采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系框架構(gòu)建研究

胡炳南，劉祥宏，鄭厚發(fā)，陳永福，孫凱華，周 源，門雷雷

(1.中煤科工集團北京土地整治與生態(tài)修復(fù)科技研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭行業(yè)礦區(qū)土地整治與生態(tài)修復(fù)工程研究中心，北京 100013；3.中國煤炭工業(yè)協(xié)會 生產(chǎn)力促進中心，北京 100013；4.中煤科工生態(tài)環(huán)境科技有限公司，北京 100013)

煤炭資源開發(fā)與利用，對社會經(jīng)濟發(fā)展起到巨大推動作用的同時，也對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、社會生活產(chǎn)生重要影響。我國85%煤炭產(chǎn)量來自井工開采。井下開采活動造成的采煤沉陷區(qū)不僅影響當?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且還會嚴重威脅地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會的安定團結(jié)[1-2]。根據(jù)2017年研究，我國共有23省151縣分布有采煤沉陷區(qū)，合計面積2000km2，涉及城鎮(zhèn)建設(shè)用地4500～5000km2，涉及城鄉(xiāng)人口2000萬人左右[3]，采煤沉陷區(qū)土地治理利用市場巨大。采煤沉陷區(qū)土地治理利用常規(guī)一般指土地整治、土地復(fù)墾。隨著社會發(fā)展進步，采煤沉陷區(qū)土地治理利用內(nèi)涵也不斷擴展[4]。在土地復(fù)墾農(nóng)業(yè)利用[5-7]基礎(chǔ)上，增加了城鎮(zhèn)建設(shè)用地[8-11]、礦區(qū)生態(tài)修復(fù)[12-14]等。為此，采煤沉陷區(qū)土地治理利用已成為涉及煤炭、農(nóng)業(yè)、建筑、生態(tài)環(huán)境等諸多業(yè)態(tài)、具有極強發(fā)展前景的綜合產(chǎn)業(yè)。

目前，采煤沉陷區(qū)土地治理利用工程，從時序上分，涵蓋規(guī)劃、設(shè)計、施工、驗收、監(jiān)測、評估等階段。采煤沉陷區(qū)專項地質(zhì)災(zāi)害治理、土地復(fù)墾整治、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等治理利用工作，關(guān)系綠色礦區(qū)建設(shè)、關(guān)乎國土價值提升、利于社會和諧發(fā)展；開展采煤沉陷區(qū)治理利用，將是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重要方向和著力點。標準化工作是實現(xiàn)采煤沉陷區(qū)治理利用領(lǐng)域健康、快速、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和保證。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)采煤沉陷區(qū)土地治理利用相關(guān)標準總體數(shù)量較少并缺乏體系性。構(gòu)建貫穿“源頭監(jiān)管、過程控制、采后治理”的全生命周期的技術(shù)標準體系，可為采煤沉陷區(qū)土地治理利用標準的制定與實施提供藍圖設(shè)計與宏觀指導(dǎo)，可為采煤沉陷區(qū)土地治理利用提供關(guān)鍵技術(shù)標準支撐，推動治理利用工程項目執(zhí)行與管理的規(guī)范化、標準化、科學化，進而有效促進采煤沉陷區(qū)治理利用行業(yè)的健康發(fā)展。

1 標準體系現(xiàn)狀

1.1 采煤沉陷區(qū)土地治理利用標準現(xiàn)狀

采煤沉陷區(qū)治理利用密切相關(guān)的標準，主要有煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理技術(shù)規(guī)范(GB 51180—2016)、煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范(GB 51044—2014)、采煤塌陷區(qū)水資源環(huán)境調(diào)查與評價方法(GB/T 37574—2019)、露天煤礦井采采空區(qū)勘查技術(shù)規(guī)范(GB/T 37807—2019)等。

現(xiàn)行采煤沉陷區(qū)治理利用部分相關(guān)標準有：《煤礦科技術(shù)語》第7部分：開采沉陷與特殊采煤(GB/T 15663.7—2008)、煤炭地質(zhì)與勘查(GB/T 15663.1—2008)等國家標準8項；《土地復(fù)墾方案編制規(guī)程》第3部分：井工煤礦(TD/T 1031.3—2011)、土地復(fù)墾質(zhì)量控制標準(TD/T 1036—2013)等行業(yè)標準18項；采煤沉陷區(qū)造林技術(shù)規(guī)程(DB15/T 943—2015)、采煤沉陷區(qū)新復(fù)墾土壤微生物肥料施用技術(shù)規(guī)程(DB14/T 921—2014)等地方標準13項。

