煤礦類礦業生產遺跡調查與評價

李海學，夏柏如，李明路，梁 登，高永坡

(1.中國地質大學(北京)工程技術學院，北京 100083；2.國土資源部地質環境司，北京 100812；3.中國地質大學(北京)土地科學技術學院，北京 100083)

煤炭是推動人類文明進步的物質財富，象征著光明和溫暖。中國是煤炭開采量和使用量最多的國家，也是世界上發現、開采、和利用煤炭最早的國家之一[1]。據史料記載煤炭的出現可以追溯到新石器時代末期[2]，我國的煤炭開采史大致可以分為古代(1840年之前)、近代(1840～1949年)和現代(1940年之后)煤礦開采三個階段。漫長的開采史上留下了豐富的、價值極高的礦業遺跡，它們反映了人類利用自然資源、改造自然環境的智慧結晶，記錄了人類進化、發展的歷史進程。這些礦業遺跡具體主要是指礦產地質遺跡和礦業生產過程中探、采，以及位于礦山附近的選、冶、加工等活動遺址、遺存和史籍，可以集中體現當時生產力的水平，具有遺產價值、科學價值、美學價值、科普教育價值和歷史文化價值。

1 中國煤礦類礦業遺跡現狀

據統計，我國有426座大大小小礦業城鎮，其中以煤炭類礦業地級市有31座、縣級市41座[3]，但是隨著我國改革開放、經濟的高速發展，這些城市煤炭資源日趨枯竭，同時煤炭開采帶來的各種環境污染問題制約了當地經濟的發展。2004年11月國土資源部適時的下發了《關于申報國家礦山公園的通知》(國土資發[2004]256號)，并于2005年、2010年、2013年分三批審批通過了72座國家礦山公園的建設資格，其中煤礦類的礦山公園有19座(第一批8座、第二批10座、第三批1座)，占所有礦山公園的比例為26.4%。中國也成為了世界上第一個通過系統的建設礦山公園來實現保護和開發利用礦業遺跡、促進礦山城市經濟轉型的國家[4]。依據《中國國家礦山公園建設指南》對礦業遺跡的分類方法，礦業遺跡按縱向可以分為五類即礦山地質遺跡、礦業生產遺跡、礦業制品遺存、礦山社會生活遺跡、礦業開發文獻史[5]。按照縱向分類標準根據時空和地域分布選擇12座典型煤礦類礦山公園的礦業遺跡數量進行分類統計分析[6-17](詳見表1、圖1)。從圖1中可以看出礦業生產遺跡的比重是最高的達到36%，這就說明在煤礦類礦業遺跡中礦業生產遺跡更容易保留下來，并且多以實物方式被保存。這些保存下來的生產遺跡可以清晰明了的體現當時社會生產力水平，對研究我國礦業發展具有重大的意義。因此，在礦業遺跡調查過程中需要對礦業生產遺跡重點調查。

圖1 煤礦類礦業遺跡亞類分布

2 煤礦類礦業生產遺跡資源調查

作為礦業遺跡的一個亞類，礦業生產遺跡可以以更多的實物展現出來，供人們參觀、考察和研究等。在對煤礦類礦山公園申報資料整理過程中發現生產遺跡調查過程及形成的報告中有以下幾個問題：①對礦業生產遺跡的調查不夠深入。比如淮南大通國家礦山公園綜合考察報告中將整個煤礦認為是一個遺跡群來進行特征信息描述沒有具體到每一個遺跡點；②對礦業生產遺跡的調查內容不清楚。比如石嘴山國家礦山公園綜合考察報告中將沉陷區治理工程和矸石山治理工程這些礦產地質遺跡認為是生產遺跡；棗莊中興礦山公園綜合考察報告中就把“東大井絞車”和“探采礦及加工運輸設備”列入到礦山社會活動遺跡中進行描述；③礦業生產遺跡調查不系統、描述不規范。這是普遍存在的現象，因為在較長的開采時間內會留下大量的礦業生產遺跡，不系統的調查就會出現調查的遺漏，同時遺跡特征規范的描述可以凸顯其“突出的普遍性”。

