基于矿城“协同”视角的城市型矿区转型策略研究——以抚顺西露天矿为例

薛 巍，毛 凯，王 辉，邹 丽

(1.中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司，重庆 400016；2.重庆大学规划设计研究院有限公司，重庆 400030)

改革开放以来，我国的煤炭年消费量从6.09亿t激增到2020年的49.7亿t，煤炭资源对我国经济的发展、促进人民生活水平的提高、建设强大的国防提供重要的支撑[1]。但在矿区发展过程中，由于资源开发和城市发展等原因，矿区发展出现诸多问题：矿城系统长期分裂，矿城功能结构不一、区域交通组织割裂等。近年来，我国有关部门制定相应的政策，来促进煤炭资源枯竭型城市的发展和矿山治理，主要有《国务院办公厅关于加快推进采煤沉陷区综合治理的意见》、《自然资源部关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》等。2018年9月，习近平总书记视察抚顺市西露天矿时，提出了“开展采煤沉陷区综合治理，要本着科学的态度和精神，搞好论证评估，做好整合利用这篇大文章”。目前，如何克服历史因素制约，走矿区综合治理、可持续发展道路，使其获得新生，成为现阶段社会亟需思考和解决的问题。城市型矿区是指随着独立矿区快速发展，周边逐步形成服务矿区的城市功能区域，导致矿区被城市包围，形成具有经济和社会功能跟城市紧密相关，矿城空间粘连发展特征的矿区，其在矿区新生中具有独特的靠近城区的区位优势。因此，深入分析城市型矿区空间结构和功能组织，在此基础上提出促进城市型矿区转型的建议和对策，旨在为我国其他典型城市型矿区提供转型发展思路。

国外学者对矿区转型的研究是从1990年以后开展的。当时国外逐步进入了生态旅游发展的新阶段，不少学者的研究方向是基于生态旅游所引发的社会经济文化再次发展繁荣，最终刺激资源型城镇能够得到更大的发展[2-4]。相比较于国外的发展路径，国内学者主要在衍生问题上进行研究。在这些研究细分类课题上，主要围绕产业转型、探究矿业废弃地生态修复等方面展开。其中支航[5]等人提出发展循环经济，将此作为煤炭矿区转型的一条新路子，要把握好转型中塌陷地的综合治理，确保循环经济发展有序进行，最终达到煤炭矿区的发展可朝着多产业协同发展的方向迈进的目标。但对城市来说，在矿区转型过程中，矿城协同发展是矿区城市发展的必然之路，从资源开采到枯竭的过程中，城区与矿区相互影响，矿、城之间存在多方面的空间组织矛盾冲突。总体而言，当前国内对城市型矿区转型研究存在着盲区，从空间组织角度对矿区转型进行研究这一方面的理论成果更为匮乏。如罗萍嘉[6]等从城区型废弃矿区地下空间与城市协同发展展开了相关性的研究，但是这一研究观点并未基于矿城角度出发，这就意味着城市型矿区与城市发展二者之间并未从空间组织方面展开系统的、全面性的研究。基于以上目的，本研究以典型的城市型矿区——抚顺西露天矿为例，基于调研资料和已有研究成果，总结“协同”理论在城市型矿区转型发展研究中的效应；根据西露天矿形成和发展的过程，对西露天矿矿城关系、组织结构进行梳理；重构矿城“协同”系统，并在此基础上提出露天矿转型发展策略，以便于在矿区治理资金投放与政策制定上更能做到有的放矢。

1 矿城“协同”发展理论

1.1 协同发展理论

德国物理学家、协同学的创始人哈肯指出，所谓的协同，就是围绕各个学科，基于合作、同步联合作用上的相关研究。确切地来说，协同就是需要一个宏观系统当中的各类子系统之间可以进行相互协调、相互合作、相互联合发力，作用于整个系统的一个集体行为[7]。更为客观地讲，协同是系统整体性、相关性的内在表现，竞争和协同是自组织系统演化动力来自系统内部的两种相互作用力。一旦子系统运动起来，那么整个系统会趋向于非平衡的状态当中，但是系统会在非平衡的基础上再次走向平衡，系统组织在原有的基础上进一步强大。然后系统会再次进入到下一次的子系统竞争和协同过程当中，从而支配系统的整体演化[8]。

