露天开采土地扰动强度量化及演化规律研究

王忠鑫^1,2，王金金^1,2，马培忠^1,2

1. 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司2. 煤炭科学研究总院沈阳露天采矿技术研究分院

摘 要：针对科学定量化评价露天开采对土地扰动强度的难题,基于露天开采扰动效应理论,运用标准煤和生态足迹计算原理,提出了评价指标的公平转化准则和详细计算方法。结合露天矿全生命期采排工程时空发展规律,绘制了土地挖损强度（LEI）和土地压占强度（LOI）的变化曲线,划分了变化阶段,分析了各阶段的指标特征。以准格尔矿区露天矿为例进行了实证研究:受哈尔乌素露天矿开工建设的影响,2006—2010年LEI和LOI的年均增长率分别为56%和70.42%,土地生产力弹性系数LPR<1,负向土地扰动效应较强; 2011年达产及生态重建以后,LEI和LOI的年均增长率分别为8%和2.8%,增速显著放缓,LPR>1且年均增长率为17.5%,至2015年底准格尔矿区土地生产力增加了近1倍,开采吨标准煤扰动的实际土地面积较2014年以前减小了35.9%,负向土地扰动效应正在逐渐减弱。研究结果表明:以土地挖损强度（LEI）、土地压占强度（LOI）和土地生产力弹性系数（LPR）等3个指标来量化露天开采对土地产生的扰动效应是符合实际的,但仅从露天开采对土地的挖损和压占角度分析露天矿对环境的破坏作用是不全面的,还应全面考虑土地复垦和生态重建对土地价值和环境功能的改善和提升作用。因此露天矿的决策是影响土地扰动强度的关键,对露天矿的科学规划和设计是减弱扰动效应的关键途径。

关键词：开采扰动;露天矿;绿色开采;生态恢复;生态重建;生态足迹;