余杭区矿地综合利用系统模型研究.docx

          余杭区矿地综合利用系统模型研究                    杭州市国土资源局余杭分局杨金水近年来，随着经济快速发展，余杭区用地特别是建设用地需求与用地指标之间矛盾突出，缺口较大，保障用地面临较大压力另一方面，全区山区面积470余平方公里，占全区总面积的38.52%，由于历史原因，余杭区内存有数量众多的露采废弃矿山截至2010年底，全区除正在开采的7家矿山外，还有260多家已关停的露采废弃矿山，且大多数未进行土地复垦或其它方式的开发利用，矿地综合利用率长期较低同时，余杭区已全面实施“环境立区”战略，现有矿山实行“到期一家、关停一家”政策，普通建筑石料资源供需矛盾日渐加剧，受经济利益驱使，部分废弃矿山出现盗挖现象如何深入挖掘我区矿产资源转向土地资源的利用潜力、有效降低废弃矿山治理成本，成为当前我区国土管理工作的一项重要课题一般来讲，矿区土地可向建设用地、农耕地、林地、旅游资源等多种土地资源转换无论向哪种资源的转换，其最基本的原则是综合效益的最大化，即生态效益、经济效益和社会效益的最大化如果在划定矿区时全盘统筹考虑，即便所采矿产资源存在一定的质量的差别，但本着“一矿多用，优矿优用”的原则，就可以使矿产资源得到合理的综合利用，而且矿山开采后，矿产资源向土地资源发生转变，可以实现资源转换、循环利用的目标。

一、系统论矿地综合利用有别于矿产资源的综合利用，它包括矿产资源的综合利用和矿区土地向土地资源的有效转换那么影响矿地综合利用的因素不仅仅是矿区范围的划分，还有周边环境条件及城市发展规划的应先这些因素不是简单的组合关系，而是相互影响、相互制约矿地综合利用的这一特征与贝塔朗菲于1945年提出的“一般系统论”相吻合贝塔朗菲系统论定义：具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体这个定义表述的系统有两个含义：如果一个对象集合中至少有两个可以区分的对象，所有对象按照可以辨认的特有方式相互联系在一起，就称该集合为系统；集合中的对象称为系统的要素，原子要素称为元素因此，矿地综合利用指标整体优化系统可以定义为：以矿山生产经营中的矿区范围、地质、采矿、治理及周边环境等相关生产经营要素为研究对象，它们之间是相互联系和相互制约的，在以矿山生产经营数据库和数据仓库为研究环境的基础上，通过数学分析和数据挖掘方法建立模型和形成知识，通过综合技术经济评价，以实现生态效益、经济效益和社会效益最佳化为目标，使得矿山技术指标之间达到最佳匹配，最终为企业管理者提供决策支持的信息系统根据模糊综合评判的数学模型可以表示为数据关系式：d通过模糊复合运算得到结果指标集合：B=A-R，最后按最大隶属原则确定相对较优的方案。

该模型是用数学符号和表达式对现实问题的定量表述这类模型根据人们对现实问题已有的认识，分析影响因素特别是主要因子之间的关联，选用适当的数学方法，进行抽象地表示现实问题中的数量关系，为进一步认识问题，总结影响因子之间的相互作用规律提供了科学的手段这类模型的主要特点是抽象性、简捷性、精密性和可控性，应用范围广，但须和计算机技术有机地结合了起来，以求解现实复杂问题本文主要对余杭区已有矿山矿地综合利用的研究，因此以最为简化的系统论思想“整体大于各部分之和”为主要思路，进行矿地综合利用的设想引入“大矿区”概念，对矿区范围的划定、开采方式的优化及矿山土地利用的设想系统考虑，规模化开采、技术化管理，实现“1+1>2”——“整体大于各部分之和”的理论二、大矿区1、大矿区概念矿山土地的综合利用以矿区的合理划分为前提矿区，一般指曾经开采、正在开采或准备开采的含矿地段包括若干矿井或露天矿的区域，有完整的生产工艺、地面运输、电力供应、通讯调度、生产管理及生活服务等设施，其范围常视矿床的规模而定影响矿区开发的自然因素有：矿床赋存的形态和空间分布、资源储量、矿石质量和矿石可选性、地质构造的复杂程度、水文地质条件、矿岩的稳定性、矿区地形地物及气候条件等。

影响矿区开发的地区技术经济因素有：水、电、交通运输、材料设备供应以及劳动力来源等大矿区：相对小、散、乱的矿产资源开发现状提出来的矿区概念，即结合当地土地利用规划、国民经济发展规划、旅游规划及交通规划等相关资料划定的矿区范围大矿区首先满足矿区的定义，有一定规模的资源储量、先进的生产设备和生产技术，有矿产资源开发的综合利用水平，有矿产资源可以向土地资源、景观资源等转换的条件2、大矿区设置要求大矿区的设置在满足省绿色矿山考核目标的基础上，实现矿山资源向其他资源的转换，真正做到，资源的循环和综合利用1)资源利用集约化做到“三高一低”矿产资源利用率高，达到或超过开发利用方案设计指标；吨耗资源产生的经济效益（税、费、利）高；露天开采矿山废弃物100%得到妥善处置，地下开采矿山的废渣、尾矿的处置率达到90%以上；能耗指标低，应居省内同类矿山先进水平2)开采方式科学化严格按开发利用方案或开采设计开采；开采方式和加工工艺合理，加工设备先进；制定科学的矿山生态环境保护和治理方案并严格实施3)生产工艺环保化严格执行环境影响评价和环保“三同时”制度，认真落实各项污染防治措施；采、选、运生产达到清洁要求；废碴、废水、粉尘、噪声、震动五害达标排放。

