采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系框架构建研究

胡炳南，刘祥宏，郑厚发，陈永福，孙凯华，周 源，门雷雷

(1.中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭行业矿区土地整治与生态修复工程研究中心，北京 100013；3.中国煤炭工业协会 生产力促进中心，北京 100013；4.中煤科工生态环境科技有限公司，北京 100013)

煤炭资源开发与利用，对社会经济发展起到巨大推动作用的同时，也对当地生态环境、社会生活产生重要影响。我国85%煤炭产量来自井工开采。井下开采活动造成的采煤沉陷区不仅影响当地的工农业生产，而且还会严重威胁地区的生态环境和社会的安定团结[1-2]。根据2017年研究，我国共有23省151县分布有采煤沉陷区，合计面积2000km2，涉及城镇建设用地4500～5000km2，涉及城乡人口2000万人左右[3]，采煤沉陷区土地治理利用市场巨大。采煤沉陷区土地治理利用常规一般指土地整治、土地复垦。随着社会发展进步，采煤沉陷区土地治理利用内涵也不断扩展[4]。在土地复垦农业利用[5-7]基础上，增加了城镇建设用地[8-11]、矿区生态修复[12-14]等。为此，采煤沉陷区土地治理利用已成为涉及煤炭、农业、建筑、生态环境等诸多业态、具有极强发展前景的综合产业。

目前，采煤沉陷区土地治理利用工程，从时序上分，涵盖规划、设计、施工、验收、监测、评估等阶段。采煤沉陷区专项地质灾害治理、土地复垦整治、生态环境修复等治理利用工作，关系绿色矿区建设、关乎国土价值提升、利于社会和谐发展；开展采煤沉陷区治理利用，将是煤炭行业转型升级发展的重要方向和着力点。标准化工作是实现采煤沉陷区治理利用领域健康、快速、可持续发展的基础和保证。调研发现，目前国内采煤沉陷区土地治理利用相关标准总体数量较少并缺乏体系性。构建贯穿“源头监管、过程控制、采后治理”的全生命周期的技术标准体系，可为采煤沉陷区土地治理利用标准的制定与实施提供蓝图设计与宏观指导，可为采煤沉陷区土地治理利用提供关键技术标准支撑，推动治理利用工程项目执行与管理的规范化、标准化、科学化，进而有效促进采煤沉陷区治理利用行业的健康发展。

1 标准体系现状

1.1 采煤沉陷区土地治理利用标准现状

采煤沉陷区治理利用密切相关的标准，主要有煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范(GB 51180—2016)、煤矿采空区岩土工程勘察规范(GB 51044—2014)、采煤塌陷区水资源环境调查与评价方法(GB/T 37574—2019)、露天煤矿井采采空区勘查技术规范(GB/T 37807—2019)等。

现行采煤沉陷区治理利用部分相关标准有：《煤矿科技术语》第7部分：开采沉陷与特殊采煤(GB/T 15663.7—2008)、煤炭地质与勘查(GB/T 15663.1—2008)等国家标准8项；《土地复垦方案编制规程》第3部分：井工煤矿(TD/T 1031.3—2011)、土地复垦质量控制标准(TD/T 1036—2013)等行业标准18项；采煤沉陷区造林技术规程(DB15/T 943—2015)、采煤沉陷区新复垦土壤微生物肥料施用技术规程(DB14/T 921—2014)等地方标准13项。

1.2 采煤沉陷区土地治理利用及相关标准体系情况

采煤沉陷区治理利用作为一个较为新兴的行业领域，当前还未有针对性的标准体系文件出台，存在现有标准体系不健全和不完善、关键技术标准欠缺、标准化工作有所滞后等问题。

由全国煤炭标准化技术委员会完成的《煤炭标准体系》，按专业和需求划分为煤炭地质勘查、煤矿环保与废弃物资源化等7个专业子体系。张建明等[15]结合煤矿生产流程，建立了包括通用基础标准、节能环保等13大类的“煤矿技术标准体系”框架。原国土资源部土地整治中心完成的《土地整治技术标准体系构建研究》、农业部规划设计研究院完成的《中国农业工程建设标准体系》等土地、农业相关标准体系[16-19]，以及《生态文明建设标准体系发展行动指南(2018—2020年)》等生态环境相关标准体系[20，21]，一般按照工程内容划分专业序列，按照调查与评价、规划、建设与管理等划分过程序列。这些相关行业领域的标准体系各有特点，可为采煤沉陷区土地治理利用标准体系的构建研究提供参考借鉴。

