典型礦區(qū)西石門(mén)鐵礦土地利用變化

在區(qū)域尺度的研究中，礦區(qū)往往只被看做一個(gè)斑塊，缺乏對(duì)礦業(yè)用地內(nèi)部景觀格局的深入研究，但礦區(qū)景觀的組分、分布及鑲嵌具有一定的規(guī)律性。事實(shí)上，狹義的礦業(yè)用地問(wèn)題中大部分是局域性的，如地表剝離與沉陷、先鋒植物選育、尾礦排放等，處理這些局域性問(wèn)題有效的辦法是采取局域性的解決方案，對(duì)采礦跡地進(jìn)行治理。但新時(shí)期礦區(qū)景觀重建的目標(biāo)，不僅是對(duì)一個(gè)塌陷區(qū)的治理，一座廢棄石山的復(fù)墾或一個(gè)工業(yè)廠房用途的更改，而是從區(qū)域整體發(fā)展出發(fā)，改善區(qū)域整體的生態(tài)環(huán)境、區(qū)域景觀以及重新利用破壞的土地［106］，是對(duì)礦區(qū)的生態(tài)、環(huán)境和景觀全面的整治和重塑，即重新設(shè)計(jì)和塑造已存在的采礦跡地，尋求其同自然景觀的融合，并從經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)的角度，創(chuàng)建具有較高價(jià)值的景觀。從生態(tài)學(xué)角度，將礦區(qū)的生態(tài)重建與區(qū)域規(guī)劃連接起來(lái)，做到整體的考慮、局部的治理［107］，能夠解決礦業(yè)用地利用問(wèn)題。因此，選擇武安市西石門(mén)鐵礦作為典型研究。2.2.4.1 西石門(mén)鐵礦基本情況西石門(mén)鐵礦位于武安市境內(nèi)，距武安市約18km，距邯鄲市約40km，均有鐵路、公路相通，交通方便。礦區(qū)工業(yè)場(chǎng)地東南側(cè)有褡午鐵路(沙午鐵路)經(jīng)過(guò)，并建有西石門(mén)編組站。鐵路東與國(guó)家干線———京廣線連接，西與邯長(zhǎng)線相連。西石門(mén)鐵礦區(qū)位于武安盆地的西北隅，屬于太行山脈向華北平原過(guò)渡的低山丘陵區(qū)地帶，其地勢(shì)自南西向北東傾斜，西北端標(biāo)高359.2m，東南丘陵區(qū)最低處258m，面積6.5km2。地貌類(lèi)型以構(gòu)造剝蝕成因類(lèi)型為主，有少量剝蝕堆積類(lèi)型地貌。氣候?qū)贉貛Т箨懶詺夂?，常年降水?06.87mm，多集中在7月～9月。過(guò)境河流馬會(huì)河(洺河支流)從西北向東南穿流全區(qū)，屬季節(jié)性間歇河流，年徑流量約1.18×107m3，最大洪流量為72.9m3/s(1973年)。區(qū)域大面積分布有石灰?guī)r與閃長(zhǎng)巖，土壤類(lèi)型主要為褐土性土、碳酸鹽褐土及棕壤性土。褐土性土廣布于河道兩側(cè)及河谷底部和其他低洼地帶;碳酸鹽褐土主要分布在本區(qū)西部石灰?guī)r出露區(qū);棕壤性土則較零散分布于中部及東部的閃長(zhǎng)巖出露區(qū)。自然植被以天然灌草為主，分布于西部地區(qū);其次為人工針闊葉混交林?jǐn)嗬m(xù)分布于中部及東部邊緣一帶;農(nóng)耕及苗木培育區(qū)分布于馬項(xiàng)河兩岸及其他溝谷低洼區(qū)。樹(shù)木種類(lèi)較多，優(yōu)勢(shì)樹(shù)種有松、柏、泡桐、椿樹(shù)、榆樹(shù)、楊、柳、國(guó)槐等。另外，果樹(shù)及經(jīng)濟(jì)類(lèi)樹(shù)種也有星零分布。西石門(mén)鐵礦1969年建礦，設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)鐵礦石220×104t，服務(wù)年限為49年。共完成基建投資約3.5億元，基建井巷工程量8.48×104m，開(kāi)拓渣石79.5×104m3。1985年投產(chǎn)，至今已有20年的開(kāi)采歷史。