1,2:陕西银河煤业开发有限公司 陕西榆林 719000
摘要：煤矿资源的开发依附在地表及地下，开采过程中对地面的损坏无法避免。然而，经济发展与环境保护，能源开发与生态治理必须并行不悖，如何协调开发与保护，如何在生产过程中做好修复质量是当前煤矿企业兹待解决的重要问题，本文在阐述煤矿建设中对土地造成的破坏形式的基础上，提出了构建海绵型工业场地，以修复工业生产对地面损坏的措施。
关键词：煤矿 环境保护 地面损毁 海绵型工业场地
1.引言
建设绿色矿山、发展绿色矿业是中国矿业高质量发展的必由之路，也是落实五大发展理念、转变发展方式、建设“两型”社会的必然要求。煤炭资源的开发长期以来一直伴随着生态环境的破坏，同时煤矿的建设和生产也是绿色矿山建设重要阵地。全国目前大约有200多万hm2土地因煤矿开采而被损毁，占到所有矿山损毁土地面积的 80%，这些被损毁的土地复垦率却不足 40%。在国家661家绿色矿山试点名单中，煤矿矿山仅有 216 家，占比 32.6%。这就要求在煤炭资源开发的过程中，实现建设用地节约使用、矿山环境保护、以及废弃地和沉陷区土地复垦率的全面提升。尤其强调环境保护和土地复垦，二者不仅是绿色矿山建设的重要基本组成部分，也应是实现煤炭资源开发的前置条件。煤矿矿区地表损毁的修复很大程度上影响了自然生态保护的结果，绿色矿山建设成效、甚至整个煤炭工业长期健康的发展。
2.煤矿建设中对土地的破坏
煤矿建设及生产过程依附在地表或地下进行，对土地的破坏是不可避免的。根据对土地破坏的形式，土地破坏可分为直接破坏和间接破坏。直接破坏是指在建设、生产过程中，对地表及地下原始环境产生的改变，从而造成的一系列不利于人类生存、发展的危害或潜在危害的直观表现；间接破坏是指在建设及生产过程中而造成的自然和人居环境缓慢恶化及诱发的地质灾害等一系列短期不易察觉或发生的现象。直接破坏包括土地挖损、土地压占和土地沉陷等。具体表现为主要包括地面基建过各建设场地对土地的挖损及占用、煤矸石的地表存放对土地的压占和煤矿开采后形成的采空区引起的地表不均匀沉陷等类型。间接破坏包括土地的污染、地下水位变化造成的土质改变及诱发地质灾害，和对人类活动的影响等。具体表现为包括采煤活动引起的人居和自然环境的污染、地表水和地下水变化造成的土地破坏及诱发地质灾害。煤矿建设中对土地的破坏形式见图1.
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图1 煤矿建设中对土地的常见破坏形式
3. 海绵型工业场地构建对土地损毁的修复
3.1海绵型工业场地开发模式
作为工业场地，既要满足安全生产同时还要解决地表渗透的问题，降低径流系数。结合上述工业场地的特点，我们可以参照人体仿生学，将工业场地的下垫面直接渗水和雨水管渠间接渗水，补充地下水的过程，比作人类皮肤吸水和器官饮水的循环系统，促使雨水尽可能多渗透到土壤当中。要做到这一点，就应该结合降雨历时和场地面积区域特点，利用时间和空间的间隔，考虑实现最大限度增大渗透面积和渗透次数。在海绵型场地布设中主要采取下列三种措施以实现上述目的：
（1）全过程渗透。要到达最佳效果的雨水渗透，最有效的方式就是在雨水进入工业场地到最后排出场外的整个流动过程中实现全过程渗透。即在海绵型矿井工业场地的“渗、滞、蓄、净、用、排”六要素中的其他6个要素中能够全部实现雨水渗透。即在滞的过程中、在蓄的过程中、在净的过程中、在用的过程中、甚至在排的过程中都要进行雨水渗透。使雨水渗透的概念在工业场地中内达到延伸和拓展。使6个环节进行有机的结合。
（2）增大渗透面积。要到达最佳效果的雨水渗透，最直接的方式就是增大渗透面积。在传统型工业场地，雨水渗透往往只存在于景观绿化用地。而作为现代化的大型矿井，规范上要求绿地率不能超过 20%。即便是没有绿地率的限制，要满足矿井的安全生产，响应节约用地的政策，也不可能大量设置径流系数较低的绿化景观用地。因此本研究将从以下三个工业场地主要组成要素出发，全方位、立体化的来增加渗透面积。
（3）循环渗透。要到达最佳效果的雨水渗透，方式之一就是在同一地区让雨水多次渗透实现循环渗透。由于雨水受重力作用影响自高向低流动以及工业场地具有固定坡向和坡度的特点，通常情况下雨水只能与下垫面进行一次接触来完成雨水渗透。所以我们除了可以改变各种下垫面的渗透系数的平面渗透系统外，还可以通过局部的竖向与平面布局优化，结合各种海绵型矿井的低影响开发设施对局部环境进行改造，配合适当的工程措施设施，利用雨水受重力影响自高向低流动的特点，使雨水从场地较高处到较低处再进行一次流动，与下垫面再接触一次渗透，进行二次渗透。通过增加渗透的次数来实现反复的渗透的过程。因此除了平面渗透系统外还需增加竖向渗透系统，建立循环嵌套渗透系统。
3.2海绵型工业场地对土地损毁的修复分析
《绿色建筑评价标准》中对场地设计与场地生态有着明确的规定。合理衔接和引导屋面雨水、道路雨水进入地面生态设施，并采取相应的径流污染控制。合理规划地表与屋面雨水径流，对场地雨水实施外排总量控制，其场地年径流总量控制率达到 55%，硬质铺装地面中透水铺装面积的比例达到50%。
海绵型矿井工业场不是低影响开发设施简单的堆砌和组合，而是建立在充分结合自然地形和地貌，因地制宜的进行平面和竖向布局优化，将设施合理设置在工业场地内，对雨水在工业场地全过程路径进行规划，建立体系，形成系统，增强场地防洪排涝能力，并提高雨水的利用率。海绵型工业场地应该从减少硬化，合理种植并复原土地植被及渗透功能；充分结合原始地形，调整竖向布局，减少地势改变程度，尽量做到少填少挖，减少土石方量；填料选择当地建石材，并将原地表土复原到回填区域表面，减小对原地貌渗透的改变；保持填挖区稳定，避免灾害及水土流失。
4.结语
综上所述，工业场地作为一个相对独立、完整的体系，建筑、场地、道路、环境以及生产活动等这些要素全是有机灵活组成的。综合考虑各类自然条件，合理确定海绵工业场地的规划控制与建设目标，选用适宜本地的低影响开发设施及其组合系统。充分结合自然地形，通过合理的平面和竖向布局，把“渗、滞、蓄、净、用、排”这六要素在工业场地中应用作为一个整体考虑，使其全面融入工业场地自身的要素中，实现生态环境的边建设边恢复，建设安全稳定、经济实用、环境优美的海绵型矿井工业场地。
参考文献：
[1] 朱玲,由阳,周鑫杨.排水分区尺度的海绵设计及径流协调方法探讨[J].给水排水,2018，v54(01):56-60.
[2]陈兴帮,邓兰英,陈波.基于海绵城市理念的绿色屋顶建构探讨[J].山西建筑,2016,v.42(17):194-195.
作者简介：高芳，女，汉，（1986— ）陕西神木人，现就职于陕西银河煤业开发有限公司，工程师，主要从事煤矿公用工程、煤矿环保工程的技术、管理及相关科研工作