2 标准体系框架构建思路

2.1 原则

采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系框架的构建，坚持全面性、先进性、实操性、开放性等原则，在充分开展标准现状调查、企业需求调研和技术内涵特点分析基础上，构建具有内在联系的有机整体，确保标准体系框架的系统科学、层次清晰、目标明确、重点突出、结构合理。

2.2 标准体系框架

通过对采煤沉陷区土地治理利用工程实践的深入研究，结合国土、农业等相关行业技术标准体系结构，提出采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系的三维结构，如图1所示。从层次序列角度，包括“基础标准”、“专业标准”，其中“基础标准”为采煤沉陷区土地治理利用工作的一般性、通用性、基础性标准，“专业标准”为采煤沉陷区土地治理利用工作提供一些具有专门特定条件的技术标准；从应用门类角度，农业复垦利用、建设用地利用、生态修复利用是采煤沉陷区土地治理利用工作的核心；“过程序列标准”是基于特定用途不同时间阶段的各类标准，比如采煤沉陷区农业复垦利用、建设用地利用和生态修复利用中调查、评估、规划、设计、施工、监测等环节的各类标准。

图1 采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系三维结构

标准体系总框架结构可用于清晰展示标准体系的详细结构和核心内容。采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系总框架结构如图2所示。由于采煤沉陷区治理利用本身是一项综合的系统工程，除了本研究涉及的土地治理利用外，还有煤矸石、矿井水等废弃资源利用以及地下空间利用等利用方向，为实现与采煤沉陷区其他治理利用方向标准体系的有序衔接，确定本技术标准体系构建“基础标准”和“土地治理利用”两项一级体系。

图2 采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系总框架结构

3 标准体系结构说明

3.1 基础标准

“基础标准”一般是指在一定范围内可以直接应用，具有普遍的指导意义的标准，是专用标准中共性部分内容的标准。本技术标准体系构建中，通过综合分析采煤沉陷区治理利用工作，提炼标准编制、治理工作中基础性、共性内容，形成系列基础标准，以期为其他具体标准的编制提供资料依据和技术基础。采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系的“基础标准”，由“一般基础标准”和“前置基础标准”两项二级体系组成。

3.1.1 一般基础标准

“一般基础标准”用于规范技术标准体系构建，包括：“术语”、“制图规范”、“标准编写规程”。“术语”囊括采煤沉陷区土地治理利用有关的建设用地、农业复垦、生态修复等全部内容的规范技术用语；“制图规范”需对治理利用规划、设计等的图纸绘制作出规定；“标准编写规程”对本技术标准体系下的具体标准的重点内容进行规定。

3.1.2 前置基础标准

“前置基础标准”为采煤沉陷区形成前的处置环节标准，包括“减沉开采”与“矿井关闭”相关标准。“减沉开采”相关标准，囊括减沉开采沉陷预测、减沉控制技术、减沉效果评价等标准，用于强化井工煤矿开采过程中的源头减沉控制；“矿井关闭”相关标准，主要对矿井关闭的条件、流程及对矿井关闭后的地质安全等问题进行规定。

3.2 土地治理利用

采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系下的“土地治理利用”，由“通用标准”、“农业复垦利用”、“建设用地利用”和“生态修复利用”四项二级体系组成。

3.2.1 通用标准

土地治理利用“通用标准”，包括采煤沉陷区的三大利用方向中的“现状调查”、“利用评估”、“规划设计”。它是进行土地治理利用的重要前提和条件，其可对后期治理利用的利用方向、难易程度等产生重要影响。

“现状调查”，对采煤沉陷区的开采沉陷状况以及土壤、水文、植被、社会经济等方面进行详细调查，掌握治理区域的基础状况；“利用评估”，基于现状调查开展可利用性评估，开展建设用地、农业复垦及生态修复利用的可行性；“规划设计”，在调查、评估基础上，指导做好采煤沉陷区的综合利用规划。

