前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的閉坑礦山環境保護與恢復治理方案,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:礦產資源開采、選洗以及冶煉可能會對礦山環境產生非常大的負面影響,直接或者間接地損害礦山周邊生態環境和附近群眾的身體健康。本文以長溝峪煤礦為例,研究該礦山的基本情況和地質環境構造,梳理礦山地質環境保護與恢復治理原則及目標,提出環境保護與恢復治理方案,進行效益分析和治理效果分析,以期改善閉坑礦山環境。
關鍵詞:閉坑礦山;環境保護;治理方案
礦產資源開采為社會經濟發展做出了非常大的貢獻,但是因為過度開采會導致生態環境惡化,越來越多的礦山已經陸續閉坑停采。過去的采礦活動對生態環境帶來的影響是客觀存在的,比如,原始地貌被嚴重損壞,植被退化,土地沙化,附近水體遭受污染,農作物生長受到影響等[1]。近年來,日益嚴重的礦山環境問題引起國家的高度重視,我國相繼出臺很多政策法規,將受到破壞的礦山環境予以恢復。所以,閉坑礦山環境保護與恢復治理成為一個非常重要的研究課題。它對于有效恢復礦山生態環境,確保礦業持續健康發展具有非常重要的現實意義。受國家政策引導,長溝峪煤礦于2016年3月停產。為貫徹落實《礦山地質環境保護規定》和《國土資源部辦公廳關于做好礦山地質環境保護與恢復治理方案編制審查及有關工作的通知》的有關規定和要求,必須全面做好長溝峪煤礦閉坑后的地質環境保護與恢復治理工作。
1長溝峪煤礦概述
長溝峪煤礦位于北京市西南部,距離北京45km,行政區隸屬房山區周口店鎮管轄。礦區南北長為9.3km,東西寬為5.4km,礦區面積為25.82km2。鐵路包括京廣線周口店支線和京源線,公路有107國道,交通十分便捷。礦區氣候類型是溫帶大陸性季風氣候,春季干燥,夏季多雨,秋季干燥,冬季寒冷。礦區年平均氣溫保持在12℃左右,1月最低溫度為-4.7℃,7月屬于全年氣溫最高的月份,平均溫度介于-144-環境保護26~27℃,評估區年降雨量為650mm,因受地形影響,區內雨量分布差別很大,一般為迎風坡地帶雨量偏大,年平均在700mm左右,而背風坡則偏小,在550mm左右。長溝峪煤礦地處北京西山地區,為太行山之余脈,礦區范圍內主要為山區,地勢西北高,東南低。礦區最高峰海拔為1307m,當地人稱其為貓耳山,煤田東部主要是丘陵,高程一般為100~150m。長溝峪煤礦生產的煤炭為無煙煤,主要供給工業煉鋼及出口。該無煙煤為低灰、低硫、高發熱量,只需要人工撿出矸石,然后進行篩分,煤炭不需要洗選加工,就可進入市場直接銷售。
2礦山地質環境保護與恢復治理原則目標
2.1礦山地質環境保護與恢復治理原則。一是誰開發誰保護、誰破壞誰治理的原則。長溝峪煤礦是治理主體,有責任對礦山環境進行保護,對于開采中出現的地質環境問題及生態環境破壞,必須由礦方進行治理,而且礦山在開發前就要制定保護性開發方案[2]。二是科學合理、因地制宜的原則。礦山地質環境保護與治理主要是對礦區進行監測,及時發現和治理威脅采礦活動生產安全的塌陷坑、地裂縫,保證礦區行人人身安全。同時,按照礦區規劃,全面做好礦區地形地貌景觀及土地資源恢復工作。
2.2礦山地質環境保護與恢復治理目標。通過開展保護與治理工作,及時處理目前存在的礦山地質環境問題,有效消除潛在地質災害對礦區行人帶來的威脅,最大限度地修復生態環境,進而實現被損毀的土地基本恢復,達到保護和恢復評估區自然生態環境,與周邊生態環境相協調的最終目標[3]。
