貢長青,郝文輝,任改娟

(1.河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊,河北秦皇島066001;2.同濟大學土木工程學院,上海200092)

聯(lián)合工藝復墾在礦山地質環(huán)境保護與治理恢復中的應用

貢長青1,郝文輝2,任改娟1

(1.河北省地礦局秦皇島礦產水文工程地質大隊,河北秦皇島066001;2.同濟大學土木工程學院,上海200092)

隨著礦產資源開發(fā)的加劇,礦山環(huán)境日益惡化,對礦山企業(yè)及周邊村民造成嚴重影響。聯(lián)合工藝復墾可有效控制及減輕礦山環(huán)境帶來的影響,及時恢復生態(tài)環(huán)境及礦區(qū)土地復墾,可取得良好的復墾經濟效益、生態(tài)效益和社會效益。

礦山環(huán)境;聯(lián)合工藝復墾;礦山環(huán)境保護;綜合治理;生態(tài)效益

目前,隨著礦業(yè)開發(fā)的加劇,礦山環(huán)境惡化,尤其是礦山占用破壞土地資源嚴重。由于被破壞的土地沒有及時恢復利用,環(huán)境惡化,人地矛盾激化,一些地方的老百姓生產生活條件下降,嚴重影響了社會穩(wěn)定。加強礦山地質環(huán)境保護與治理恢復工作是十分急迫的任務。為此,國家出臺了一系列政策、法規(guī)、規(guī)范,為礦山環(huán)境保護與治理恢復工作的展開奠定了基礎。

1 聯(lián)合工藝復墾

1.1 聯(lián)合工藝復墾模式

聯(lián)合工藝復墾模式是把復墾與采礦融合為一體,從而改變以往把復墾當作后患被動治理的有效措施。按照復墾工藝要求,統(tǒng)一安排剝離、采礦、排土和復墾作業(yè),有計劃進行,實現(xiàn)邊開采邊治理,可降低治理費用,減少生態(tài)環(huán)境恢復年限,有效地保護、恢復礦山環(huán)境。

1.2 聯(lián)合工藝復墾模式環(huán)節(jié)

礦山環(huán)境的惡化,造成了土地植被等資源的破壞,嚴重影響了礦山可持續(xù)發(fā)展。礦山土地復墾可作為礦山活動的一部分。根據礦山環(huán)境條件,在礦業(yè)開發(fā)時期,明確環(huán)境保護與土地復墾的范圍及土地利用方向,選擇合理的利用方案,保證經濟合理地實施各種復墾活動。

礦山土地復墾作為礦山環(huán)境保護與綜合治理的一部分,與礦業(yè)活動為一系統(tǒng)工程,主要涉及環(huán)節(jié)包括:開采工藝、排土工藝、造地工藝、整治技術、墾殖技術、管理技術、整體優(yōu)化等7個環(huán)節(jié)[3],如圖1所示:

圖1 聯(lián)合工藝復墾系統(tǒng)相互關系

1.2.1 開采工藝

礦山編制采掘計劃,要考慮礦山生產及礦區(qū)內土地復墾工作。安排采場的開采順序,保證剝離超前采礦,合理安排采剝時空順序,減少土巖混爆,分排土巖。

1.2.2 排土工藝

按照排放工藝要求,排土時先把可耕植土剝離合理堆置,避免土巖混排,精確計算穩(wěn)定邊坡角,將大塊廢石拍棄于下部,逐層碾壓達到標高,覆填耕植土,做到“下部廢石、上部好土”。

排土過程中,規(guī)劃排放巖渣區(qū)、耕植土堆存區(qū)、可復墾區(qū)段,根據礦山開采狀況及排土情況合理安排復墾工作。

1.2.3 造地工藝

堆置好巖渣堆進行基地平整,平整設備以利用礦山設備為最佳。將凹凸不平的地面推平推齊,反復碾壓,增加底層密度,滿足排蓄水要求?；仄秸?將堆置的耕植土進行覆填,可采用推土機—人工進行,覆填厚度0.5～1 m,可保證農作物生長需要。

1.2.4 整治技術

根據礦山采場、排土場狀況,對排土場可采用梯田整治,將復墾段改造成梯田。采礦及排土場邊坡整治,復墾段采場邊坡進行削坡處理,合理確定排土場邊坡角,必要時可修建擋土墻、排水溝等。建設完善的水利水保工程,為農作物生長創(chuàng)造良好的蓄水、保水及排水條件。

1.2.5 墾殖技術

造地后,可根據當?shù)丶爸車N植物情況選種植物,做到“因地制宜、宜農則農、宜林則林”。

1.2.6 管理技術

不同于一般農田、林地,需對復墾后的土地及種植物進行管理,可由礦方及當?shù)卮迕裢瓿?。復墾土地需勤施肥和耕種,做到土地合理利用及土地質量長久保持。

1.2.7 整體決策

礦山開采會對土地、植被資源進行破壞。礦山開采前,必須對排土、復墾及種植進行規(guī)劃,并對其進行論證及決策。整體決策的優(yōu)化,關系到礦山環(huán)境保護與綜合治理工作的實施,是礦山生態(tài)環(huán)境、土地復墾工作的關鍵。

