露天煤礦生態(tài)化建設(shè)及SWOT分析

林 淋

（中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110015）

煤炭資源大規(guī)模開(kāi)采推動(dòng)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與此同時(shí)，露天煤礦生態(tài)環(huán)境遭受到了前所未有的破壞，由此引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日顯突出，過(guò)度的開(kāi)采導(dǎo)致地面塌陷、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[1]；廢氣、廢水、廢渣造成的水污染、大氣污染、物種滅絕等。因此，建設(shè)生態(tài)化露天礦山已成為我國(guó)采礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 生態(tài)煤礦內(nèi)涵及現(xiàn)狀

1.1 內(nèi) 涵

露天煤礦生態(tài)化建設(shè)是一個(gè)全面完整的過(guò)程體系，其貫穿了從煤礦初期的資源勘查設(shè)計(jì)到露天煤礦閉坑完結(jié)的全過(guò)程，具有一次性、全面性的體系特征[2-3]。露天煤礦生態(tài)建設(shè)涉及了礦區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)要素，包括土地資源、大氣環(huán)境、水資源、自然生物及植被、開(kāi)采廢棄物處理及露天煤礦伴生產(chǎn)物的綜合利用等，影響范圍廣、作用大。

在露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的系統(tǒng)體系中還涉及了與此相關(guān)的機(jī)構(gòu)與部門(mén)，包括政府相關(guān)職能部門(mén)的監(jiān)督檢查及其制定的政策法規(guī)；企業(yè)自身對(duì)生態(tài)建設(shè)意識(shí)的加深重視并將這種意識(shí)深入到露天煤礦建設(shè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)；個(gè)人義務(wù)地履行以及全社會(huì)的監(jiān)督，露天煤礦建設(shè)涉及的每一個(gè)人、每一個(gè)部門(mén)都要具備生態(tài)環(huán)保的理念。這是我國(guó)露天煤礦產(chǎn)業(yè)走向循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的核心。

1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、日本、英國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)在20世紀(jì)70年代后就逐漸建立了礦業(yè)生態(tài)保護(hù)意識(shí)，通過(guò)技術(shù)上不斷發(fā)展完善、設(shè)備上推陳出新，使得這些國(guó)家的礦業(yè)開(kāi)采技術(shù)達(dá)到了領(lǐng)先水平[4-5]。

此外，這些國(guó)家為建設(shè)生態(tài)礦山制定了一系列完善的法律法規(guī)以及露天礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度。例如，美國(guó)的《復(fù)墾法》將礦山的開(kāi)采細(xì)化到了從露天開(kāi)采最初的勘察設(shè)計(jì)到礦山閉坑的每一個(gè)環(huán)節(jié)。建立的礦山環(huán)境恢復(fù)保證金制度，用來(lái)約束與保障露天礦山經(jīng)營(yíng)者履行恢復(fù)治理義務(wù)，對(duì)不履行環(huán)境恢復(fù)義務(wù)的企業(yè)除了沒(méi)收保證金外，還要受到罰款和監(jiān)禁等處罰，相關(guān)的企業(yè)負(fù)責(zé)人還可能需要承擔(dān)個(gè)人責(zé)任。

我國(guó)目前現(xiàn)有法律法規(guī)缺少行之有效的露天煤礦生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度?，F(xiàn)行法律還停留在“破壞了再修復(fù)、污染了再治理”的被動(dòng)階段，以末端的治理為主，忽視了源頭控制，不能從全局對(duì)露天煤礦的生態(tài)環(huán)境保護(hù)進(jìn)行全面有效控制，缺乏對(duì)整體環(huán)境效益的保護(hù)，過(guò)于將重點(diǎn)集中在了過(guò)程環(huán)節(jié)，而忽略了煤炭礦山開(kāi)采的全方位性。

2 露天煤礦生態(tài)化建設(shè)

2.1 露天煤礦開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

煤礦的開(kāi)采涉及多方面的自然生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)礦區(qū)自然的原生條件影響范圍廣、作用力大[6]。總體而言，露天煤礦的開(kāi)采對(duì)原生環(huán)境的影響主要包括：