3總體部署
首先是地面塌陷防治工程。由于已有塌陷坑已進行治理,未來將堅持隨時發現、隨時治理的理念,實施廢棄巷道的矸石井下回填,減少地下采空的空間和面積,降低地面采空塌陷災害發生的可能性。其次是矸石山防治工程。針對矸石山存在的次生地質災害隱患及對地形地貌景觀的影響和破壞,主要采取削坡卸載、坡面和坡頂覆土綠化的方式進行治理。最后是地形地貌景觀恢復治理工程。礦區地表為低山區,第四系的沖積、洪積、坡積的砂礫卵石及次生黃土等很薄,主要分布在河谷中和河谷階地兩側,基巖裸露面積占比超過80%,植被不發育。本著經濟、合理的原則,在地貌受損區根據地形條件進行植被綠化,可種植適宜當地生長的植被。
4礦山地質環境保護與恢復治理工程方案
礦區內存在的地質環境問題主要是采空區地面塌陷、含水層破壞、地質地貌景觀破壞和土地資源被矸石山擠占。結合礦山地質環境保護與恢復治理工程總體部署和年度實施計劃,針對存在的問題,本文提出具體的恢復與治理方案。
4.1采空塌陷災害防治治理方案為近年一直采用的清淤、回填、平整、混凝土鋼筋預制塊澆筑、溝道兩側修建漿砌石擋墻的方式。在采取塌陷區土地生態恢復措施后,還需要采取生物措施對水土保持體系進行完善,達到治理水土流失的目的。生物措施主要是塌陷區復墾后農田防護林網的建設,以提高地表植被覆蓋率,降低風速,有效保護農作物。
4.2含水層破壞防治。針對采礦活動對含水層的破壞,擬采用遙感結合人工巡視對地面塌陷、地形地貌景觀和土地資源進行監測。按照《水污染物綜合排放標準》(DB11/307—2013)的要求,采用污水處理系統處理后進行回收、排放。對于沒有回收價值的酸性污水,可采用中和法,用堿性物質,如石灰或石灰石作為中和劑。對于含鐵、錳等重金屬離子的污水,可采用混凝、沉淀、吸附、離子交換和膜技術等處理方法。
4.3地形地貌景觀破壞防治。目前,礦區只有一座捐兵灣矸石山需要治理,擬采取直接覆土綠化等措施進行治理,路邊樹立警示標志牌。種植與礦區周邊植物系相同或相似的植被,恢復其生態功能。對矸石山的坡面及頂面進行覆土、綠化,降低矸石山對礦區地形地貌景觀的影響,矸石山治理工程綠化面積約為7.6hm2。對于高陡邊坡,可以采用“上爬下掛”的方法進行治理,即在坡底和坡頂種植攀爬植物。邊坡下部一般存在由上部崩落形成的碎石土坡,坡面較緩,進行機械或人工整形后客土播撒或穴栽高大喬木。
4.4水環境破壞防治。長溝峪煤礦污水主要為礦井排水和生活污水。礦井排水主要來自井下,據長溝峪煤礦近年礦井涌水量觀測統計,礦井正常涌水量為7128m3/d。生活污水主要由行政辦公樓、食堂、浴室、宿舍等單元產生。目前,長溝峪煤礦污水處理能力為7200m3/d,日回收利用量為2880m3,可以滿足礦區污水處理的要求。針對礦井排水,長溝峪煤礦建立了污水處理系統,污水處理能力為7200m3/d,采用絮凝、沉淀、過濾、消毒處理后,2880m3/d中水供井下降塵、消防灑水、地面降塵和綠化灑水使用,凈化后的礦井水用于熱泵供暖(該礦井有凈化礦井水設備),擴大凈化后礦井水的利用范圍,剩余達標水外排。同時,將來自浴室、食堂等地的生活污水引入污水處理系統進行處理,使處理后的污水達到《水污染物綜合排放標準》(GB11/307—2013)二級標準限值要求。
