區(qū)對(duì)區(qū)域東部礦坑進(jìn)行充分開(kāi)發(fā)，使其成為園區(qū)娛樂(lè)中心，區(qū)域西部承擔(dān)住宿功能，區(qū)域內(nèi)煤矸石山以隔離功能為主，多予以保留；規(guī)劃南區(qū)的煤矸石山及礦坑數(shù)量最多，故開(kāi)發(fā)需注重煤矸石山及礦坑的合理結(jié)合。

以北、中、南3個(gè)規(guī)劃區(qū)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)各規(guī)劃區(qū)優(yōu)勢(shì)、煤矸石山和礦坑實(shí)際分布情況進(jìn)行考量，將規(guī)劃區(qū)域劃分為7個(gè)主題小鎮(zhèn)，分別為紅旗賽道小鎮(zhèn)、賽道樂(lè)園小鎮(zhèn)、冰雪賽道小鎮(zhèn)、星球賽道小鎮(zhèn)、礦坑賽道小鎮(zhèn)、礦山賽道小鎮(zhèn)及競(jìng)技賽道小鎮(zhèn)（見(jiàn)圖1）。

1 賽道小鎮(zhèn)規(guī)劃方案

2.3 功能分區(qū)

規(guī)劃北區(qū)內(nèi)的7個(gè)礦坑均為小型礦坑，故賦予其小型車(chē)賽事及賽道體驗(yàn)功能；規(guī)劃中區(qū)以?shī)蕵?lè)休閑功能為主，故未設(shè)專(zhuān)業(yè)級(jí)賽道，保存其中8號(hào)礦坑的形態(tài)，并進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，打造礦坑景觀(guān)；規(guī)劃南區(qū)由于具有煤矸石山數(shù)量和布局優(yōu)勢(shì)，擁有最佳的觀(guān)察視角和體驗(yàn)，故以高級(jí)別、高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賽道建設(shè)，布置了F級(jí)賽道及山地叢林賽道（見(jiàn)圖2，3）。

3 賽道分布

3 煤矸石山規(guī)劃策略

3.1 生態(tài)修復(fù)

礦區(qū)經(jīng)多年開(kāi)采后出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題及安全隱患在對(duì)煤矸石進(jìn)行規(guī)模化、專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化處置利用后可得到不同程度的解決，有效減少塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題和水、土、空氣等環(huán)境污染問(wèn)題。與此同時(shí)，通過(guò)綠化護(hù)坡、土地平整等手段可為礦區(qū)內(nèi)百年賽道城建設(shè)提供安全、穩(wěn)定的土地條件。

3.1.1 綠化護(hù)坡

綠化護(hù)坡及隔離帶由煤矸石山開(kāi)采后遺留的煤矸石堆砌而成，既可鞏固礦坑邊緣滑坡，又可提供更安全的觀(guān)賞場(chǎng)地。為提高邊坡穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)由上到下自然傾倒煤矸石堆填工藝造成的邊坡陡峭、無(wú)法采取覆土夯實(shí)等問(wèn)題，新邱礦區(qū)采用漿砌片石拱形護(hù)坡處理方式，坡面覆土，種草綠化（見(jiàn)圖4）。

4 綠化護(hù)坡示意

3.1.2 土地平整

礦區(qū)經(jīng)開(kāi)采后出現(xiàn)采空區(qū)，由于地表洪水沖刷、礦坑水流動(dòng)、礦柱破壞等原因，采空區(qū)上覆巖破壞，地表移動(dòng)、變形，破壞了土層的穩(wěn)定性，引起地面塌陷出現(xiàn)裂縫。故進(jìn)行土地平整，防止礦區(qū)發(fā)生二次塌陷，提供良好的建設(shè)條件尤為關(guān)鍵。以阜新市百年賽道城項(xiàng)目建設(shè)為重要依托，對(duì)原露天礦坑挖掘遺留的場(chǎng)地進(jìn)行土地平整處理，并再利用改造為礦坑賽道（見(jiàn)圖5）。

