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        淺談西溝露天礦區(qū)環(huán)境恢復(fù)治理與研究

        2021-11-30 01:42:49程岱山
        中國金屬通報 2021年11期
        關(guān)鍵詞:礦山利用

        程岱山

        (酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司西溝礦,甘肅 嘉峪關(guān) 735100)

        西溝礦地處河西走廊南緣的祁連山之北部,屬于高海拔地區(qū),生態(tài)屏障脆弱、自然環(huán)境惡劣,部分區(qū)域很難通過自然修復(fù)原貌。西溝礦主要生產(chǎn)工藝為穿孔-爆破-鏟裝-溜井平硐運輸-膠帶運輸-破碎、篩分-分儲、分輸?shù)拳h(huán)節(jié)。加快礦區(qū)復(fù)墾區(qū)生態(tài)修復(fù)、提高植被修復(fù)面積和覆蓋率,達到國家級綠色礦山建設(shè)標準[1]。

        1 壓實主體責(zé)任,加強體系建設(shè)

        完善以“環(huán)境保護”為核心的環(huán)境管理體系,創(chuàng)新思路,不斷提升各級環(huán)保管理人員專業(yè)能力。結(jié)合環(huán)保新標準新要求,組織專業(yè)力量對照法規(guī)標準辨識各區(qū)域的環(huán)境因素,制定控制措施。

        (1)成立環(huán)境保護專門機構(gòu),定期組織環(huán)保專題會議,學(xué)習(xí)習(xí)近平總書記關(guān)于生態(tài)環(huán)境的指示和批示,總結(jié)存在的問題,安排部署重點環(huán)保工作。

        (2)建立健全環(huán)境保護責(zé)任制,明確黨委、工會、團委等機構(gòu)的環(huán)保職責(zé),制定專門的環(huán)境保護獎懲制度,明確環(huán)境責(zé)任落實不到位的考核標準,建立對部門履職不到位實施“約談”等機制,有效落實各級部門、管理人員的環(huán)境保護履職能力。

        (3)組織各科室專業(yè)人員開展環(huán)境因素辨識,根據(jù)生產(chǎn)工藝辨識存在的環(huán)境因素,主要包括穿孔粉塵異常排放、膠帶運礦粉塵異常排放、粗中破碎粉塵異常排放、油庫潛在的火災(zāi)、爆炸和發(fā)生自然災(zāi)害等環(huán)境因素。

        (4)定期開展環(huán)境保護教育培訓(xùn),重點解析環(huán)保法規(guī)、環(huán)保規(guī)章制度,宣貫近年來黨中央、國務(wù)院關(guān)于生態(tài)環(huán)境保護的重大決策部署文件和生態(tài)環(huán)境污染事件案例等,提升各級人員的環(huán)保意識。

        (5)編制突發(fā)環(huán)境應(yīng)急預(yù)案,定期組織評審、培訓(xùn)、演練、總結(jié),提升各級組織的應(yīng)急救援能力。

        2 利用技術(shù)創(chuàng)新,提升能源資源使用效率

        打造節(jié)約型環(huán)保企業(yè)不僅是礦山生存的需要,也是提升核心競爭力的需要。近年來通過加大對節(jié)能技術(shù)改造項目的投資力度,在降低能源直耗方面取得了較好的效果。

        (1)改進了膠帶電能回饋系統(tǒng),膠帶機采用制動回饋的變頻控制技術(shù),全年節(jié)能達到55萬Kwh;(當下行膠帶輸送礦石的重力大于膠帶機本身運行的摩擦力時,電機的實際轉(zhuǎn)速超過其本身額定轉(zhuǎn)速,電機將反饋發(fā)出電能并產(chǎn)生制動力,以限制電機轉(zhuǎn)速的持續(xù)升溫,即將下行膠帶的勢能通過電機轉(zhuǎn)化為電能并反饋到內(nèi)部電網(wǎng),供礦山其他設(shè)備使用)。

        (2)開展了LED節(jié)能燈替代白熾燈項目,和改造前相比全年節(jié)能達到44萬Kwh;完成了膠帶變頻器升級改造項目,電網(wǎng)功率因數(shù)由原來的0.6提高到0.98,提升了電能的利用率。

        (3)對全礦各供水點、取水點實施了遠程監(jiān)測監(jiān)控、遠程操作控制,徹底解決了由于人工操作造成的水資源浪費,提高了水線控制的精度,達到了節(jié)約用水的目的;完成了污水收集工程,將全礦的污水管線系統(tǒng)連接起來,經(jīng)過處理后全部用于綠化灌溉,既保證了水質(zhì)的達標又減少了水資源的浪費。

        (4)開展低品位礦石回收工作,通過開拓低品位礦石銷售市場,提高了礦產(chǎn)資源利用率,減少廢石排棄量。

        3 落實環(huán)保措施,打贏污染防治攻堅戰(zhàn)

        為嚴格落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》的精神,組織實施了一系列推動生態(tài)環(huán)境治理的措施,投入環(huán)保專項資金5000多萬元,徹底解決歷史遺留的環(huán)境隱患問題,全力守護藍天、碧水、凈土。

        (1)在各產(chǎn)塵點加裝先進的布袋除塵設(shè)備;裝礦溜口引進散裝機降低揚塵;露天料場加裝防風(fēng)抑塵網(wǎng)和封閉料棚,上述控制措施有效控制了二次揚塵。