4)企业管理规范化组织健全，分工明确，责任落实；规章制度完善，各类报表齐全，台帐、档案资料完整；矿容矿貌整洁，秩序井然；照章缴费，依法纳税，足额交纳矿山自然生态环境治理备用金5)资源利用综合、循环化“一矿多用，优矿优用”，积极利用伴生和共生矿产资源，提高矿产的开发利用水平；矿区在布局调整和采矿权设置时，与土地利用规划、城市建设规划相结合，立足长远、勇于创新、大胆谋划，最终实现资源转型，即由石料资源向土地资源、景观资源的转变，实现资源的循环利用三、余杭大矿区设想根据余杭区矿山集聚情况，引入大矿区模式，划分中泰乡建筑用灰岩大矿区及仁和镇建筑用凝灰岩大矿区初步提出矿山开发及矿地综合利用形式设想，在提高矿山开采规模及开采技术水平的同时，进一步提高矿地的综合利用率1、中泰郭家石矿大矿区矿地综合利用研究中泰建筑用灰岩大矿区位于余杭区中泰乡东部，主要由杭州岑岭石矿、郭家石矿及中泰麻力湾矿等三个老矿区组成矿区之间基本相通或只有一宕面相隔，矿区北一东侧由02省道及杭徽高速环绕，由于其周围地势平缓、视野开阔，矿区宕面可见由于三矿山已停采，矿区宕面高陡，存在一定的地质灾害隐患现将三矿区合并成立大矿区进行修复性开采，采矿矿地建议建设用地。

开采方案设想：将宕口周围的残留山体全部夷平，按基准标高东部、南部为50米、北部为42米进行整体夷平，西部对边坡进行适当放坡，构筑安全马道，消除安全隐患，对北部边坡进行喷播复绿复绿后矿区规划为建设用地该方案拟设矿区范围近55.6万平方米，矿区资源储量估算为2210万吨采后矿山治理费用估算172万元采矿权出让金按每吨矿石1.7元计算，可获得采矿权出让收益3757万元，扣除治理费用，可获得经济效益3585万元通过整治可获得平整土地804亩，加上花园里低于50米标高的缓坡区域255亩，总计可获得1059亩土地，其中原矿区804亩为集体存量建设用地，外围255亩（其中耕地26亩）需办理农转用报批手续整治后区块面积较大，且靠近规划的东西大道延伸段，适宜规划为住宅及三产用地若不建立大矿区，对原有停采三矿区进行治理、土地复垦设治理边坡坡度与上述方案相同（坡角大于55的进行开阶削坡，小于55进行清坡不设台阶），开采资源储量近130万吨，需治理面积宕面面积近15 3万平方米，需治理的费用572万元每吨矿石1.7元计算，可获得采矿权出让收益221万元；扣除治理费用，可获得经济效益-351万元可利用土地面积125亩，按每亩复垦指标25万元计算，可获得复垦指标收益3125万元，最终效益2774万元。

2、中泰南涧石矿大矿区矿地综合利用研究杭州市余杭区中泰南涧石矿废弃矿山位于中泰乡泰丰村该废弃矿山原为南涧石矿、南涧剌山矿和大坑湾石矿三个紧邻的露天开采建筑石料矿山，经多年的开采活动，各个宕口已经连成一体成为一个整体的不规则宕口以往的不规则开采使宕口边坡参差不齐，遗留不规则的残留体，不但局部存在地质灾害隐患，而且影响到周围环境，尤其是大量的矿地资源得不到充分利用建议三家矿山合并，中泰南涧石矿大矿区进行修复性开采将矿区二个宕口间残留体夷平，南侧边坡和北侧边坡凸出部份夷平，台阶削坡，马道挡墙绿化，回填压实低洼区提高土地利用功能采后矿山利用面积130亩，相关治理费用303万元，可采资源储量350万吨，采矿权出让595万元，可获经济效益292万元采后矿山土地可作为建设用地该矿地综合利用的优点在于地块规模较大，整治技术要求较低；安全性较好；消除地质灾害隐患的同时，充分利用了土地资源若不建立大矿区，仅将现有停采矿山的二个宕口间残留体夷平、开阶削坡、马道挡墙绿化、宕底回填种植土等，采后土地作为农耕地复垦采后矿山利用面积86亩，相关治理费用209万元，可采资源储量120万吨，采矿权出让204万元，可获经济效益-5万元。

3、小结在矿山生产条件相同的情况下，大矿区开采模式经济效益大于单个矿区开发的经济效益，且单矿区开发人工治理面积较大，可利用土地复垦面积小，生态效益及环境效益相对较低因此综合多个效益考虑，建立大矿区对当地最终环境和经济的发展有利四、结论及问题在查阅历史文献和收集各类相关资料的基础上，本文界定了矿地综合利用的系统型研究概念，提出了矿地综合利用的数学模型，引入了“大矿区”概念，提出了中泰郭家石矿大矿区及中泰南涧石矿大矿区的设想，并从经济效益、生态效益及社会效益等进行了论证，验证了大矿区： “1+1>2”的系统论思想本文仅对我区现有矿山进行了系统论的分析验证，实际上运用系统论，建立更为普遍的实用模型，尤其对新设矿区具有较强的指导意义因受到实际资料的限制，未对更为实用的模型方进行构建，希望今后能不断地完善补充对新设矿区从多个因素分析矿地综合利用方式，实例验证和完善更为实用的评价模型，为矿产资源的更加合理开发、利用提供实用的定量依据  -全文完-。