1.2 矿城“协同”发展理论及其效应

城市型矿区由于历史发展过程的特殊性，不仅具有独立矿区的一般特征，更具备城市特色，其城区和矿区各自存在相对独立的系统，二者既独立又统一，统一即形成了矿城协同系统，这一系统包含了许多子系统，包括生产、生活、生态及交通组织系统等。根据协同学的观点，系统中的诸多子系统相互协同、合作或同步的联合作用，集体行为，支配系统的整体演化，即推动了对矿区和城市的发展变化。简单的说，矿城“协同”发展效应是指矿区系统和城区系统相互之间的协同作用使整个复杂系统产生“1+1>2”的作用，其协同发展效应是指城区和矿区企业之间通过生产、生态、生活及交通组织等子系统之间的协同作用从而产生整体功能大于部门之和的协同作用[9]。

整体上分析矿区以及城区空间及功能组织系统协同发展过程，并从两大组织系统综合作用的复杂形式中归纳出“矿城”协同演化的本质规律是研究矿城“协同”系统的重点。从长期来看，城市型矿区转型发展的根本出路在于实现矿区系统与城区系统融合，由资源驱动型向创新、服务驱动型转型，也就是从单纯的矿区向综合性矿区转变[10]。转型的根本动力应当是城区和矿区空间及功能组织上协同发展，即把两个不同性质主体的自生发展能力合体，形成城市型矿区发展的长期动力。因此，本研究从矿城空间及功能组织角度分析西露天矿与抚顺城区关系演变及空间组织协同关系，构建西露天矿矿城“协同”体系，从协同学角度提出西露天矿转型发展的机遇与策略等。

2 抚顺西露天矿矿城空间演进过程及特征

西露天矿曾是亚洲第一大露天煤矿，位于抚顺煤田西部，矿坑东西长6.6km，南北宽2.2km，垂直深度距地表420m，是国内露天开采史上最长的国有大型露天煤矿，而依据生命周期理论，西露天矿已步入衰退期，随着资源的枯竭，生态环境破坏严重等限制因素，现如今不得不采取闭坑转型发展策略。本研究从矿业城市生命发展周期角度，分析西露天矿矿城空间形态和功能要素所经历的连续转换和演替过程，总结西露天矿矿城空间组织和功能联系特征。

2.1 矿业城市生命周期

抚顺西露天矿矿城发展周期符合矿业城市发展生命周期理论，既要遵循一般城市发展规律，也要遵循矿产资源生命周期的内在规律，其生命周期一般分为建设期、繁荣期、成熟期、衰退期或新生期[11]。西露天矿以单一的煤炭矿业产品为主导，受市场需求及煤矿资源的变化影响强烈。而抚顺市作为典型的矿业城市，其城市发展与煤矿资源开发周期同步，各阶段城市空间特征与抚顺对煤炭资源的开发具有高度相关性。此次研究根据抚顺历年煤炭产量、城市空间发展特征和重大历史事件时间，将西露天矿矿城发展周期分为建设期(1905—1945年)、繁荣期(1946—1978年)、成熟期(1979—1995年)、衰退期(1996—2017年)和新生期(2018—)。

图1 矿业城市发展生命周期

2.2 西露天矿矿城空间结构和功能

此次研究将西露天矿城空间的基本功能分为生产、生态、生活、区域交通四大要素。生产功能包括采矿、生产加工、矿区管理、排土场等功能。生活功能包括居住、商业服务、公共服务等功能。生态功能包括自然生态和城市生态等功能。区域交通功能包括影响矿城空间扩展方向的对外交通和影响内部空间结构的矿城间交通功能。

2.2.1 建设期(1905—1945年)的分散工矿点向组团化演进和生产主导

1905—1945年，抚顺将煤炭工业作为主导产业，并围绕煤炭工业进行城市建设。生产空间紧紧围绕西露天矿及其他矿区分布，生产功能占绝对的主导地位；生活空间围绕浑河南岸的水安台进行布局，包括商业中心、生活住区等，生活性功能极为薄弱；生态空间围绕浑河和古城子河分布，于老虎台新建市政公园；区域交通空间围绕抚顺火车站和运煤铁路线分布，城市道路网骨架初步形成。矿城空间经历了千金寨的迁移、市中心的转移，城市功能初步完善，空间形态由工矿点式分散发展向组团带状型转变。