采用世界先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)，年采礦量居地下開(kāi)采型鐵礦的第一位，擁有職工人數(shù)4295人，年生產(chǎn)鐵礦石2.00×106t，鐵精粉1.10×106t，年處理尾礦1.00×106t，截至目前共采出鐵礦石2.329×107t，生產(chǎn)鐵精粉1.259×107t?，F(xiàn)仍有可采儲(chǔ)量3.04×107t，尚可開(kāi)采20年以上，是我國(guó)黑色冶金礦山中最大的井下礦山之一。礦區(qū)共分3個(gè)采區(qū)，南區(qū)開(kāi)采水平為80m～120m，120m水平以上已采完，形成采空區(qū)約260hm2，中區(qū)開(kāi)采水平為96m～110m，形成采空區(qū)約196hm2，北區(qū)開(kāi)采水平為120m，形成采空區(qū)約10hm2［108］。2.2.4.2 礦區(qū)土地利用情況西石門(mén)鐵礦已有20年的開(kāi)采歷史，礦業(yè)景觀用地2.8km2(圖2.14)，是武安市具有典型意義的礦區(qū)。西石門(mén)礦區(qū)有4個(gè)豎井、4個(gè)斜井和4個(gè)選礦廠的持續(xù)生產(chǎn)，又有14個(gè)小鐵礦對(duì)礦井的無(wú)計(jì)劃開(kāi)采，地下已形成了相當(dāng)規(guī)模的采空區(qū)，其上復(fù)巖體在重力作用下，出現(xiàn)了多處大小不等的塌陷坑，并引發(fā)了巖體滑落及周?chē)樯写笮〔坏鹊牡亓芽p群。目前，已在北、中、南3個(gè)礦區(qū)，形成7個(gè)大型地面塌陷，面積18.1hm2，地裂縫發(fā)育區(qū)面積112hm2;廢棄礦渣占地35.0hm2，體積252.75×104m3;尾礦泥沙占地46.67hm2，體積134.9×104m3(表2.9)［9］。塌陷占礦區(qū)總面積6.46%，廢棄礦渣占總面積12.51%，尾礦泥沙占總面積16.67%，破壞壓占土地占總面積35.64%。表2.9 西石門(mén)礦區(qū)土地破壞、壓占情況綜合統(tǒng)計(jì)1986年，西石門(mén)鐵礦場(chǎng)從240m分層開(kāi)始回采，用無(wú)底柱分段崩落采礦法采至96m水平，形成最大的采空區(qū)是中采區(qū)，體積達(dá)193.65×104m3，頂部面積6300m2，底部面積20900m2，高度達(dá)120m，于1998年11月21日塌陷，三次塌落共形成一個(gè)東西寬100m，南北長(zhǎng)120m，深60m多的近似橢圓形的塌陷坑。圖2.14 西石門(mén)礦區(qū)現(xiàn)狀示意塌陷坑西邊緣為一個(gè)沿整體節(jié)理而滑落的坡面，呈85°正坡，東側(cè)為85°角的斗沿，南面呈剪切破壞的直立面，北面為剪切破壞的呈85°角的斗沿，現(xiàn)基本上趨于穩(wěn)定狀態(tài)。如此巨大的塌陷坑國(guó)內(nèi)外均屬少見(jiàn)［109］。從礦區(qū)土地利用情況看(表2.10)，工礦用地、未利用地較大，主要為采礦后廢棄土地，其次是居住用地、耕地、水域用地，周?chē)鸀榛纳?，沒(méi)有形成林業(yè)用地。表2.10 1996年西石門(mén)礦區(qū)土地利用面積2.2.4.3 礦區(qū)土地復(fù)墾礦山鎮(zhèn)西石門(mén)村土地復(fù)墾以增加耕地為主要目的。西石門(mén)礦在采礦的20年間，礦業(yè)污染、環(huán)境破壞造成的后果日趨嚴(yán)重。1980年西石門(mén)鐵礦未開(kāi)采前，西石門(mén)村共有1202人，耕地240.53hm2，非耕地9.4km2，人均耕地0.2hm2，非耕地7.82hm2，地面溝流清泉，地下2m見(jiàn)清水，山清水秀。到1999年，由于礦山企業(yè)大規(guī)模開(kāi)采，大面積建造廠房和生活區(qū)，無(wú)節(jié)制排放廢石、尾砂、造成土地塌陷、裂縫、下沉、自然環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，人畜飲水嚴(yán)重污染，致使該村可直接使用的土地減少199.80hm2，只剩下40.53hm2。