1）地表影響。露天煤礦以剝挖、排土為主，開(kāi)采對(duì)自然生態(tài)影響最大的就是礦區(qū)的原始地表，露天煤礦的剝挖易造成地表的沉降變形，特別是不均勻沉降，極易使地表建筑物和構(gòu)筑物及其相關(guān)設(shè)施遭到破壞。此外露天開(kāi)采破壞土地面積大，露天剝挖出的廢石、尾礦的堆積也占用了大量的土地資源，其中包括了很多的林地、耕地等，同時(shí)加劇了占用了土地資源。此外，露天煤礦開(kāi)采引起附加效應(yīng)，如土質(zhì)、土壤侵蝕污染，剝挖爆破引起的地震、泥石流及山體滑坡等等。

2）大氣及噪聲污染。露天開(kāi)采過(guò)程中鉆孔、爆破、運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)生的粉塵極易造成大氣污染。另外，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，爆破及機(jī)械、車輛都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲，不僅妨礙人們的正常聽(tīng)覺(jué)，還會(huì)嚴(yán)重影響礦區(qū)周圍居民的正常生活休息等。

3）水質(zhì)污染。露天煤礦開(kāi)采在不斷降深的過(guò)程中極易破壞地下蓄水層，改變礦區(qū)水文地質(zhì)條件。露天煤礦疏干排水導(dǎo)致礦區(qū)地下水位下降，開(kāi)采使地表水或地下水受到有害元素的污染，嚴(yán)重危及礦區(qū)及周圍水系。此外，煤炭、廢石在運(yùn)輸過(guò)程中的遺落也會(huì)污染水體。

4）煤炭資源開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。露天煤礦開(kāi)采形成的邊坡，如不加以監(jiān)測(cè)保護(hù)也易引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

針對(duì)露天煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成的巨大破壞，我國(guó)已逐步轉(zhuǎn)變了露天煤礦的發(fā)展理念，逐步構(gòu)建從單純的土地復(fù)墾、環(huán)境保護(hù)，從控制露天煤礦源頭至礦區(qū)閉坑的全過(guò)程，由被動(dòng)到主動(dòng)建設(shè)一個(gè)完整的生態(tài)化露天煤礦。

2.2 生態(tài)化建設(shè)原理

露天煤礦生態(tài)文明建設(shè)實(shí)質(zhì)是對(duì)區(qū)域資源開(kāi)采與生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略措施。露天煤礦生態(tài)化建設(shè)是以露天采礦活動(dòng)為建設(shè)核心[7-8]，將露天煤礦的生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)環(huán)境整合在一起，構(gòu)成一個(gè)完整的開(kāi)采系統(tǒng)，以最小的擾動(dòng)代價(jià)獲取資源與經(jīng)濟(jì)的最大效益，建立形成清潔開(kāi)采、高效回收與循環(huán)利用為特征的新型露天煤礦，將開(kāi)采與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境融為一體，露天煤礦的人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境與資源協(xié)調(diào)發(fā)展是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。露天煤礦生態(tài)化建設(shè)原理如圖1。

圖1 露天煤礦生態(tài)化建設(shè)原理

1）資源節(jié)約與綜合利用。煤炭資源是不可再生資源，需要通過(guò)科學(xué)合理的手段來(lái)提高資源利用率，所以，合理節(jié)約煤炭資源是露天煤礦生態(tài)文明建設(shè)的首要內(nèi)容[9]。

2）節(jié)能減排。將節(jié)能減排、技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)優(yōu)化相結(jié)合，通過(guò)科學(xué)的方法與技術(shù)調(diào)整露天煤礦的生產(chǎn)方式與開(kāi)采工藝，降低煤炭資源消耗量及污染物排放量。露天礦山企業(yè)還須加強(qiáng)節(jié)能減排管理政策措施的落實(shí)，以求進(jìn)一步提高能源利用率、降低污染物排放量，實(shí)現(xiàn)露天煤礦生態(tài)化建設(shè)。

