以煤矸石处置利用为导向的废弃矿区空间规划研究*——以阜新市百年赛道城为例

文/沈阳建筑大学建筑与规划学院 黄清华 高 杨 李殿生 马 艳

0 引言

近年来，我国经济持续增长，城市化进程加快，以资源开采为生命线的资源型城市却步履艰难，矿产资源逐渐枯竭，留下了许多废弃矿区。废弃矿区为城市带来许多现实性问题，故合理利用煤矸石处置利用过程中形成的良好再建基底及其带来的经济效益、环境效益，对矿区进行空间优化是矿产资源型城市转型发展的重中之重。

新邱露天矿是阜新“百里矿区”中的第二大露天矿，2018年被阜新市政府定义为“工矿废弃地”，留下百年矿区和大量煤矸石。煤矸石和剥离土的混合及无序堆存不仅造成土地资源的严重浪费和许多环境问题，且存在灾害隐患，给周边居民的生活造成诸多不便，影响新邱区及其周边区域的经济发展。通过煤矸石综合处置利用置换出的土地资源可为新邱区提供建设用地，实现固废变土地资源，优化废弃矿区空间布局，使废弃矿区重新焕发生机，促进新邱区及其周边区域发展，从而带动阜新市实现资源枯竭型城市转型发展。

1 新邱矿区煤矸石概况

1.1 组成特征及相关产业现状

新邱矿区的煤矸石山主要由页岩类、泥岩类、砂岩类、石灰岩及煤粒组成。经测定，大部分在筛选后基本符合再利用标准。目前新邱矿区煤矸石产业主要包括能源利用和建材利用，能源利用即供煤矸石发电厂及热电厂使用，建材利用即作为红砖原料参与建造。

1.2 空间分布及堆存量

矿区内现有煤矸石山18座、矿坑10个，大部分煤矸石与剥离土混合堆存，总量超过3亿t，占地面积约24km2，平均高度约53m。依据现有资料及补充勘察，测定了煤矸石山和矿坑几何形状的四点坐标、海拔高程，计算了煤矸石山和矿坑的准确位置、占地面积，估算出煤矸石的堆存量。根据数据估算，新邱矿区煤矸石和剥离土堆存总量为2.7亿m3。

2 矿区空间规划策略

2.1 资源利用

“十四五”规划中的重大项目、工程和计划均为消耗煤矸石固废提供了有力支撑，国家对生态文明建设、循环经济发展、资源型城市经济转型及可持续发展的高度重视也为新邱区大力开展煤矸石综合处置利用工作，发展新型建材产业创造了空前机遇。

2.1.1 产业规划

新邱区煤矸石和剥离土成分多样、品质低，综合处理难度大，技术复杂，需规模化、专业化、精细化处置才能降低成本，提高质量。因此可在新技术的推动下，建设以固废研发中心、煤矸石综合处置基地及隧道窑为核心的煤矸石综合处置利用循环产业园，通过企业整合、集聚和产品升级构建新邱区循环经济产业园区，建成后可为阜新市百年赛道城建设和生态修复提供基础原材料，同时腾退土地。

2.1.2 选点及布局

矿区煤矸石和剥离土总计3.87亿t。将矿区内煤矸石山分为北、中、南3个区域进行处置利用，通过对煤矸石综合处置基地及隧道窑的选点及布局对煤矸石资源进行科学分类和高效转化，实现煤矸石“吃干榨净”，在创造经济价值的同时，对矿区空间资源进行合理改造，为阜新市百年赛道城建设提供良好基底。

2.1.3 空间规划

在对处置空间进行合理选点及布局后，通过对新邱矿区煤矸石组成特征、处理量、产业现状等进行较为全面系统的分析，依托前期煤矸石综合处置利用技术的研究成果，以EOD模式为指导原则，将新邱区24km2的矿区规划为一个煤矸石综合处置利用循环产业园，整体作为阜新市的大宗固废综合利用示范基地之一。根据生态治理规划和阜新市百年赛道城建设的要求，在矿区范围规划1个固废研发中心和5个大型煤矸石综合处置基地，同时将正在建设、运营的18家隧道窑砖厂作为煤矸石综合处置基地的重要组成部分。

2.2 规划方案

在完成煤矸石综合处置利用的矿区范围内，将形成北、中、南3个规划区，为下一步规划建设提供良好基底。规划北区内设置多条专业级赛道，故区域内煤矸石山多被改造为赛事观景平台；规划中区对区域东部矿坑进行充分开发，使其成为园区娱乐中心，区域西部承担住宿功能，区域内煤矸石山以隔离功能为主，多予以保留；规划南区的煤矸石山及矿坑数量最多，故开发需注重煤矸石山及矿坑的合理结合。