4.5固廢(煤矸石)利用。長溝峪煤礦固體廢棄物主要為煤矸石。為減少環境污染,防止固廢流失,長溝峪煤礦制定了以下礦山固體廢棄物處理方案。一是堆積方案:在工業廣場附近,選擇一緩沖坡溝作為矸石傾倒堆積場地,此地既便于矸石排放,又利于今后綜合利用,取之方便,防止形成泥石流。二是綜合利用方案:用煤矸石分層鋪35cm左右厚的路基,壓實后密度可達1.8t/m3,這種路基具有良好的防透水性。另外,煤矸石制磚已成為煤矸石綜合利用最為普及的一個方面,應用地區廣,生產工藝成熟。利用煤矸石制空心磚,實現了制磚不用黏土、燒磚不用燃料,其社會環境、經濟效益均超過了黏土實心磚。
5效益分析
5.1社會效益。長溝峪煤礦礦山環境保護與恢復治理工程的實施可以減緩和消除礦山型地質災害的發生,工程的實施還能夠為礦區附近居民提供更多的就業機會,對于維護社會安定起到積極的促進作用。
5.2環境效益。通過對礦區的治理,將修復礦區各種不良地質環境條件,消除影響環境的不利因素,改善當地生態環境,使生態系統逐漸恢復原有生態。
5.3經濟效益。礦山地質環境保護與恢復治理工程將恢復一定面積的土地,通過草本植被和經濟林的種植,可以創造經濟效益,而且促進區域內社會經濟的持續發展。重點開展防洪溝治理工程、河道治理工程、綜合污水處理站建設工程,完成了礦綜合污水處理站建設工程,污水站處理能力達7200m3/d,最終回收利用廢水1900m3/d,節約水資源費181萬元/a。
6治理效果分析
長溝峪煤礦已經于2016年3月停產,評估區屬于“重要區”,本次礦山地質環境影響評估級別為“一級”。現狀評估認為,礦區現狀地質災害對礦山開采的影響為“較嚴重”,對地下含水層影響為“較嚴重”,礦山開采對地形地貌及土地資源的影響和破壞為“較輕”。經現狀評估,評估區內礦山地質環境影響較嚴重區面積為10.22km2,礦山地質環境影響較輕區面積為15.6km2。預測評估認為,礦區潛在地質災害對礦山開采的影響為“較嚴重”,對地下含水層影響為“較嚴重”,礦山開采對地形地貌影響和破壞為“較輕”,對土地資源的壓占和破壞為“較輕”。經評估,評估區內礦山地質環境影響較嚴重區面積為11.67km2,礦山地質環境影響較輕區面積為14.15km2。閉坑礦山生態環境問題治理分為重點、次重點、普通治理三個等級,人們要科學制定治理策略[4]。針對植被破壞與壓占土地的情況,以覆綠為原則,種植和生態環境相符合的植被,選擇喬木、灌木以及草皮結合的辦法,邊坡選擇攀爬植物、魚鱗坑、植生袋法等方式實施治理。地面沉陷或者塌陷選擇填充復墾和非填充復墾方法,提升經濟效益。
7結論
在開展閉坑礦山環境保護和恢復治理的過程中,人們必須轉變傳統的開發管理模式,構建完善的閉坑礦山環境保護和恢復治理責任制度,明確責任主體;必須從根本上改變恢復治理模式,結合實際情況來制定保護和恢復治理方案,還大自然一個綠水青山。閉坑礦山環境保護是一項綜合系統工程,應以地質環境的影響評價分級治理為基礎,以循環經濟資源綜合利用為原則,制定具體規劃,分區、分階段實施恢復治理方案,申報建設特色礦山公園、博物館、紅色教育培訓和旅游基地,建設示范性工程,逐步推進礦山生態環境保護與恢復治理。
參考文獻
1李澎.閉坑礦山環境影響評價[J].煤炭與化工,2019,42(11):115-118.
2劉宏磊,武強,趙海卿,等.礦業城市生態環境正效應資源開發利用研究[J].能源與環保,2019,41(3):117-121.
3邵建立,周斐.淺談閉坑礦山環境保護與資源利用[J].科學技術創新,2018,(14):1-2.
4趙耀娟.淺析撫順市閉坑礦山環境恢復治理方法[J].能源環境保護,2015,29(6):32-35.
作者:王玉梅 單位:北京節能環保中心