煤礦廢棄地景觀資源的整合與再利用

王四龍

北方工業大學建筑與藝術學院

1 前言

我們從景觀學的角度分析煤礦廢棄地的產后資源再利用的可行性，例如自然景觀資源、礦區居住區景觀資源、廢棄礦井景觀開發再利用、礦區獨特地形地貌的旅游開發等方法。因此景觀資源的改造與再利用成為礦區廢棄地再利用的一個有效的著力點。同時本文也設想結合懸掛式PRT個人軌道交通系統的節能環保、安全智能、造價低廉的特點，首次應用在煤礦廢棄地的保護和利用之中，讓煤礦廢棄地既能達到生態涵養的作用，同時也能展示其獨特的景觀游覽特性。為市民提供一個集多種功能的休憩地，也為當地煤炭行業轉型提供一個有力地設想。

2 煤礦廢棄地的定義

2.1 煤礦廢棄地的范圍

煤礦廢棄地可被定義為在開采煤礦的過程中破壞的、廢棄擱置的、未經有效治理而不可使用的土地。具體而言，煤礦在采集的過程中，會形成露天采礦區、排土場、采空場、塌陷區以及受煤礦廢棄物的破壞而喪失傳統意義或是使用價值的場地，這些區域便稱為煤礦廢棄地。從范圍上來看，原有的煤礦開采地、運輸通道、加工處理工廠、煤炭煤氣等能源生產地、煤礦工人生活區等場地在廢棄后都屬于煤礦廢棄地的范疇。

2.2 煤礦廢棄地的景觀資源

從景觀學的角度去審視煤礦廢棄地的景觀要素，會發現經過人類活動以后的大地形態會呈現出多樣性的景觀資源，如采煤活動的煤矸石山、采煤井、采煤地下空間、采煤基礎設施、采煤塌陷區、采煤機械場地、以及獨特的礦區交通系統。礦區的農田、村莊、城鎮等形成了獨特的文化特征。對這些資源要精細分類、充分利用，才能造福礦區經濟，提高資源利用率，增加礦區社會發展的活力。

3 煤礦廢棄地對社會及環境的影響

3.1 大氣污染

煤礦生產會對大氣造成嚴重的污染。首先，露天的煤礦廢棄地中含有大量的研石，在氣候較高的情況，研石容易通過自燃產生大量的有害氣體。直接對大氣形成直接的粉塵及成分污染。然后煤炭在運輸到終端的發電廠、燃燒爐的時候在經過高溫燃燒后會形成濃煙和粉塵污染，對人體健康形成了較大的威脅。在礦井開采中，大部分工人因為吸入了被污染的空氣形成了嚴重的塵肺病，井下的瓦斯濃度達到一定濃度的時候會引發瓦斯爆炸，對工人的生命形成了威脅。

3.2 水和土壤污染

煤礦開采地、工廠、尾礦區、排土場以及煤礦工人生活區會產生大量的源自采礦的廢水，并且煤礦中含有相當比例的重金屬元素。這些嚴重的污染元素在經過自然河流與雨水沖刷以后會對整個流域的河流產生污染，包括農田、河流、林區、村莊生活用水都受到不同程度的污染。一些對自然環境要求嚴格的動植物在被污染突然和水源以后導致了死亡和物種滅絕，嚴重影響地區生物鏈的自然演變。生態系統的斷裂和破壞嚴重影響了人的生活環境，農田種不出莊稼；山林變光禿，對區域內的人類生存產生了嚴重的影響后果。

4 國外煤礦廢棄地景觀資源利用案例分析

4.1 德國科特布斯露夭礦區改造

科特布斯礦區景觀建設項目具體針對的是幾十個不規則的、深度很大的礦坑，對于這些原本已經荒蕪的、沒有自然氣息的場地，設計師通過植被恢復將它們改造成為適合游覽和休閑的農林自然保護區。那些原本丑陋的礦坑被作為背景，將原本被廢棄的煤礦開采設備和相關設施作為景觀雕塑進行保留。

圖1 科特布斯礦區景觀建設項目圖

在此礦區經過有效規劃和景觀重建以后，原本無人問津的廢棄地變成了供人類旅游休閑的圣地。同時也改善了周圍人群的生活環境，增加了就業崗位，提高了人們的環保意識，廢棄地景觀改造逐步被人所認識。

