以煤矸石處置利用為導向的廢棄礦區空間規劃研究*
——以阜新市百年賽道城為例

文/沈陽建筑大學建筑與規劃學院 黃清華 高 楊 李殿生 馬 艷

0 引言

近年來，我國經濟持續增長，城市化進程加快，以資源開采為生命線的資源型城市卻步履艱難，礦產資源逐漸枯竭，留下了許多廢棄礦區。廢棄礦區為城市帶來許多現實性問題，故合理利用煤矸石處置利用過程中形成的良好再建基底及其帶來的經濟效益、環境效益，對礦區進行空間優化是礦產資源型城市轉型發展的重中之重。

新邱露天礦是阜新“百里礦區”中的第二大露天礦，2018年被阜新市政府定義為“工礦廢棄地”，留下百年礦區和大量煤矸石。煤矸石和剝離土的混合及無序堆存不僅造成土地資源的嚴重浪費和許多環境問題，且存在災害隱患，給周邊居民的生活造成諸多不便，影響新邱區及其周邊區域的經濟發展。通過煤矸石綜合處置利用置換出的土地資源可為新邱區提供建設用地，實現固廢變土地資源，優化廢棄礦區空間布局，使廢棄礦區重新煥發生機，促進新邱區及其周邊區域發展，從而帶動阜新市實現資源枯竭型城市轉型發展。

1 新邱礦區煤矸石概況

1.1 組成特征及相關產業現狀

新邱礦區的煤矸石山主要由頁巖類、泥巖類、砂巖類、石灰巖及煤粒組成。經測定，大部分在篩選后基本符合再利用標準。目前新邱礦區煤矸石產業主要包括能源利用和建材利用，能源利用即供煤矸石發電廠及熱電廠使用，建材利用即作為紅磚原料參與建造。

1.2 空間分布及堆存量

礦區內現有煤矸石山18座、礦坑10個，大部分煤矸石與剝離土混合堆存，總量超過3億t，占地面積約24km2，平均高度約53m。依據現有資料及補充勘察，測定了煤矸石山和礦坑幾何形狀的四點坐標、海拔高程，計算了煤矸石山和礦坑的準確位置、占地面積，估算出煤矸石的堆存量。根據數據估算，新邱礦區煤矸石和剝離土堆存總量為2.7億m3。

2 礦區空間規劃策略

2.1 資源利用

“十四五”規劃中的重大項目、工程和計劃均為消耗煤矸石固廢提供了有力支撐，國家對生態文明建設、循環經濟發展、資源型城市經濟轉型及可持續發展的高度重視也為新邱區大力開展煤矸石綜合處置利用工作，發展新型建材產業創造了空前機遇。

2.1.1 產業規劃

新邱區煤矸石和剝離土成分多樣、品質低，綜合處理難度大，技術復雜，需規模化、專業化、精細化處置才能降低成本，提高質量。因此可在新技術的推動下，建設以固廢研發中心、煤矸石綜合處置基地及隧道窯為核心的煤矸石綜合處置利用循環產業園，通過企業整合、集聚和產品升級構建新邱區循環經濟產業園區，建成后可為阜新市百年賽道城建設和生態修復提供基礎原材料，同時騰退土地。

2.1.2 選點及布局

礦區煤矸石和剝離土總計3.87億t。將礦區內煤矸石山分為北、中、南3個區域進行處置利用，通過對煤矸石綜合處置基地及隧道窯的選點及布局對煤矸石資源進行科學分類和高效轉化，實現煤矸石“吃干榨凈”，在創造經濟價值的同時，對礦區空間資源進行合理改造，為阜新市百年賽道城建設提供良好基底。

2.1.3 空間規劃

在對處置空間進行合理選點及布局后，通過對新邱礦區煤矸石組成特征、處理量、產業現狀等進行較為全面系統的分析，依托前期煤矸石綜合處置利用技術的研究成果，以EOD模式為指導原則，將新邱區24km2的礦區規劃為一個煤矸石綜合處置利用循環產業園，整體作為阜新市的大宗固廢綜合利用示范基地之一。根據生態治理規劃和阜新市百年賽道城建設的要求，在礦區范圍規劃1個固廢研發中心和5個大型煤矸石綜合處置基地，同時將正在建設、運營的18家隧道窯磚廠作為煤矸石綜合處置基地的重要組成部分。

2.2 規劃方案

在完成煤矸石綜合處置利用的礦區范圍內，將形成北、中、南3個規劃區，為下一步規劃建設提供良好基底。規劃北區內設置多條專業級賽道，故區域內煤矸石山多被改造為賽事觀景平臺；規劃中區對區域東部礦坑進行充分開發，使其成為園區娛樂中心，區域西部承擔住宿功能，區域內煤矸石山以隔離功能為主，多予以保留；規劃南區的煤矸石山及礦坑數量最多，故開發需注重煤矸石山及礦坑的合理結合。