1.2 采煤沉陷區(qū)土地治理利用及相關(guān)標準體系情況

采煤沉陷區(qū)治理利用作為一個較為新興的行業(yè)領(lǐng)域，當前還未有針對性的標準體系文件出臺，存在現(xiàn)有標準體系不健全和不完善、關(guān)鍵技術(shù)標準欠缺、標準化工作有所滯后等問題。

由全國煤炭標準化技術(shù)委員會完成的《煤炭標準體系》，按專業(yè)和需求劃分為煤炭地質(zhì)勘查、煤礦環(huán)保與廢棄物資源化等7個專業(yè)子體系。張建明等[15]結(jié)合煤礦生產(chǎn)流程，建立了包括通用基礎(chǔ)標準、節(jié)能環(huán)保等13大類的“煤礦技術(shù)標準體系”框架。原國土資源部土地整治中心完成的《土地整治技術(shù)標準體系構(gòu)建研究》、農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院完成的《中國農(nóng)業(yè)工程建設(shè)標準體系》等土地、農(nóng)業(yè)相關(guān)標準體系[16-19]，以及《生態(tài)文明建設(shè)標準體系發(fā)展行動指南(2018—2020年)》等生態(tài)環(huán)境相關(guān)標準體系[20，21]，一般按照工程內(nèi)容劃分專業(yè)序列，按照調(diào)查與評價、規(guī)劃、建設(shè)與管理等劃分過程序列。這些相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的標準體系各有特點，可為采煤沉陷區(qū)土地治理利用標準體系的構(gòu)建研究提供參考借鑒。

2 標準體系框架構(gòu)建思路

2.1 原則

采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系框架的構(gòu)建，堅持全面性、先進性、實操性、開放性等原則，在充分開展標準現(xiàn)狀調(diào)查、企業(yè)需求調(diào)研和技術(shù)內(nèi)涵特點分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建具有內(nèi)在聯(lián)系的有機整體，確保標準體系框架的系統(tǒng)科學、層次清晰、目標明確、重點突出、結(jié)構(gòu)合理。

2.2 標準體系框架

通過對采煤沉陷區(qū)土地治理利用工程實踐的深入研究，結(jié)合國土、農(nóng)業(yè)等相關(guān)行業(yè)技術(shù)標準體系結(jié)構(gòu)，提出采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系的三維結(jié)構(gòu)，如圖1所示。從層次序列角度，包括“基礎(chǔ)標準”、“專業(yè)標準”，其中“基礎(chǔ)標準”為采煤沉陷區(qū)土地治理利用工作的一般性、通用性、基礎(chǔ)性標準，“專業(yè)標準”為采煤沉陷區(qū)土地治理利用工作提供一些具有專門特定條件的技術(shù)標準；從應(yīng)用門類角度，農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用、建設(shè)用地利用、生態(tài)修復(fù)利用是采煤沉陷區(qū)土地治理利用工作的核心；“過程序列標準”是基于特定用途不同時間階段的各類標準，比如采煤沉陷區(qū)農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用、建設(shè)用地利用和生態(tài)修復(fù)利用中調(diào)查、評估、規(guī)劃、設(shè)計、施工、監(jiān)測等環(huán)節(jié)的各類標準。

圖1 采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系三維結(jié)構(gòu)

標準體系總框架結(jié)構(gòu)可用于清晰展示標準體系的詳細結(jié)構(gòu)和核心內(nèi)容。采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系總框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。由于采煤沉陷區(qū)治理利用本身是一項綜合的系統(tǒng)工程，除了本研究涉及的土地治理利用外，還有煤矸石、礦井水等廢棄資源利用以及地下空間利用等利用方向，為實現(xiàn)與采煤沉陷區(qū)其他治理利用方向標準體系的有序銜接，確定本技術(shù)標準體系構(gòu)建“基礎(chǔ)標準”和“土地治理利用”兩項一級體系。

圖2 采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系總框架結(jié)構(gòu)