3）生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)。露天礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境需要礦山管理者、周圍居民、政府等相關(guān)參與者之間配合、協(xié)作，以最小的生態(tài)代價(jià)，取得盡可能多的經(jīng)濟(jì)效益，在開(kāi)采資源地過(guò)程中輔以生態(tài)修復(fù)，確保露天礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

4）土地資源節(jié)約利用。露天煤炭開(kāi)采以大規(guī)模剝挖土地為手段，節(jié)約利用土地資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約土地資源勢(shì)在必行。這要求露天煤礦企業(yè)不但要節(jié)約利用土地，例如，盡量少占用外排土場(chǎng)等，還要研發(fā)土地復(fù)墾新技術(shù)，增加土地的利用率并提升生態(tài)效益。

露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的最終目標(biāo)是要達(dá)到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的和諧發(fā)展，這也是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)。露天煤礦建設(shè)的每一位參與者都應(yīng)認(rèn)識(shí)到資源的開(kāi)采與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用機(jī)制、方式和程度，落實(shí)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

2.3 生態(tài)化建設(shè)方法

露天煤礦生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)完整的整體，各組成要素之間相互依存、相互制約，所以必須用系統(tǒng)的方法對(duì)露天煤礦生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)、保護(hù)與管理。露天煤礦生態(tài)化建設(shè)包括露天礦山原始生態(tài)環(huán)境、開(kāi)采后的生態(tài)系統(tǒng)以及礦區(qū)重建與恢復(fù)后的生態(tài)系統(tǒng)3個(gè)方面，露天煤礦生態(tài)系統(tǒng)變化流程如圖2。

圖2 露天煤礦生態(tài)系統(tǒng)變化流程

露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的重點(diǎn)是在采礦前和采礦過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)要素進(jìn)行保護(hù)，包括露天礦山生態(tài)規(guī)劃技術(shù)、與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開(kāi)采技術(shù)等。在采礦后及后期露天煤礦的恢復(fù)過(guò)程中，露天煤礦生態(tài)重建與恢復(fù)的重點(diǎn)是對(duì)已經(jīng)影響到的生態(tài)要素采取工程與生物措施，重建或恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能[2]。

1）原生態(tài)系統(tǒng)。針對(duì)原生態(tài)系統(tǒng)主要采取生態(tài)保護(hù)的建設(shè)方式。運(yùn)用生態(tài)學(xué)、采礦學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，對(duì)原始生態(tài)系統(tǒng)做出最全面、最合理的設(shè)計(jì)，可以采用露天礦山開(kāi)發(fā)規(guī)劃與生態(tài)保護(hù)規(guī)劃、與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開(kāi)采技術(shù)等措施。

2）破壞的生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中對(duì)露天開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的3大方面加以控制保護(hù)，包括土地?fù)p毀、環(huán)境污染和生態(tài)退化。運(yùn)用土地科學(xué)原理、環(huán)境科學(xué)原理、開(kāi)采損害理論與損害監(jiān)測(cè)原理，對(duì)該系統(tǒng)加以恢復(fù)治理。可以采取土地、環(huán)境檢測(cè)技術(shù)；土地、生態(tài)損害預(yù)測(cè)與評(píng)估技術(shù)；土地、生態(tài)損害預(yù)測(cè)與評(píng)估技術(shù)；土地、生態(tài)退化防治等技術(shù)措施。

3）重建生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)包括了土地重建、植被恢復(fù)、社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)的重建，土壤學(xué)；景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)；生態(tài)演替；系統(tǒng)工程；環(huán)境巖土工程；系統(tǒng)評(píng)價(jià)等重建原理。利用污染土地修復(fù)技術(shù)；土地復(fù)墾技術(shù)；景觀重建技術(shù)；土壤重構(gòu)技術(shù)；植被恢復(fù)技術(shù)；固體廢棄物處理利用技術(shù)；環(huán)境巖土工程技術(shù)等技術(shù)措施。