2.1 調查的內容

礦業生產遺跡是記錄一個時代經濟、社會、工程技術發展水平等方面的實物載體，具體指與礦業開發的各種生產活動(包括勘查、探礦、采礦、掘進、選礦、運輸、冶煉加工、礦山調度等)有關的地點、設施、設備、建筑、工具用品等。具體到煤礦類礦業生產遺跡調查內容可總結為：①煤田范圍和面積、煤礦的開采方法、煤層開采情況和各種礦井、井下洞室的斷面規格、開拓方式、結構形式以及功用等；②露天礦山遺址要調查邊坡角、邊坡臺階、邊坡巖石組合(巖性)、邊坡結構要素、巖石產狀與邊坡穩定性等；③對巷道邊幫、頂底板礦體圍巖、安全煤柱、殘留礦體作完全性、穩定性、保存完好程度調查；④對礦業用房、選煤場、加工場、煤矸石放置地、窯址、尾礦庫及其礦業生產構筑物、廢棄地按照規模、數量、形態作量化調查統計；⑤對礦業活動過程中探礦、采礦、加工、運輸等遺存的工具、器械、遺痕，包括探坑(孔、井)、采掘、通風、照明、排水供水及安全救護設施等進行調查[5]。

2.2 調查的方法和注意事項

根據《旅游資源分類、調查和評價》(GB/T 18972-2003)，旅游資源的調查分為“旅游資源詳查”和“旅游資源概查”[18]兩種方式，對于礦業生產遺跡的調查也可以采取詳查和概查相結合的方式，以時間為主線確定主要的遺跡點，然后以與主線上遺跡點相互關聯的場所或設備為支線，這樣就可以形成一張整個調查區的遺跡調查網，從而實現調查區由點到線到面的系統調查。具體實施是跟據我國采煤史上劃分的三個階段(古代、近代、現代)首先取得調查區的地形圖(比例尺1∶25000)[19]根據不同年代的采礦遺址確定調查路線，然后再根據煤炭開采、運輸、加工這條煤炭“行走”路線，完成每一過程中工藝、設備、工具和相關建筑物等遺跡點的調查，尤其要對保存完好的、具有代表性的、安全性較高的、可恢復性強的遺跡點進行重點調查。同時要有目的、有計劃的調查，保證對科學價值、歷史文化價值、科普教育功能高的生產遺跡資源進行詳細的、重點的調查。

調查過程要有嚴格的質量控制意識[20]，調查組的成員要有地質學、礦山開采學、機械學、旅游學、考古學等專業的人員，保證調查成果的科學、準確和客觀。實際調查工作中應注重第一手資料的收集，比如：像礦山企業的報告和刊物、圖件和照片資料等；對設備、工具和建筑物等遺跡點應注意調查是否與某些重大事件或重要人物有關聯；對于設備還應該確定是否從出廠后就安裝在當前位置、是否存在搬移以及設備技術改造情況；對于那些已經不存在的場所或者建筑物，要通過以前的照片、圖件及相關的遺留痕跡來完成調查；要將重要的、有代表性的遺跡點放在照片的中央，有關聯的場所應盡量在同一張照片中，記錄下照片的內容、拍攝位置(相機的位置)、照片編號、拍攝時間等。

3 礦業生產遺跡價值評價

3.1 礦業生產遺跡價值構成

所謂的價值就是指事物結構、功能和屬性在人類社會經濟文化系統中體現人類生命本質或有利于人類個體生存發展的功能、屬性的總和[21]。礦業生產遺跡價值評價，就是對調查區內重要的礦業生產遺跡點或者遺跡群的數量和現狀、結構分布、可開發利用潛力等方面進行評價，為制定礦區經濟可持續發展和礦業遺跡保護與合理開發利用提供科學的依據。礦業生產遺跡價值包括遺跡要素和自身價值外，現狀、保護和再利用價值[20,22-24]及根據知名度、可參觀性及基礎服務設施條件等賦予遺跡一定價值。其中自身的要素主要是指系統完整性、典型性及稀有性等，自身價值就是指歷史價值、社會文化價值、科學研究價值、美學價值和開發利用功能價值。具體來講歷史價值評價的內容主要包括是否與名人或重大事件的關聯、是否具有時空代表性及對社會影響輻射范圍等；社會文化價值評價主要包括社會的歸屬感和認同感；科學研究價值評價內容主要包括技術創新性、工藝的獨特性、科技的影響及科普教育功能；美學價值評價內容主要包括美感度、藝術精美程度及獨特性等；開發利用功能價值評價內容主要包括區位條件、所屬地經濟發展水平、遺跡的規模、現實瀕危度及可保護性等。