3 標準體系結(jié)構(gòu)說明

3.1 基礎(chǔ)標準

“基礎(chǔ)標準”一般是指在一定范圍內(nèi)可以直接應(yīng)用，具有普遍的指導(dǎo)意義的標準，是專用標準中共性部分內(nèi)容的標準。本技術(shù)標準體系構(gòu)建中，通過綜合分析采煤沉陷區(qū)治理利用工作，提煉標準編制、治理工作中基礎(chǔ)性、共性內(nèi)容，形成系列基礎(chǔ)標準，以期為其他具體標準的編制提供資料依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系的“基礎(chǔ)標準”，由“一般基礎(chǔ)標準”和“前置基礎(chǔ)標準”兩項二級體系組成。

3.1.1 一般基礎(chǔ)標準

“一般基礎(chǔ)標準”用于規(guī)范技術(shù)標準體系構(gòu)建，包括：“術(shù)語”、“制圖規(guī)范”、“標準編寫規(guī)程”?！靶g(shù)語”囊括采煤沉陷區(qū)土地治理利用有關(guān)的建設(shè)用地、農(nóng)業(yè)復(fù)墾、生態(tài)修復(fù)等全部內(nèi)容的規(guī)范技術(shù)用語；“制圖規(guī)范”需對治理利用規(guī)劃、設(shè)計等的圖紙繪制作出規(guī)定；“標準編寫規(guī)程”對本技術(shù)標準體系下的具體標準的重點內(nèi)容進行規(guī)定。

3.1.2 前置基礎(chǔ)標準

“前置基礎(chǔ)標準”為采煤沉陷區(qū)形成前的處置環(huán)節(jié)標準，包括“減沉開采”與“礦井關(guān)閉”相關(guān)標準?！皽p沉開采”相關(guān)標準，囊括減沉開采沉陷預(yù)測、減沉控制技術(shù)、減沉效果評價等標準，用于強化井工煤礦開采過程中的源頭減沉控制；“礦井關(guān)閉”相關(guān)標準，主要對礦井關(guān)閉的條件、流程及對礦井關(guān)閉后的地質(zhì)安全等問題進行規(guī)定。

3.2 土地治理利用

采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系下的“土地治理利用”，由“通用標準”、“農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用”、“建設(shè)用地利用”和“生態(tài)修復(fù)利用”四項二級體系組成。

3.2.1 通用標準

土地治理利用“通用標準”，包括采煤沉陷區(qū)的三大利用方向中的“現(xiàn)狀調(diào)查”、“利用評估”、“規(guī)劃設(shè)計”。它是進行土地治理利用的重要前提和條件，其可對后期治理利用的利用方向、難易程度等產(chǎn)生重要影響。

“現(xiàn)狀調(diào)查”，對采煤沉陷區(qū)的開采沉陷狀況以及土壤、水文、植被、社會經(jīng)濟等方面進行詳細調(diào)查，掌握治理區(qū)域的基礎(chǔ)狀況；“利用評估”，基于現(xiàn)狀調(diào)查開展可利用性評估，開展建設(shè)用地、農(nóng)業(yè)復(fù)墾及生態(tài)修復(fù)利用的可行性；“規(guī)劃設(shè)計”，在調(diào)查、評估基礎(chǔ)上，指導(dǎo)做好采煤沉陷區(qū)的綜合利用規(guī)劃。

3.2.2 農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用專業(yè)標準

根據(jù)《土地復(fù)墾條例》，復(fù)墾的土地應(yīng)當優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)。廣義的農(nóng)業(yè)用地包括耕地、園地、林地、牧草地、養(yǎng)捕水面等。采煤沉陷區(qū)治理后的農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用，需要結(jié)合采煤沉陷區(qū)的地質(zhì)、環(huán)境等特征以及具體的農(nóng)業(yè)開發(fā)利用方向，做好土地規(guī)劃、土壤改良、灌排渠系建設(shè)等工作，以有效提升農(nóng)業(yè)土地的生產(chǎn)力。

本技術(shù)標準體系從農(nóng)業(yè)復(fù)墾工程實際出發(fā)，按照工程設(shè)計、施工、監(jiān)測、驗收、效果評估的工程項目流程，建立農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)標準子體系。其中，在各個環(huán)節(jié)具體標準的制定中，需要充分借鑒一般土地整治和土地復(fù)墾相關(guān)標準中的農(nóng)業(yè)用地相關(guān)內(nèi)容，按照種植業(yè)、林果業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)、溫室農(nóng)業(yè)等不同的農(nóng)業(yè)開發(fā)類型，構(gòu)建囊括土壤改良培肥、灌排體系建設(shè)、防護林網(wǎng)、農(nóng)田道路，以及原有土壤污染治理、農(nóng)業(yè)面源污染控制等具體內(nèi)容的技術(shù)標準。

