煤炭资源的大规模开发对我国经济建设和社会发展起到了重要的支撑作用,但煤矿采空区塌陷引起的土地资源损毁、生态景观破坏、地质灾害频发等环境问题也愈来愈严重,因此采空区塌陷地的复垦与开发利用广受各界关注。受内部因素和外部环境的制约,煤矿采空区塌陷地存在不同的类型,不同类型塌陷地土地利用模式也不尽相同。为了选择相匹配的土地利用模式,实现塌陷区土地资源有效利用,推进我国绿色矿山建设,本文以山西省晋中市典型采空区塌陷地为研究对象,运用层次分析法对煤矿采空区塌陷地类型进行了系统分类,并研究了与塌陷地类型相匹配的开发利用模式。运用熵权可拓物元模型和多指标综合评价的方法对研究区匹配的开发利用模式进行了复垦适宜性评价,对匹配结果进行验证,综合确定研究区的开发利用模式类型。研究结果如下:(1)构建了煤矿采空区塌陷地类型的五级分类体系,同时确定了级别划分方法以及相应各级分类依据与标准。分类选取塌陷面积(u11)、塌陷形态(u12)、塌陷深度(u13)、稳定性(u14)、地面起伏度(u15)、积水特性(u21)、积水深度(u22)、积水水质(u23)等8个指标,并应用层次分析法确定每个指标的权重值分别为0.2166、0.338 8、0.054 8、0.100 0、0.500 0、0.500 0。指标层各分类指标的权重排序由大到小为:u12>u11>u14>u21>u13=u15>u22=u23,按权重值的大小排序确定级别大小。结果为:“第一级别”依据塌陷形态划分为V型、槽型、碗型、盆型塌陷地4个一级类型;“第二级别”依据塌陷面积划分为大面积、较大面积、中面积、小面积塌陷地4个二级类型;“第三级别”依据塌陷地稳定性划分为稳定、基本稳定、不稳定塌陷地3个三级类型;“第四级别”依据积水特性划分为常年积水、季节性积水、无积水塌陷地3个四级类型;“第五级别”对于无积水塌陷地,依据地面起伏度和塌陷深度划分为15个五级类型,对于有积水塌陷地,依据积水深度和积水水质划分为18个五级类型。以此对不同类型的煤矿采空区塌陷地开发利用提供理论基础和科学依据。(2)依据煤矿采空区塌陷地分类体系及其相关规范,系统总结了塌陷地的开发利用模式,并提出了每种模式的构造要求及其治理措施。包括耕地模式、林草地用地模式、建设用地模式、水域用地模式、其他用地模式五大类。耕地用地模式具体分为旱地用地模式、水浇地用地模式、水田用地模式;水域用地模式划分为养殖型人工湿地、景观型人工湿地、净化型人工湿地、平原水库模式;其他用地模式包括填埋场模式、地质公园模式、生态工业模式。(3)构建了煤矿采空区塌陷地类型与开发利用模式的匹配关系,并确定了熵权可拓物元模型及多指标综合评价的适宜性评价标准和方法,为因地制宜的选择最合理的土地利用模式,实现不同塌陷区土地最有效利用,提供科学的依据。(4)根据上述研究结果,判断山西晋中三矿区的煤矿采空区塌陷地类型,确定适宜的土地开发利用模式均为耕地用地模式。并应用熵权可拓物元模型和指标综合评价的评价方法对耕地用地模式适宜性进行验证。熵权法确定权重结果表明:地面起伏度(0.515 8)、道路条件(0.355 4)、地形坡度(0.063 7)、塌陷深度(0.047 3)以及区位条件(0.013 4)是晋中市三矿区采煤塌陷地复垦为耕地用地模式适宜性的主要影响因子,符合该区域的实际情况;熵权可拓物元模型评价结果为:金众煤矿塌陷区、温家沟煤矿塌陷区、佛殿沟煤矿塌陷区的综合关联度依次为0.084 9、0.195 4、0.418 1。复垦为耕地模式适宜性评价级别分别为“中度适宜”、“勉强适宜”、“不适宜”;多指标综合评价结果为:各采煤塌陷地复垦适宜性综合指数排序为金众煤矿塌陷区(0.5160)、温家沟煤矿塌陷区(0.341 0)、佛殿沟煤矿塌陷区(-0.857 0)。两种方法评价结果具有一致性,评价结果较为可靠。金众煤矿塌陷区和温家沟煤矿塌陷区与验证结果一致,可以通过采取土地整治工程措施复垦为耕地用地模式。而佛殿沟煤矿塌陷区与验证结果不一致,由于考虑当地的社会经济发展特点,区位条件和道路条件在短时间内无法得到改善,因此,该矿区塌陷地不适宜作为耕地利用,可以考虑其他的用途。总之,研究煤矿采空区塌陷地系统分类与开发利用模式匹配关系,可以为不同类型煤矿采空区塌陷地找到相匹配的开发利用模式,提供一定的科学依据,但是具体问题要具体分析,每种模式的选择都需要考虑到当地的社会经济条件等因素,因此,需要通过熵权可拓物元模型和指标综合评价的评价方法对其适宜性进行验证,综合分析。