程立家 劉明生
摘要:隨著經(jīng)濟發(fā)展和礦產(chǎn)資源開發(fā),礦物加工等過程中產(chǎn)出大量尾礦被貯存于尾礦庫中,使尾礦庫成為了重大的污染源,如何對尾礦庫進行生態(tài)恢復,以及對尾礦庫所占土地進行二次利用已成為了重要的關(guān)注目標。文章分析了礦山尾礦庫的現(xiàn)狀,概述了礦山尾礦庫閉庫的重要性,探討了礦山尾礦庫閉庫設(shè)計措施。
關(guān)鍵詞:尾礦庫;閉庫;生態(tài)恢復;環(huán)境治理
引言
廢棄尾礦庫恢復和有效利用已成為當今世界呼聲極高的環(huán)境和資源問題。傳統(tǒng)認為,從礦山開發(fā)規(guī)劃與作業(yè)觀點,停止尾礦排放即工程壽命結(jié)束,實際上這只是排放和堆積的結(jié)束,洪水和地震的威脅仍將長期存在,況且沉積灘面在長期風吹雨淋之下灘面坡度漸趨平緩,調(diào)洪庫容隨之減少,防洪能力自然降低。
1.礦山尾礦庫的現(xiàn)狀
在礦山開采中,尾礦庫是重要的控制性建設(shè)工作,其營運的好壞狀況直接影響到礦山開采的經(jīng)濟效益和開采安全,并且對相關(guān)人員的生命財產(chǎn)造成威脅。我國全國尾礦庫中有一大部分都處于將要閉庫的建設(shè)狀態(tài),主要是因為有的尾礦庫進入到了服務年限,有的是由于礦產(chǎn)資源的開采到了枯竭狀態(tài),礦山面臨著停止使用階段,還有的礦山尾礦庫出現(xiàn)了壩體滲漏或排洪系統(tǒng)功能失效等使用問題。
2.礦山尾礦庫閉庫的重要性分析
礦山尾礦庫的閉庫是指將達到設(shè)計要求最終堆積高程或者是不能再增高擴容,需進行停止使用的尾礦庫,以及有些在施工過程中出現(xiàn)問題而不得不停止使用的尾礦庫。從整體角度來看,尾礦庫閉庫的重要性體現(xiàn)在以下幾方面:
2.1能夠確保尾礦壩的長久安全和穩(wěn)定
我國大部分尾礦庫采用的技術(shù)手段就是上游法尾砂筑壩技術(shù),就是在谷口運用材料構(gòu)件一個較低高度的初期壩,以便進行短期的貯藏尾礦,等到這一初期庫達到庫容后就利用粗粒尾礦向上逐步堆積,最終形成壩體。這種技術(shù)方法較為簡單,利于管理,并且營運操作成本花費較少。但是這種方法也有自身的缺點,很容易受到排礦方式的影響,會引起所含細粒夾層較多,從而導致滲透性能降低,浸潤線水平升高,最終降低了壩體的穩(wěn)定性。每當尾礦庫閉庫時,相關(guān)部門的監(jiān)管力度不夠,管理松懈,從而使得尾礦庫因排洪構(gòu)建物功能失效,甚至尾礦壩體失去穩(wěn)定性,導致尾礦庫發(fā)生事故。
2.2要注意保護尾礦庫的周圍環(huán)境的保護
我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用不斷發(fā)展提高,礦產(chǎn)的開采量不斷增多,使得尾礦量不斷增加,并且每年的尾礦量增加速度不斷增加,產(chǎn)生的大量尾礦只能被存放在尾礦庫中。另一方面,我國選礦工藝水平不斷提高,礦石的磨度越來越高,如果這樣的尾礦未被存儲在尾礦庫而是在外面自然干涸,當大風天氣到來時,尾礦表面的細粉就會被風吹到周圍地區(qū),使得當?shù)貐^(qū)的土壤受到污染而退化,植被也會遭到不同程度的破壞引起生態(tài)環(huán)境的不平衡,對人類的生存和生活產(chǎn)生不良影響。所以,在對尾礦庫采取閉庫后要采取庫區(qū)覆土和及時恢復植被等有效的措施,從而保護尾礦庫周圍的環(huán)境。
2.3要有效保護資源
由于受到選礦技術(shù)工藝的限制影響,我國前階段的礦產(chǎn)資源的整體利用率較低,總體回收率比發(fā)達國家存在很大差距。每年冶金礦山產(chǎn)生的尾礦量都要在1.5億噸以上。我國的礦產(chǎn)資源很豐富,鐵礦石存在的有加成分就有30多種,能回收部分就有20多種,并且有些有價元素還被留在尾礦中。選礦技術(shù)的不斷提高使得尾礦越來越多的被用來進行二次利用,有些尾礦將會成為很有價值的原料資源。對尾礦庫進行閉庫后應采取有效地措施,使尾砂被覆蓋保護,或?qū)⑵浠厥占右岳茫鸬匠浞直Wo礦產(chǎn)資源的作用。