5 土地平整示意

3.2 開(kāi)發(fā)利用方案

根據(jù)新邱礦區(qū)規(guī)劃分區(qū)及組團(tuán)功能，對(duì)煤矸石山、礦坑進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，使其達(dá)到可開(kāi)發(fā)利用的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)區(qū)域內(nèi)18座煤矸石山進(jìn)行山體改造及開(kāi)發(fā)程度劃分，分為完全保留山體、部分保留山體及完全鏟除山體（見(jiàn)圖6）。

6 煤矸石山開(kāi)發(fā)程度分類(lèi)

3.2.1 完全保留山體

基地內(nèi)原本具有良好位置的煤矸石山無(wú)需進(jìn)行山體改造，保留原本山體的形態(tài)進(jìn)行綠化護(hù)坡和生態(tài)修復(fù)即可滿(mǎn)足規(guī)劃建設(shè)要求，承擔(dān)其應(yīng)有功能。

3號(hào)煤矸石山位于賽道城入口處，將其保留，作為門(mén)戶(hù)景觀(guān)山體，同時(shí)賦予其觀(guān)景平臺(tái)的功能。5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)煤矸石山位于規(guī)劃中區(qū)，主要作用是隔離中區(qū)的東西兩區(qū)，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃中區(qū)的動(dòng)靜分離，故將其完整保留。

3.2.2 部分保留

對(duì)部分煤矸石山進(jìn)行局部改造，使其可在礦區(qū)后續(xù)開(kāi)發(fā)中承擔(dān)應(yīng)有的空間功能。位于礦區(qū)最北部的1號(hào)和2號(hào)煤矸石山需承擔(dān)居住功能，故需騰退空間，對(duì)其進(jìn)行部分保留；8號(hào)和9號(hào)煤矸石山由于礦坑景觀(guān)的構(gòu)建，部分需進(jìn)行改造，形成良好的景觀(guān)界面；10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)、14號(hào)煤矸石山位于規(guī)劃南區(qū)，呈環(huán)繞形，有天然的觀(guān)景優(yōu)勢(shì)，故對(duì)其進(jìn)行部分保留和改造，形成半圍合觀(guān)景平臺(tái)，以便賽事觀(guān)看；17號(hào)和18號(hào)煤矸石山作為景觀(guān)界面，在規(guī)劃北區(qū)與中區(qū)之間起過(guò)渡作用。

3.2.3 完全鏟除

對(duì)部分煤矸石山進(jìn)行完全鏟除，騰退土地，為下一步建設(shè)提供良好的土地基底。4號(hào)、10號(hào)、13號(hào)、15號(hào)煤矸石山所處位置皆與規(guī)劃建設(shè)要求沖突，故完全鏟除，為礦區(qū)空間建設(shè)更好的流線(xiàn)提供基礎(chǔ)條件。

4 結(jié)語(yǔ)

本文立足于新邱區(qū)煤矸石綜合處置利用，通過(guò)對(duì)煤矸石組成特征、空間分布、堆存量現(xiàn)狀等進(jìn)行全面系統(tǒng)分析，以新邱礦區(qū)內(nèi)18座煤矸石山為對(duì)象，對(duì)煤矸石綜合處置基地及隧道窯進(jìn)行合理空間選點(diǎn)及布局，從而實(shí)現(xiàn)煤矸石有序、合理開(kāi)發(fā)利用，為城市規(guī)劃建設(shè)提供良好基底。以阜新市百年賽道城建設(shè)為規(guī)劃目標(biāo)，形成北、中、南3個(gè)規(guī)劃區(qū)，對(duì)規(guī)劃組團(tuán)、賽道、賽場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃，并在此基礎(chǔ)上制定煤矸石山開(kāi)發(fā)利用方案，形成完全保留、部分保留、完全鏟除3種改造方式。將空間優(yōu)化和煤矸石處置利用進(jìn)行結(jié)合，打造科學(xué)、合理的煤矸石綜合處置利用發(fā)展格局，加速新邱區(qū)廢棄礦區(qū)“變廢為寶”進(jìn)程，帶動(dòng)新邱區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展。