以北、中、南3个规划区为基础，通过对各规划区优势、煤矸石山和矿坑实际分布情况进行考量，将规划区域划分为7个主题小镇，分别为红旗赛道小镇、赛道乐园小镇、冰雪赛道小镇、星球赛道小镇、矿坑赛道小镇、矿山赛道小镇及竞技赛道小镇（见图1）。

1 赛道小镇规划方案

2.3 功能分区

规划北区内的7个矿坑均为小型矿坑，故赋予其小型车赛事及赛道体验功能；规划中区以娱乐休闲功能为主，故未设专业级赛道，保存其中8号矿坑的形态，并进行生态修复，打造矿坑景观；规划南区由于具有煤矸石山数量和布局优势，拥有最佳的观察视角和体验，故以高级别、高标准进行赛道建设，布置了F级赛道及山地丛林赛道（见图2，3）。

3 赛道分布

3 煤矸石山规划策略

3.1 生态修复

矿区经多年开采后出现的环境问题及安全隐患在对煤矸石进行规模化、专业化、精细化处置利用后可得到不同程度的解决，有效减少塌陷、滑坡等地质灾害问题和水、土、空气等环境污染问题。与此同时，通过绿化护坡、土地平整等手段可为矿区内百年赛道城建设提供安全、稳定的土地条件。

3.1.1 绿化护坡

绿化护坡及隔离带由煤矸石山开采后遗留的煤矸石堆砌而成，既可巩固矿坑边缘滑坡，又可提供更安全的观赏场地。为提高边坡稳定性，避免出现传统由上到下自然倾倒煤矸石堆填工艺造成的边坡陡峭、无法采取覆土夯实等问题，新邱矿区采用浆砌片石拱形护坡处理方式，坡面覆土，种草绿化（见图4）。

4 绿化护坡示意

3.1.2 土地平整

矿区经开采后出现采空区，由于地表洪水冲刷、矿坑水流动、矿柱破坏等原因，采空区上覆岩破坏，地表移动、变形，破坏了土层的稳定性，引起地面塌陷出现裂缝。故进行土地平整，防止矿区发生二次塌陷，提供良好的建设条件尤为关键。以阜新市百年赛道城项目建设为重要依托，对原露天矿坑挖掘遗留的场地进行土地平整处理，并再利用改造为矿坑赛道（见图5）。

5 土地平整示意

3.2 开发利用方案

根据新邱矿区规划分区及组团功能，对煤矸石山、矿坑进行生态修复，使其达到可开发利用的建设标准，对区域内18座煤矸石山进行山体改造及开发程度划分，分为完全保留山体、部分保留山体及完全铲除山体（见图6）。

6 煤矸石山开发程度分类

3.2.1 完全保留山体

基地内原本具有良好位置的煤矸石山无需进行山体改造，保留原本山体的形态进行绿化护坡和生态修复即可满足规划建设要求，承担其应有功能。

3号煤矸石山位于赛道城入口处，将其保留，作为门户景观山体，同时赋予其观景平台的功能。5号、6号、7号煤矸石山位于规划中区，主要作用是隔离中区的东西两区，实现规划中区的动静分离，故将其完整保留。

3.2.2 部分保留

对部分煤矸石山进行局部改造，使其可在矿区后续开发中承担应有的空间功能。位于矿区最北部的1号和2号煤矸石山需承担居住功能，故需腾退空间，对其进行部分保留；8号和9号煤矸石山由于矿坑景观的构建，部分需进行改造，形成良好的景观界面；10号、11号、12号、14号煤矸石山位于规划南区，呈环绕形，有天然的观景优势，故对其进行部分保留和改造，形成半围合观景平台，以便赛事观看；17号和18号煤矸石山作为景观界面，在规划北区与中区之间起过渡作用。

3.2.3 完全铲除

对部分煤矸石山进行完全铲除，腾退土地，为下一步建设提供良好的土地基底。4号、10号、13号、15号煤矸石山所处位置皆与规划建设要求冲突，故完全铲除，为矿区空间建设更好的流线提供基础条件。

4 结语

本文立足于新邱区煤矸石综合处置利用，通过对煤矸石组成特征、空间分布、堆存量现状等进行全面系统分析，以新邱矿区内18座煤矸石山为对象，对煤矸石综合处置基地及隧道窑进行合理空间选点及布局，从而实现煤矸石有序、合理开发利用，为城市规划建设提供良好基底。以阜新市百年赛道城建设为规划目标，形成北、中、南3个规划区，对规划组团、赛道、赛场进行规划，并在此基础上制定煤矸石山开发利用方案，形成完全保留、部分保留、完全铲除3种改造方式。将空间优化和煤矸石处置利用进行结合，打造科学、合理的煤矸石综合处置利用发展格局，加速新邱区废弃矿区“变废为宝”进程，带动新邱区经济发展，实现资源枯竭型城市转型发展。