3.礦山尾礦庫閉庫設(shè)計的思考
3.1閉庫前的安全評價
按《尾礦庫閉庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》第七條:企業(yè)應當根據(jù)尾礦庫設(shè)計資料,在尾礦庫閉庫前1年,委托具有相應資質(zhì)的評價機構(gòu)進行尾礦庫安全評價。評價機構(gòu)向企業(yè)出具的尾礦庫安全評價報告應當包括下列內(nèi)容:尾礦壩安全評價、尾礦庫防洪能力安全評價、尾礦庫的安全度、對非正常級的尾礦庫,提出尾礦庫治理建議。
3.2閉庫的設(shè)計
企業(yè)應當根據(jù)尾礦庫設(shè)計資料,在尾礦庫閉庫前1年,委托具有相應資質(zhì)的設(shè)計單位進行尾礦庫閉庫設(shè)計。設(shè)計單位在進行尾礦庫閉庫設(shè)計時,應當根據(jù)評價機構(gòu)的安全評價結(jié)論和建議,提出相應治理措施,保證閉庫后的尾礦庫符合國家有關(guān)法律、法規(guī)、標準和技術(shù)規(guī)范的要求。
閉庫設(shè)計應按以下層次編寫:尾礦庫的建設(shè)、使用、管理等情況介紹。存在問題、設(shè)計單位在對現(xiàn)場有所了解的前提下,對照安全評價寫出尾礦庫存在問題。
壩體整治。根據(jù)工程地質(zhì)情況、水文地質(zhì)情況、穩(wěn)定性計算等綜合判斷采取相應的措施。如計算結(jié)果為不穩(wěn)定,宜分開進行核算。初期壩不穩(wěn)定常用的處理方法為貼坡,堆積壩不穩(wěn)常采取貼坡、降低浸潤線、削坡等處理方法。
排洪系統(tǒng)。根據(jù)防洪標準復核尾礦庫防洪能力,當防洪能力不足時,應采取擴大調(diào)洪庫容或增加排洪能力等措施;必要時,可增設(shè)永久溢洪道。當原排洪設(shè)施結(jié)構(gòu)強度不能滿足要求或受損嚴重時,應進行加固處理;必要時,可新建永久性排洪設(shè)施,同時將原排洪設(shè)施進行封堵。
庫區(qū)整治。通過整治措施達到安全環(huán)保的目的。目前,普遍把植被作為尾礦庫穩(wěn)固和恢復的第一選擇,長久性植被能控制風蝕水蝕,抑制粉塵,能在一定程度上恢復原始景觀和土地利用。
檢測系統(tǒng)。三等庫及其以上要求在線監(jiān)測。
3.3閉庫施工
閉庫施工應當按照批準的閉庫設(shè)計進行,并應當執(zhí)行《尾礦設(shè)施施工及驗收規(guī)程》(YS5418-95)和國家有關(guān)規(guī)范、規(guī)程。施工中需對設(shè)計進行局部修改的,應當經(jīng)原設(shè)計單位認可;對設(shè)計進行重大修改的,應由原設(shè)計單位重新設(shè)計,并報審批閉庫設(shè)計的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門批準。
3.4閉庫安全驗收
閉庫施工完成后,企業(yè)應當向?qū)徟]庫設(shè)計的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門申請閉庫驗收。
結(jié)束語
尾礦庫的閉庫設(shè)計,在礦山企業(yè)的管理中起到重要的作用,應對尾礦庫的整個過程進行嚴格管理,尤其是對閉庫工作應究其產(chǎn)生問題的根源,采取有效地解決措施,不斷提高有關(guān)人員的思想認識,加大尾礦庫閉庫的建設(shè)投入。從整體上對尾礦庫的閉庫進行全面科學的管理。
參考文獻
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(作者單位:昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司)