3.2 礦業生產遺跡價值評價指標體系

由于礦業遺跡調查和評價是從2004年礦山公園的申報和建設才被重視和研究，目前我國還沒有形成一套比較完善的礦業遺跡評價方法，大多數礦山公園在申報過程中只是對遺跡單體或者遺跡群做了定性的評價，只有少數實現了定量化評價，比如：廣西合山國家礦山公園和北京史家營國家礦山公園。由于礦業生產遺跡的分布范圍大、涉及面廣、情況復雜，所以簡單的定性分析是不能滿足解決復雜問題的需要，這就需要建立一套有效的定性和定量分析相結合的評價體系來解決復雜問題。遺跡價值定量化的評價可為遺跡的分級保護、開發利用提供依據。筆者在參與《全國典型礦業遺跡調查與評價》項目過程中通過資料的整理，同時借鑒地質遺跡和工業遺產的評價方法，將礦業生產遺跡評價指標劃分為評價總目標層、評價綜合層、評價項目層、評價因子層四個層次如圖2所示。

3.2.1 評價指標權重的確定

礦業生產遺跡價值受到多個評價因子的影響，是一個復雜的、難以精確計算其值的問題，只有對這些評價指標進行了綜合的考慮，才能實現科學的、客觀的、準確的礦業生產遺跡價值評價。這就需要能準確把握和分析這些評價指標有哪些及其內在的關系，然后利用這些少量的定量信息使評價過程數學化。借鑒旅游資源和地質遺跡資源評價的方法以及礦業生產遺跡評價本身的特點，選擇層次分析法(Analytical Hierarchy Process,簡稱AHP)確定各項評價指標的權重。

AHP法是將礦業生產遺跡的評價因子進行條理化、系統化、模型化分析，將他們分解成目標、準則、指標等層次，再請專家對每一層次的兩兩因素進行客觀的比較，綜合判斷后給出相應的重要程度，建立價值評價判斷矩陣，然后再對評價因子的比較結果進行一致性檢驗[25]。因此用該方法對礦業生產遺跡價值的評價是合理的，這種方法的優點是簡單易用、準確度高，缺點是因素之間的重要性對比具有一定的主觀性。運用AHP法計算礦業生產遺跡評價因子權重如表2所示。

圖2 煤礦類礦業生產遺跡評價體系模型

表2 煤礦類礦業生產遺跡評價指標體系權重分配

確定各項評價指標的權重后，然后按給定的評價標準對每一評價因子進行專家賦值，為使層次分析法主觀性的影響最小，選取礦業遺跡的專家、工業遺產專家、礦山企業技術人員和旅游資源專家等不同研究領域專家，每個領域至少5名以上，按照專家打分參考評價標準對每個評價因子進行打分，取其平均值作為專家給相應因子的分數。將這些專家根據對礦業生產遺跡了解程度結合自身研究領域的特點再次利用層次分析法確定其各自的權重。綜合專家的打分和各項評價因子的權重按式(1)得到每個礦業生產遺跡的綜合得分值，根據礦業遺跡綜合評定標準判斷遺跡點的價值等級。

(1)

式中：A為礦業生產遺跡綜合得分；Sai,βa為礦業遺跡專家對第i項評價因子打分分值及其權重；Sbi,βb為工業遺產專家第i項評價因子打分分值及其權重；Sci,βc為礦山企業技術人員第i項評價因子打分分值及其權重；Sdi,βd為旅游資源專家第i項評價因子打分分值及其權重；Wi為第i項評價因子的權重。

圖3 礦業遺跡專家打分模型

表3 礦業遺跡專家打分體系權重分配

4 結論

煤礦類礦業生產遺跡是研究我國煤礦發展的重要的物證，它的價值評價也是國家礦山公園建設、礦業生產遺跡的可持續利用實現煤炭枯竭城市經濟發展轉變的前提和重要環節。本文是在對10家煤礦類國家礦山公園的申報資料整理后并根據項目任務選取開灤國家礦山公園和晉華宮國家礦山公園兩個煤礦類典型礦業遺跡點實地調查后，對所有煤礦類礦業生產遺跡進行了重新的價值評估。結果顯示本評價方法使用簡單、可以將遺跡價值主觀性影響降到最低，得出的生產遺跡綜合值客觀、準備，具有較好的適應性和普遍意義，可以為指導礦業遺跡調查和評價以及礦山公園的建設提供理論支持。

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