以北、中、南3個規劃區為基礎，通過對各規劃區優勢、煤矸石山和礦坑實際分布情況進行考量，將規劃區域劃分為7個主題小鎮，分別為紅旗賽道小鎮、賽道樂園小鎮、冰雪賽道小鎮、星球賽道小鎮、礦坑賽道小鎮、礦山賽道小鎮及競技賽道小鎮（見圖1）。

1 賽道小鎮規劃方案

2.3 功能分區

規劃北區內的7個礦坑均為小型礦坑，故賦予其小型車賽事及賽道體驗功能；規劃中區以娛樂休閑功能為主，故未設專業級賽道，保存其中8號礦坑的形態，并進行生態修復，打造礦坑景觀；規劃南區由于具有煤矸石山數量和布局優勢，擁有最佳的觀察視角和體驗，故以高級別、高標準進行賽道建設，布置了F級賽道及山地叢林賽道（見圖2，3）。

3 賽道分布

3 煤矸石山規劃策略

3.1 生態修復

礦區經多年開采后出現的環境問題及安全隱患在對煤矸石進行規模化、專業化、精細化處置利用后可得到不同程度的解決，有效減少塌陷、滑坡等地質災害問題和水、土、空氣等環境污染問題。與此同時，通過綠化護坡、土地平整等手段可為礦區內百年賽道城建設提供安全、穩定的土地條件。

3.1.1 綠化護坡

綠化護坡及隔離帶由煤矸石山開采后遺留的煤矸石堆砌而成，既可鞏固礦坑邊緣滑坡，又可提供更安全的觀賞場地。為提高邊坡穩定性，避免出現傳統由上到下自然傾倒煤矸石堆填工藝造成的邊坡陡峭、無法采取覆土夯實等問題，新邱礦區采用漿砌片石拱形護坡處理方式，坡面覆土，種草綠化（見圖4）。

4 綠化護坡示意

3.1.2 土地平整

礦區經開采后出現采空區，由于地表洪水沖刷、礦坑水流動、礦柱破壞等原因，采空區上覆巖破壞，地表移動、變形，破壞了土層的穩定性，引起地面塌陷出現裂縫。故進行土地平整，防止礦區發生二次塌陷，提供良好的建設條件尤為關鍵。以阜新市百年賽道城項目建設為重要依托，對原露天礦坑挖掘遺留的場地進行土地平整處理，并再利用改造為礦坑賽道（見圖5）。

5 土地平整示意

3.2 開發利用方案

根據新邱礦區規劃分區及組團功能，對煤矸石山、礦坑進行生態修復，使其達到可開發利用的建設標準，對區域內18座煤矸石山進行山體改造及開發程度劃分，分為完全保留山體、部分保留山體及完全鏟除山體（見圖6）。

6 煤矸石山開發程度分類

3.2.1 完全保留山體

基地內原本具有良好位置的煤矸石山無需進行山體改造，保留原本山體的形態進行綠化護坡和生態修復即可滿足規劃建設要求，承擔其應有功能。

3號煤矸石山位于賽道城入口處，將其保留，作為門戶景觀山體，同時賦予其觀景平臺的功能。5號、6號、7號煤矸石山位于規劃中區，主要作用是隔離中區的東西兩區，實現規劃中區的動靜分離，故將其完整保留。

3.2.2 部分保留

對部分煤矸石山進行局部改造，使其可在礦區后續開發中承擔應有的空間功能。位于礦區最北部的1號和2號煤矸石山需承擔居住功能，故需騰退空間，對其進行部分保留；8號和9號煤矸石山由于礦坑景觀的構建，部分需進行改造，形成良好的景觀界面；10號、11號、12號、14號煤矸石山位于規劃南區，呈環繞形，有天然的觀景優勢，故對其進行部分保留和改造，形成半圍合觀景平臺，以便賽事觀看；17號和18號煤矸石山作為景觀界面，在規劃北區與中區之間起過渡作用。

3.2.3 完全鏟除

對部分煤矸石山進行完全鏟除，騰退土地，為下一步建設提供良好的土地基底。4號、10號、13號、15號煤矸石山所處位置皆與規劃建設要求沖突，故完全鏟除，為礦區空間建設更好的流線提供基礎條件。

4 結語

本文立足于新邱區煤矸石綜合處置利用，通過對煤矸石組成特征、空間分布、堆存量現狀等進行全面系統分析，以新邱礦區內18座煤矸石山為對象，對煤矸石綜合處置基地及隧道窯進行合理空間選點及布局，從而實現煤矸石有序、合理開發利用，為城市規劃建設提供良好基底。以阜新市百年賽道城建設為規劃目標，形成北、中、南3個規劃區，對規劃組團、賽道、賽場進行規劃，并在此基礎上制定煤矸石山開發利用方案，形成完全保留、部分保留、完全鏟除3種改造方式。將空間優化和煤矸石處置利用進行結合，打造科學、合理的煤矸石綜合處置利用發展格局，加速新邱區廢棄礦區“變廢為寶”進程，帶動新邱區經濟發展，實現資源枯竭型城市轉型發展。