2.2.2 繁荣期(1945—1978年)的矿城分离和生产优先

1945—1978年，抚顺实行矿区优先政策，城市建设大多围绕煤炭工业进行。生产空间依旧围绕西露天矿分布，生产功能更加集中。生活空间出现了工业与居住功能的分离，如市中心由站前地区向浑河北岸转移；生态空间进一步发展，如在浑河北岸新建城市公园；区域交通功能进一步完善，如西露天矿区周边道路网密度加大，城市道路随着西露天矿向东西方向延长，开始出现南北轴线延伸，连接浑河南北区域。矿城开始在空间形态上出现分离，形成南工、北居的格局。

2.2.3 成熟期(1979—1996年)的矿城重聚和生产生活同步

1979—1996年，城市建设逐渐成为抚顺城市的发展重点。生产空间依旧围绕西露天矿分布，生产功能出现多元化，增加了石油、电力、机械等产业空间；生活功能逐步加强，生活空间向浑河南岸发展，将西露天矿区附近发展为城市生活区；生态功能开始减弱，自然生态空间随着城市的扩张逐步缩小；区域交通功能逐步加强，西露天矿北侧的老城中心路网进一步加密。在经历矿城分离后，城市建设重心再次从浑河北岸向西露天附近转移，矿城空间进行重聚，形成以矿为核心的工矿组团的空间形态。

2.2.4 衰退期(1997—2017年)的矿区边采边治和城市转型

1997—2017年，因抚顺提出“保城限采”战略，西露天开始维持小规模开采，并对因采煤形成的矿坑、塌陷地、排土场、地质灾害等问题进行治理。因西露天矿对城市的经济发展影响逐渐减小，城市职能从煤炭工业基地向综合性城市转型。西露天矿生产功能开始萎缩，生活功能向浑河以北转移，生态功能进一步恶化，区域交通功能进一步加强。城市空间形态向一河两岸带状组团转变。

2.2.5 新生期(2018年至今)的矿区由采转治和矿城转型

2019年6月西露天矿正式退煤闭坑，由生产转向治理。西露天矿退煤闭坑综合治理与整合利用成为城市转型绿色发展的突破口。

2.3 西露天矿矿城空间演变特征

矿业城市因矿而生、因矿而兴，矿业经济成为矿业城市空间得以确立和发展的初期主导。伴随矿业经济繁荣的过程，城市一般先后经历“点状离散—轴向集聚”的空间发展，这是矿业城市初期空间发展不同于其他城市的典型特征。在矿业经济大力发展时期，城市职能主要体现在“城市经济与矿业经济”的共存。随着矿业经济的衰落，城市经济结构不断升级，城市空间呈现出一般性综合城市的整体特点[12]。

抚顺西露天矿作为典型的城市型矿区，在西露天矿矿城发展的五个阶段，生态、生产、生活、区域交通四大功能要素也在空间上不断地进行连续转换和演进，呈现出不同的空间形态特征。建设期，因生产主导，矿城空间形态由工矿点式分散发展向组团带状型转变。繁荣期，生产优先，生活配套，矿城开始在空间形态上出现分离，形成南工、北居的格局。成熟期，生产和生活同步，矿城空间进行重聚，形成以矿为核心的工矿组团的空间形态。衰退期，生产衰弱，矿区边采边治，城市开始转型，城市空间形态向一河两岸带状组团转变。新生期，矿区退煤闭坑，由生产转向治理，成为城市转型绿色发展的突破口。

从西露天矿城发展周期不同阶段城市空间特征可看出，现代抚顺城市空间格局的演变与西露天矿的发展息息相关，矿城空间紧密相连，形成密切的生产-服务功能体系，同时西露天矿长期的开采活动也对城市产生了较大的地质灾害和生态环境影响，城市扩展与矿区出现矛盾，在空间上也严重制约了抚顺城市一江两岸整体化发展[13]。抚顺西露天矿目前针对采煤影响区采取边回收资源、边生态治理、边综合利用、边绿色发展的措施，但从空间组织角度，转型时期如何重构西露天矿与抚顺城市的空间组织成为首要问题。