4.2 英國伊甸園設計

英國伊甸園是在廢棄的煤礦坑中營造景觀，并且應用了多種現代主義的設計手法。而體現這種現代新景觀的設計是一組外觀貌似蜜蜂蜂巢的建筑物，建筑表面的肌理為六角形，使用了可透光和隔熱的聚合膜材料制作出充氣囊，觀個性的建筑與周邊地形有機交融，結合場地的植物景觀，顯得生機盎然。英國伊甸園的建設與設計，給人提供了新穎的礦區廢棄地的改造與資源利用的想法。其中運用了新型的材料和現代化的建筑設計語言，同時還結合人工生態構筑，集合多種植物生境模式，給后來的煤礦廢棄地改造展示了一個成功的案例。

5 煤礦廢棄地景觀資源的利用

5.1 PRT交通在礦區的利用

對于煤礦廢棄地而言，改變產業結構，轉變經濟發展思路是一個重要的探索，比如在山地類型的礦區最為尖銳的交通問題，我們可以探索引入PRT 交通系統來深度開發景觀資源，盤活整體的景觀要素。目前礦區主要的交通模式為狹窄的盤山路，并且通達性不暢。多年的煤礦開采已經不利于山路的繼續建設，相對于平原地區山路建設的施工難度大、成本倍增、通勤受到雨雪等天氣和地質災害的影響較大，因此山地交通的利用率較低，直接制約山區的經濟發展。PRT 交通系統(Personal Rapid Tran?sit)即個人快速軌道交通系統，這是一種由計算機遠程全程控制的全自動無人駕駛小型車輛，可乘坐1-6人，是一種公共交通模式。其懸掛在單根軌道上運行，軌道只需要立柱支撐，立柱基礎的點位既可以在平地上布置也可在山地復雜地形間穿梭設置，可通過懸崖、溝谷以及礦區塌陷區。

而懸掛式PRT 系統運行是目前解決山地交通的最佳途徑，該系統不受地形和天氣的影響，具有高效環保、安全快捷、自動化行駛的特點，運行能源可以是電能或風力驅動、可立體充分利用礦區的太陽能、風能、重力勢能等清潔能源，將PRT 交通系統大量應用在山地類型礦區，可以加深礦區資源的開發。

5.2 煤礦廢棄地景觀改造與利用中的方式與問題

（1）村落建筑及遺留設備構筑物的保護再利用，并探討多模式開發，如煤礦開采展覽館、煤礦遺址博物館、多功能游客服務接待中心、礦區山地戶外體育活動場、特色鄉村餐飲服務站、新興未來產業辦公區、生態保育科普文化園。

（2）工業廠區后工業景觀改造與更新，在整體工業結構框架保留的前提下，開發工業廠區內各種設施的再利用潛力，并給予其新的用途，最大化發揮工業廠區建筑和設施的潛能。

（3）研究并設計出基于懸掛式PRT 交通系統下的大安山鄉整個區域的規劃系統，包括新型PRT交通場站選址和線路規劃，以及與村落、工業設施群體、開采面遺址之間的串聯關系，由此而賦予這些場地設計功能的再利用屬性，形成在區域空間整體上多維度度對工業遺產的開發利用。

（4）研究基于懸掛式PRT 技術在山地礦區的建設施工解決方案，包括選址在不同的礦區地形地貌形態下施用不同的基礎施工、材料選擇、線路鋪設、基于現地形的車站布局等問題。

（5）研究懸掛式PRT 在線路布局中需要結局的自身的技術問題，如軌道材料、規格、形式、軌道跨距、垂直爬升、道岔轉向、動力來源等。

（6）針對PRT整體布局下的施工組織、管理系統、電氣建設、技術指標、造價統計，根據區域內實際自然地貌、采礦遺址、社會組織、人口類型等做研究分析，并給出解決方案。

6 結語

煤礦廢棄地的資源整合與再利用是國家發展中的一項重要問題，正確開發與利用不僅可以造福人民而且還可以對生態環境進行有效的保護。運用景觀生態學與懸掛式PRT新技術的結合，不僅能夠解決礦區的交通出行，還能營造一處綠色的城郊生態觀光度假勝地，因此對煤礦廢棄地景觀化改造與再利用便成了煤礦廢棄地發展與保護的有利的途徑。