3 生態(tài)化建設(shè)SWOT分析

3.1 優(yōu) 勢(shì)

露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的自身優(yōu)勢(shì)在于礦山建設(shè)相關(guān)參與者對(duì)建設(shè)生態(tài)化綠色煤礦的開(kāi)采理念逐步加深，環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)，這在主觀上促進(jìn)了實(shí)現(xiàn)生態(tài)化露天煤礦的進(jìn)程，也發(fā)展了與此相關(guān)的綠色開(kāi)采新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)露天礦山生態(tài)化綠色開(kāi)采的核心。

此外，制度的改革也有利于生態(tài)化露天煤礦的建設(shè)。我國(guó)煤礦通過(guò)對(duì)產(chǎn)權(quán)所有制度進(jìn)行改革，突破陳舊的國(guó)有獨(dú)資體制，加快構(gòu)建以法人治理結(jié)構(gòu)為核心的現(xiàn)代企業(yè)制度。技術(shù)與制度的內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)，為煤礦企業(yè)建設(shè)生態(tài)化露天礦山提供了可靠保障。

3.2 劣 勢(shì)

生態(tài)化露天煤礦的實(shí)施需要礦山企業(yè)決策者的支持，而目前國(guó)內(nèi)部分露天煤礦企業(yè)（主要是一些中小型煤礦，而中小型煤礦企業(yè)數(shù)量高達(dá)60% 以上）由于決策者觀念落后，追求短期的利益，沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性，導(dǎo)致生態(tài)化建設(shè)技術(shù)研發(fā)能力薄弱，開(kāi)采技術(shù)滯后，專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)不高，技術(shù)人才數(shù)量太少等弊端，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)生態(tài)化露天煤礦發(fā)展的總體進(jìn)程。

3.3 機(jī) 會(huì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為露天煤礦企業(yè)發(fā)展提供機(jī)遇，增加了企業(yè)利潤(rùn)。另外，我國(guó)各相關(guān)政府部門(mén)制定了一系列突出強(qiáng)化煤礦資源在能源領(lǐng)域的主體地位，為露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的健康發(fā)展提供了良好的政治、法律環(huán)境。露天煤礦生態(tài)化建設(shè)與綠色開(kāi)采的研究與應(yīng)用日趨全球化，各國(guó)之間的相關(guān)技術(shù)交流越來(lái)越頻繁，相關(guān)主題研究越來(lái)越深入，這為生態(tài)化露天煤礦的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

3.4 威 脅

由于露天煤礦生態(tài)化建設(shè)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，涉及范圍廣，需要礦山企業(yè)一定的資金、人力去從事相關(guān)研發(fā)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)露天煤礦企業(yè)中只有不足30%的大型企業(yè)擁有煤礦開(kāi)采技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)[3]，對(duì)于大部分采用傳統(tǒng)采掘技術(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，這方面的投入研發(fā)非常不足。

近些年來(lái)，由于露天煤礦大規(guī)模的開(kāi)采擴(kuò)能，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)煤炭資源逐步枯竭。煤炭資源的不可再生性以及社會(huì)生產(chǎn)對(duì)能源需求不斷增加，使得一些新能源獲得了更多的關(guān)注，這些因素一定程度上束縛了露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)分析了露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的原理與建設(shè)方法，并利用SWOT分析法對(duì)當(dāng)前我國(guó)露天煤礦生態(tài)化建設(shè)的內(nèi)、外部因素進(jìn)行了研究。

我國(guó)露天煤礦生態(tài)化建設(shè)處在關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期，若要實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須走建設(shè)生態(tài)化礦山的道路。在這個(gè)過(guò)程中，需要露天煤礦所有參與者各盡其能、各盡其職，時(shí)刻秉承“生態(tài)環(huán)?！钡慕ㄔO(shè)理念，自主創(chuàng)新，為我國(guó)露天煤礦生態(tài)文明建設(shè)和發(fā)展貢獻(xiàn)力量。