而人口卻增至2300人，人均耕地0.02hm2，非耕地破壞846.67hm2，環(huán)繞該村北部和東部的馬項(xiàng)河河床由于礦砂淤積，被抬高了1m，50多戶村民的住房和學(xué)校，每到雨季都有被沖毀的可能。村民沒(méi)有耕地難以生存，經(jīng)過(guò)考察、論證，制定了“筑壩護(hù)安，圍壩建園、植樹(shù)封渣、尾砂造田”的土地復(fù)墾治理方案。筑壩護(hù)安就是在村東、村北修一條護(hù)村攔河大壩，清除村民的心腹之患;圍壩建園就是在大壩內(nèi)用礦渣、尾沙、黃土造田，建成高效農(nóng)業(yè)示范園;植樹(shù)封渣是在礦渣周?chē)€土植樹(shù);尾砂造田就是利用選礦尾砂，在大壩內(nèi)墊地造田93.3hm2，緩解了土地壓力問(wèn)題。修建一座長(zhǎng)2400m、高5m的護(hù)村大壩，在護(hù)村大壩內(nèi)先把礦渣推平，然后墊尾礦砂1m，再墊土1m，把原來(lái)的廢石礦渣、尾沙庫(kù)修成旱能保墑、澇能排水的優(yōu)質(zhì)土地，利用尾砂造田。與此同時(shí)，在山場(chǎng)、村邊和礦渣周?chē)隰~(yú)鱗坑70000株穴，植樹(shù)70000余棵。構(gòu)建高效農(nóng)業(yè)，成為代替該村礦業(yè)的龍頭產(chǎn)業(yè)，并以此帶動(dòng)和促進(jìn)全市地質(zhì)環(huán)境治理、土地復(fù)墾、恢復(fù)植被工作的開(kāi)展。目前，西石門(mén)礦區(qū)已經(jīng)有部分礦井關(guān)閉，其余礦井尚在開(kāi)采利用，現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)部分廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和治理。區(qū)內(nèi)有珍貴的礦業(yè)遺跡和礦業(yè)生產(chǎn)景觀資源，被國(guó)家批準(zhǔn)建立國(guó)家礦山公園，保留遺跡用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)、土壤條件和原生植被類(lèi)型等，對(duì)礦區(qū)土地利用格局進(jìn)行調(diào)整(表2.11;圖2.15)。調(diào)整后的未利用地得到改造，未利用地、獨(dú)立工礦用地將減少52.20%，轉(zhuǎn)為其他用地;工礦廢棄地(未利用地)則轉(zhuǎn)為耕地或林地。表2.11 礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃2.2.4.4 地質(zhì)災(zāi)害治理礦區(qū)的地裂縫是礦坑地面塌陷的伴生地質(zhì)災(zāi)害，治理中的技術(shù)要求因區(qū)類(lèi)而異［110］。在北部礦區(qū)由于黃土層較厚，而且地裂縫多在黃土層中，對(duì)于中心塌陷區(qū)外，由于牽引力拉動(dòng)產(chǎn)生的寬度<1m，深度不大的，可在梯級(jí)整平中逐條充填密實(shí)，恢復(fù)植被;對(duì)于寬度>1m，深度大，又與塌陷坑相連的較大地裂，用礦渣先回填壓實(shí)至地面1.5m～2m后，上覆黃土整平復(fù)墾。在中部礦區(qū)巨型塌陷坑周邊的崩坍滑坡、地裂縫都劃在安全帶圍欄之內(nèi)，予以保留，并對(duì)典型地段，加設(shè)科研教學(xué)提示標(biāo)牌。在南部礦區(qū)屬于邊采邊治區(qū)，現(xiàn)已出現(xiàn)平行塌陷坑的雁行牽引式巖層沒(méi)動(dòng)，形成的地裂縫及小斷層，待礦區(qū)停采且塌陷穩(wěn)定后，再作處理。圖2.15 西石門(mén)礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。