3.2.2 农业复垦利用专业标准

根据《土地复垦条例》，复垦的土地应当优先用于农业。广义的农业用地包括耕地、园地、林地、牧草地、养捕水面等。采煤沉陷区治理后的农业复垦利用，需要结合采煤沉陷区的地质、环境等特征以及具体的农业开发利用方向，做好土地规划、土壤改良、灌排渠系建设等工作，以有效提升农业土地的生产力。

本技术标准体系从农业复垦工程实际出发，按照工程设计、施工、监测、验收、效果评估的工程项目流程，建立农业复垦技术标准子体系。其中，在各个环节具体标准的制定中，需要充分借鉴一般土地整治和土地复垦相关标准中的农业用地相关内容，按照种植业、林果业、养殖业、渔业、温室农业等不同的农业开发类型，构建囊括土壤改良培肥、灌排体系建设、防护林网、农田道路，以及原有土壤污染治理、农业面源污染控制等具体内容的技术标准。

3.2.3 建设用地利用专业标准

采煤沉陷区土地治理利用的最终目的是实现矿区土地的增值。建设用地利用，特别是城郊及周边区域的建设用地开发，具有显著的社会、经济价值，是一项重要利用方向。采煤沉陷区地下地质灾害治理工程设计、施工以及地面建筑物和构筑物抗变形设计、施工是建设用地治理利用的核心内容。

本技术标准体系从工程角度出发，按照设计、施工、监测、验收、效果评估的工程项目流程，建立建设用地技术标准子体系。同时，建设用地的二级开发利用，往往涉及投资、运营等内容，国家鼓励社会资金投入治理利用。为此，本技术标准体系将“投资运营”也纳入建设用地技术标准子体系中，通过创新投资模式和运营方式等，促进采煤沉陷区治理利用的更好发展。

3.2.4 生态修复利用专业标准

美丽中国、绿水青山、绿色矿山等国家战略，将矿山生态修复治理提上了新的高度。采煤沉陷区生态修复工作已成为地方政府、矿业企业和社会各界的普遍共识。采煤沉陷区的生态修复基于地质灾害防治基础，又高于地质灾害防治的要求。矿区生态修复，需要控制污染，构建以自修复为主导、自维持为目标的生态系统，充分发挥其生态服务功能。采煤沉陷区地貌重塑、土壤重构、土壤污染修复、水污染治理等“山水林田湖草”的建设是生态修复利用的核心内容。

采煤沉陷区生态修复利用方向的标准子体系，也按照工程项目时序进行划分。设计、施工标准，应根据不同采煤沉陷区区位，确定土壤、植物、地表水及地下水、生物多样性、水土流失等具体技术标准；监测、验收和评价标准，需结合采煤沉陷区生态修复工程措施确定监测内容、标准及方法，明确生态修复工程的验收条件、标准、流程，并应含有植被覆盖率、成活率、保存率、污染物、水土流失控制、生物多样性等具体指标，基于生态保护功能恢复效果、对社会和经济效益贡献进行评价。

4 结 论

1)采煤沉陷区治理利用，是践行绿水青山就是金山银山理念、推进美丽中国建设的重要举措。采煤沉陷区土地治理利用技术标准体系的建立，将在顶层设计层面有效指导采煤沉陷区治理利用领域行业标准的制定及实施，积极促进矿区可持续的发展进步。

2)根据我国采煤沉陷区土地治理利用相关产业的实际情况以及当前社会经济发展的需求，按照三维结构构建由层次序列、应用门类和过程序列组成的体系框架。它涵盖了农业复垦利用、建设用地利用和生态修复利用三大主要应用方向，以及现状调查、利用评估、规划设计、工程设计、施工、监测等全生命周期的内容。

3)本标准体系秉承全面性、先进性、实操性、开放性等原则，根据社会发展进步、市场需求变化，特别是土地治理利用所涉及内涵扩展，可不断丰富、充实技术标准体系内容，完善标准体系和提升采煤沉陷区土地治理利用水平。