3.2.3 建設(shè)用地利用專業(yè)標準

采煤沉陷區(qū)土地治理利用的最終目的是實現(xiàn)礦區(qū)土地的增值。建設(shè)用地利用，特別是城郊及周邊區(qū)域的建設(shè)用地開發(fā)，具有顯著的社會、經(jīng)濟價值，是一項重要利用方向。采煤沉陷區(qū)地下地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計、施工以及地面建筑物和構(gòu)筑物抗變形設(shè)計、施工是建設(shè)用地治理利用的核心內(nèi)容。

本技術(shù)標準體系從工程角度出發(fā)，按照設(shè)計、施工、監(jiān)測、驗收、效果評估的工程項目流程，建立建設(shè)用地技術(shù)標準子體系。同時，建設(shè)用地的二級開發(fā)利用，往往涉及投資、運營等內(nèi)容，國家鼓勵社會資金投入治理利用。為此，本技術(shù)標準體系將“投資運營”也納入建設(shè)用地技術(shù)標準子體系中，通過創(chuàng)新投資模式和運營方式等，促進采煤沉陷區(qū)治理利用的更好發(fā)展。

3.2.4 生態(tài)修復(fù)利用專業(yè)標準

美麗中國、綠水青山、綠色礦山等國家戰(zhàn)略，將礦山生態(tài)修復(fù)治理提上了新的高度。采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工作已成為地方政府、礦業(yè)企業(yè)和社會各界的普遍共識。采煤沉陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)基于地質(zhì)災(zāi)害防治基礎(chǔ)，又高于地質(zhì)災(zāi)害防治的要求。礦區(qū)生態(tài)修復(fù)，需要控制污染，構(gòu)建以自修復(fù)為主導(dǎo)、自維持為目標的生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮其生態(tài)服務(wù)功能。采煤沉陷區(qū)地貌重塑、土壤重構(gòu)、土壤污染修復(fù)、水污染治理等“山水林田湖草”的建設(shè)是生態(tài)修復(fù)利用的核心內(nèi)容。

采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)利用方向的標準子體系，也按照工程項目時序進行劃分。設(shè)計、施工標準，應(yīng)根據(jù)不同采煤沉陷區(qū)區(qū)位，確定土壤、植物、地表水及地下水、生物多樣性、水土流失等具體技術(shù)標準；監(jiān)測、驗收和評價標準，需結(jié)合采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)工程措施確定監(jiān)測內(nèi)容、標準及方法，明確生態(tài)修復(fù)工程的驗收條件、標準、流程，并應(yīng)含有植被覆蓋率、成活率、保存率、污染物、水土流失控制、生物多樣性等具體指標，基于生態(tài)保護功能恢復(fù)效果、對社會和經(jīng)濟效益貢獻進行評價。

4 結(jié) 論

1)采煤沉陷區(qū)治理利用，是踐行綠水青山就是金山銀山理念、推進美麗中國建設(shè)的重要舉措。采煤沉陷區(qū)土地治理利用技術(shù)標準體系的建立，將在頂層設(shè)計層面有效指導(dǎo)采煤沉陷區(qū)治理利用領(lǐng)域行業(yè)標準的制定及實施，積極促進礦區(qū)可持續(xù)的發(fā)展進步。

2)根據(jù)我國采煤沉陷區(qū)土地治理利用相關(guān)產(chǎn)業(yè)的實際情況以及當前社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，按照三維結(jié)構(gòu)構(gòu)建由層次序列、應(yīng)用門類和過程序列組成的體系框架。它涵蓋了農(nóng)業(yè)復(fù)墾利用、建設(shè)用地利用和生態(tài)修復(fù)利用三大主要應(yīng)用方向，以及現(xiàn)狀調(diào)查、利用評估、規(guī)劃設(shè)計、工程設(shè)計、施工、監(jiān)測等全生命周期的內(nèi)容。

3)本標準體系秉承全面性、先進性、實操性、開放性等原則，根據(jù)社會發(fā)展進步、市場需求變化，特別是土地治理利用所涉及內(nèi)涵擴展，可不斷豐富、充實技術(shù)標準體系內(nèi)容，完善標準體系和提升采煤沉陷區(qū)土地治理利用水平。