3 抚顺西露天矿矿城空间组织与协同

3.1 西露天矿矿城空间组织转化

随着矿产资源逐步枯竭，在西露天矿区闭坑治理和抚顺城市发展战略调整的背景下，西露天矿与抚顺城市的空间组织需要进行重构，才能使两者之间共同发展，持续生存和演进。对西露天矿城空间的组织重构，需要进一步挖掘西露天矿城转型发展时期的驱动力。

在矿业城市发展各个阶段中，历史基础、自然条件、经济条件等影响因子，在城市空间演变各阶段，对城市的功能分布、空间扩展、空间规模等方面产生不同的影响[12]。在西露天矿闭矿转型发展期，矿业相关制造业、新型制造业、新型工业化的发展、城市居民对环境的选择、基础设施的完善、抚顺城市发展转型、沈抚新区的建设是西露天矿与抚顺城市的空间结构和功能演变的主要驱动力。面对驱动力转变，西露天矿城空间组织需要从目前的生活主导模式向生态优先、生产生活和区域交通同步的组织模式进行转变。

3.2 西露天矿矿城空间协同体系构建

西露天矿城空间协同是在城市土地资源有限的前提下，重新组合形成一个有机整体，便于协调和消除两者的空间矛盾，形成相互依赖、相互协调、相互促进的一种动态平衡状态。因此，西露天矿城空间协同体系具体表现在系统的空间结构协同、空间功能协同、空间发展目标协同、空间区域方面协同，如图2所示。

图2 西露天矿空间协同体系

空间结构协同反映生产空间、生活空间、生态空间和区域交通四大系统及构成要素之间，在空间上的有机结合和相互衔接。空间功能性协同是系统总体协同的具体表现，通过生产空间、生活空间、生态空间和区域交通四大系统的有机组合和相互协同作用达到整体功能最优、负效应最小。空间发展目标协同是系统协同的表现和目的，通过系统的多种反馈控制机制，使西露天矿城空间总系统目标与生产空间、生活空间、生态空间和区域交通四大子系统目标之间产生趋同目的性，使总目标得以最大程度实现。空间区域协同是指任何系统都处在一定时间与空间的环境中，与外界存在着多种功能多样的关联，当这种关联受到阻碍时，将影响复杂系统内部的正常运转[14]。因此，西露天矿城空间系统必须具有较强的自适应机制，以维持其发展与沈抚新区等区域环境相适应，并利用区域环境促使其演进，达到区域协同。

4 基于矿城协同的西露天矿转型发展策略分析

西露天矿闭坑经过矿区治理和生态修复后，腾出最宝贵的土地资源、变废为宝的生态资源、具有教育意义的工业遗产资源、具有承载城市文脉的特色聚落资源，以及露天开采形成的独特矿坑景观资源，可以为矿区承接沈阳产业转移、沈抚新区产业配套、抚顺战略性新兴产业和生产性服务业提供核心竞争力。但西露天矿目前还面临矿城组织隔离、地质灾害、生态环境破坏、基础设施欠缺等阻力。从西露天矿闭坑转型发展面临动力与阻力，提出系统治理、促进三生空间融合，创新转型产业大格局、引领退二进阶的空间发展目标。围绕这个空间发展目标，西露天矿转型需要从矿城生态协同、生产协同、生活协同、区域交通协同四个维度进行策略研究。

4.1 生态协同策略

4.1.1 改善生态基底，构建矿城生态空间网络

西露天矿矿区与城区相连，大型露天矿区开采形成巨大的生态损害区，开展生态修复，恢复矿区的自然生态功能，建设以露天矿坑为核心的城市生态源地，并构建联通周围山体、河流等自然区域以及城区的生态廊道，形成西露天矿城生态空间网络，促进抚顺城市生态化发展，实现矿区绿色转型，变废为宝。

4.1.2 生态修复与景观打造结合，建设矿坑公园

西露天矿坑露天开采形成面积达14km2、深度达400m的巨型露天矿坑，采取自然与人工修复相结合的方式，治理地质灾害，引入生物群落，重建自然生态系统，可形成独特的“低线公园”，实现“地下空间再生”，提升矿区空间价值，为城市提供一处难得的大型生态游憩空间，促进抚顺城市公园化、生物多样化发展，也为城市内部提供一处重要的生物基因库。

4.2 生产协同策略

4.2.1 承接城市功能，实施产业“退二进三”