2 礦山環(huán)境保護與綜合治理的應用

本文以《河北省撫寧縣天成礦業(yè)有限責任公司建筑用白云質灰?guī)r礦礦山環(huán)境保護與綜合治理方案》為例,簡述采礦場聯(lián)合工藝復墾。

礦山采礦場采坑面積約為91 876 m2,礦山西北部形成的新采坑基本呈簸箕形態(tài),南部CK5、CK6不進行開采,呈坑狀。礦山采坑可考慮進行聯(lián)合工藝復墾(見圖2),把礦山復墾作為系統(tǒng)工程貫穿整個礦山開采過程,聯(lián)合工藝復墾主要包括以下方面:

2.1 開采、排土

合理規(guī)劃礦山開采、排土計劃。根據礦山環(huán)境條件,今后開采中可把礦山西側、北側開采形成的廢石土堆放在采坑的不采進邊坡地帶或南部不再開采的CK5、CK6,將采坑墊高,達到設計標高后進行造地、整治。

2.2 造地、整治

根據開采、排土規(guī)劃,礦山開采過程中及閉坑后,對K1礦段開采形成XCK1、XCK2和K2礦段形成XCK3內預留的廢石土進行平整,在設計標高的基礎上,可微傾,使降水自然排出。采坑邊坡可適當削坡,達到設計坡度后,在坡底種植一排樹木(槐樹),間距4 m,一排攀緣植物(爬山虎),間距0.5 m,預留邊坡平臺種植爬山虎,間距0.5 m;坑底平整后,可作為耕地。對CK5、CK6,開采廢石土回填后,其形態(tài)仍呈坑狀,根據采坑狀況平整,可局部削坡,使坡度達到設計坡度后可作為林地。

2.3 墾植、管理

2.3.1 土地利用方向

圖2 礦山采坑聯(lián)合復墾工藝方案簡圖

造地、整治后,根據當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,其中XCK1、XCK2和XCK3邊坡種植好樹木,樹種選擇耐旱的槐樹,平整后可作為耕地,種植玉米。根據資源開發(fā)利用方案,治理后可利用耕地共計57 592 m2(約86.4畝)。其中XCK1約為30 926 m2(約46.4畝),XCK2約為1 764 m2(約2.6畝),XCK3約為24 904 m2(約37.4畝)。

CK5、CK6邊坡種植樹木,選擇選擇耐旱的槐樹,平整后可作為經濟林地。根據資源開發(fā)利用方案,治理后可利用林地約20 384 m2(約30.6畝)。其中CK5約為10271m2(約15.4畝),CK6約為10 113 m2(約15.2畝)。

綜上所述,礦山可恢復利用土地約為116.9畝。

2.3.2 土地管理

復墾土地可規(guī)劃為礦山企業(yè)用地,要合理規(guī)劃利用,加強對復墾土地、土壤的管理,耕種后要勤施肥,管理好種植作物,保證復墾后土地質量的長久保持。

總之,礦山地質環(huán)境保護與治理恢復工作可有效保護礦山地質環(huán)境,初步恢復礦山地質環(huán)境,并對礦用土地進行復墾。

3 結語

隨著礦業(yè)活動的日益加劇,礦山占用土地資源不斷擴大,以“礦業(yè)開發(fā)與礦山地質環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展”,“在開發(fā)中保護、在保護中開發(fā)”為指導,作出礦山環(huán)境保護與綜合治理方案必要可行。聯(lián)合復墾工藝可減少生態(tài)環(huán)境恢復年限,有效地保護礦山環(huán)境,并可以逐步恢復耕地,其社會、經濟及環(huán)境效益巨大。

[1]武強,劉伏昌,李鐸.礦山環(huán)境研究理論與實踐[M].北京:地質出版社,2005.

[2]楊福海,李富平,甘德清,等.礦山生態(tài)復墾與露天地下聯(lián)合開采[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.

[3]宋振勇.露天礦復墾土地的整形[J].露天采煤技術,1996,(S1).

[4]高波,余強,朱宇,等.大冶鐵礦廢石場復墾及礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究——以尖山廢石場為例[J].地質科技情報,2001,20(03):65-68.

[5]田寶貴,顏學宏.冶金礦山土地復墾特點及復墾費用分析[J].資源.產業(yè),2000,(7).

Application of the Joint Reclamation Process to Mining Geo-environmental Protection and Integrated Renovation Project

Gong Changqing1,Hao Wenhui2,Ren Gaijuan1
(1.Qinhuangdao Team of Mineral and Hydrogeology and Engineering Geology,Hebei Bureau of Geo—exploration,Qinhuangdao Hebei 066001;2.Dept.of Hydraulic Engineering,College of Civil Engineering,Tongji University,Shanghai 200092)

With the development of mineral resources,mine environment is deteriorating increasingly and affecting the mining enterprises and surrounding villagers seriously.The joint reclamation process is effective to control and mitigate the impact of mining environment.It can also bring back ecological environment timely and reclaim the mine land.The joint reclamation process can fulfil economic,ecological and social benefits at the same time.

mine environment;the joint reclamation proces;mining geo-environmental protection;integrated renovation;ecological benefits

X144

A

1008-813(2010)03-0009-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.03.003

2010-04-07

貢長青(1978—),男,河北省保定市淶源縣人,畢業(yè)于河北大學理論與應用力學專業(yè),工程師。