针对黄土高原气候特征以及露天矿区复垦土壤存在的土壤土体松散、抗蚀能力弱、有机质含量低、养分贫乏等问题，利用风化煤为修复介质，通过室内模拟分析试验，研究了种植不同品种紫花苜蓿后，冻融交替作用和水分状况对矿区复垦土壤理化性质、酶活性及植被恢复的影响。结果表明，合理施用风化煤对露天煤矿复垦土壤物理、化学、生物学性质有明显的改良效果。各个指标间存在显著的相关性，有机质含量的提高能够促进其他物理、化学、生物学指标的改善，团聚体百分含量最大达到95.80%，较对照增加1.20%；脲酶活性最高达到0.181 （NH4-N mg·g-1·24 h-1），较对照增加88%。土壤水分状况对复垦土壤性质影响显著，含水量10%处理的土壤水稳性团聚体百分含量显著高于含水量5%和15%的处理，适当的水分条件，对改良效果有明显的促进作用。经历冻融交替作用后，施用风化煤对紫花苜蓿种植区土壤的理化性质、酶活性均有显著的良性影响。研究结果显示施用风化煤可有效促进矿区土壤的结构改良及生态重建。