西露天矿闭坑后，通过实施地质灾害治理、生态修复，改善矿区整体生态环境后，围绕煤炭采掘加工的功能退出，利用矿区可开发建设空间，引入抚顺城市的文旅、康养、休闲商业等消费服务功能和信息服务、研发设计、服务外包、供应链服务、节能与环保服务等生产性服务功能。利用矿区可建设空间，为城市现代服务业发展提供空间载体，实现矿区空间、功能与城市空间拓展、功能提升协同发展。

4.2.2 融入沈抚新区，引领产业转型

沈抚新区围绕“大健康、大数据、人工智能、智能制造、总部经济、科技金融”打造六大主导产业。西露天矿可借助自身区位、空间资源优势，主动融入沈抚新区，围绕沈抚新区的大健康、大数据、人工智能等主导产业做配套，引领产业转型。

4.2.3 单核变多级，转变产业格局

目前西露天矿区的生产空间以西露天矿为核心分布，未来承接抚顺城市的服务业、沈抚新区的高科技产业，需要培育多个产业空间增长点，从单核向多级格局转变，从而带动整个矿区转型发展。

4.3 生活协同策略

4.3.1 腾出生活用地，植入文旅功能

西露天矿闭坑后，原先配套的矿区职工生活居住功能可通过城区进行功能置换，腾出矿区土地资源。在经过矿区生态修复后，未来可形成空间价值洼地，将抚顺城市的特色商业、休闲、旅游、文化、会展等更高层次的城市功能植入，实现土地价值最大化，为城市创造更多的税收，提供更多的就业岗位。

4.3.2 保留特色聚落形态和工业文化遗产，留住矿区记忆

历经百年的西露天矿区，留存着特色的工矿小镇聚落和大量工业文化遗产。随着矿区功能转变，这些特色聚落和工业遗产原有功能丧失，但其特殊的空间形态和风貌特征成为承载矿区历史文脉的重要记忆空间。保留这些特色聚落和工业遗产，实现“新旧拼贴”式发展，能够构建矿区充满人文关怀的生活空间，也能保留矿区的历史记忆和保证矿城文脉的延续。

4.4 区域交通协同策略

4.4.1 对接抚顺城区，构建城市交通及绿道网络

西露天矿区与抚顺城区交通联系不畅，矿区城市道路网密度不够，步行交通不成体系。未来随着抚顺城市高层级功能导入，矿区与城区的人流、车流、物流必会加大，目前的矿城交通体系将不能满足发展需求，需要系统构建矿城城市交通及绿道网络。

在慢行交通方面，可以沿古城子河、规划的生态廊道、运煤专线构建联通矿区与城区的绿道网络；在车行交通方面，需要对矿区与城区的纵向城市道路网络进行加密，增加交通便捷性；在特色交通方面，可将西露天矿区的运煤专线通过设计改造，改变煤炭运输功能，作为城市旅游观光的特色交通；对货运站场及周边采用TOD模式进行改造，实现矿区紧凑开发，提高土地利用率。

4.4.2 对接沈抚新区及沈阳都市圈，实现互联互通

西露天矿区在空间、功能上对接沈抚新区，承接产业配套，需要加强在城市轨道交通、公路交通、城市快速路等方面与沈抚新区及沈阳都市圈互联互通力度。

5 结 论

1)矿城协同发展效应是指城区和矿区之间通过生产、生态、生活及交通组织等子系统之间的协同作用从而产生整体功能大于部分之和的协同作用。

2)抚顺西露天矿矿城空间组织经历了建设、繁荣、成熟、衰退、新生五个阶段，生态、生产、生活、区域交通四大功能要素在空间上呈现出不同的空间形态特征，从最开始的分散工矿点向组团化演进，生产主导到矿城分离，生产优先再到重聚和生产生活同步，最后到现如今的矿区治理和生活主导形态特征。

3)西露天矿城空间协同体系具体表现在系统的空间结构协同、空间功能协同、空间发展目标协同、空间区域方面协同，其中空间功能性协同是系统总体协同的具体表现，空间发展目标协同是系统协同的目的。

4)结合空间演化过程和空间协同体系复合系统，从生产、生态、生活及交通组织等方面提出城市型矿区空间组织转型发展策略，为城市型矿区转型发展提供了新的方向。