        (2)架設(shè)采場供水管線,配備灑水車,每天安排專人對采場大車行走路線進行灑水降塵,同時在4個溜井口架設(shè)霧炮機,有效降低露天采場揚塵問題。

        (3)采用泡沫抑塵方法,有效降低井下硐室和膠帶線路揚塵,其主要方法是在3#、4#硐室下料口加裝泡沫抑塵設(shè)備,有效利用硐室內(nèi)裂隙水,通過加入一定比例的泡沫抑塵劑,在礦石表面形成泡沫,將礦石粉塵吸附到泡沫表面,增大質(zhì)量,從而達到抑塵目的。

        (4)實施煤改電,將燃煤鍋爐改為空氣能熱源泵,保證礦區(qū)供暖和洗浴,實現(xiàn)了大氣污染物零排放。

        (5)在人員集中居住區(qū)域加裝一體化污水處理設(shè)施。采用氣浮機+MBR生化處理工藝,確保排放水質(zhì)各項指標均能滿足《城市污水再生利用-綠地灌溉水質(zhì)》(GB/T25499--2010)中標準限值,處理合格后的水用于礦區(qū)綠化灌溉。

        4 遵循資源合理開采方式,提升礦山資源開發(fā)利用率

        西溝礦嚴格遵循“采探結(jié)合、貧富兼采”的生產(chǎn)模式,切實做到高、低品級礦石的合理配比,確保資源的有效利用。

        (1)按年、季、月編制合理的采剝計劃,確保高、低品位礦石均衡出;加強采場源頭管控,切實開展高、低品級礦石的合理配比,確保資源有效利用;加大下工序配比及做好礦石分儲、分輸,保證產(chǎn)品實物質(zhì)量合格穩(wěn)定,同時為采場資源回收利用創(chuàng)造有利條件。

        (2)資源分級利用、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。根據(jù)資源賦存情況,開采境界內(nèi)礦石分為五大類,分別為:熔劑灰?guī)r一級品(CaO≥52%、SiO2≤1.5%)、熔劑灰?guī)r二級品(CaO≥50%、SiO2≤2.0%)、熔劑灰?guī)r三級品(CaO≥50%、SiO2≤4.0%)、水泥灰?guī)r一級品(48%≤CaO<50%)和水泥灰?guī)r二級品(45%≤CaO<48%),同時保證資源的合理利用,做到產(chǎn)品最優(yōu)化、效益最大化。

        (3)通過工藝技術(shù)攻關(guān),成功實現(xiàn)了西溝礦原索道裝礦站坡面約9萬噸礦渣的回收利用,不僅節(jié)約了資源,而且避免了礦渣堆積可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的問題,保護了生態(tài)環(huán)境。

        (4)加大科研力度,進一步擴大廢石利用范圍。2018年西溝礦通過與國內(nèi)同行業(yè)露天礦山交流,初步推斷部分圍巖可用于生產(chǎn)建筑骨料,針對此情況開展了《西溝礦廢石回收利用可行性研究》,對西溝礦圍巖性質(zhì)進行勘探,基本查明了西溝礦圍巖區(qū)內(nèi)主要巖石為硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)絹云母千枚巖、變質(zhì)凝灰?guī)r,其各巖性巖石的硬度、堅固性及化學(xué)成分均滿足建筑骨料的生產(chǎn)要求。因此,西溝礦探索出以下三種廢石利用或處置方案:一是通過開展《低品位礦回收技術(shù)研究》科技項目技術(shù)攻關(guān),使北排土場廢渣回收利用成為現(xiàn)實。通過調(diào)研,一些水泥生產(chǎn)企業(yè)有能力也有意向利用CaO含量在45%-48%的低品位礦石,西溝礦以科技項目方式開展了《低品位石灰石回收技術(shù)研究》,通過技術(shù)研究,解決了北排土場虛方在回收過程中遇到的分布情況不明、溜井和溜槽堵礦故障頻發(fā)、同期生產(chǎn)的塊礦和粉礦品位差異較大以及質(zhì)量控制體系不完善等一系列技術(shù)難題。近兩年回收低品位礦石131萬噸?;厥詹课恢饕植加?284-3272、3272-3260、3260-3248三個臺階北部已推進完畢的采空區(qū)。該研究項目取得成功后,西溝礦提出了“在3140封閉圈以上對北排土場廢渣采取隨開采臺階自下而上逐層回收”的技術(shù)思路,目前已將北排土場廢渣的回收納入日常采掘計劃,并形成長效機制;二是利用南排土場封場治理機會,將剝離過程中的一部分純巖石堆置于此并形成復(fù)墾綠化臺階。在剝離過程中將塊度小于300mm的純巖石轉(zhuǎn)運至南排土場進行堆置,形成復(fù)墾綠化臺階。近兩年分別轉(zhuǎn)運堆置146萬噸,目前,已形成3344-3332、3332-3308、3308-3284、3284-3272共4個平臺,開展綠化前的場地平整、挖樹坑等工作。在剝離過程中將塊度大于300mm的純巖石堆置1#排土場,尋找其他利用渠道。按照南排土場封場治理計劃,南排土場3272m水平以下也可以形成臺階,因此,在未來幾年,西溝將采用類似的方案處置開采過中剝離的純巖石;三是將細粒圍巖用于非硬化路面及擋墻的修筑。西溝礦在開采過程中對臨幫區(qū)域的圍巖就近取材,進行上下臺階聯(lián)絡(luò)路塹的修筑工作,每年約有6萬噸左右的細粒用于山北公路墊層和上下臺階聯(lián)絡(luò)路塹擋墻的修筑。通過上述三種利用方式,廢石利用率達到60%左右。

        5 提高政治站位,積極實施生態(tài)環(huán)境修復(fù)

        秉承“綠水青山就是金山銀山”的理念,始終牢記責(zé)任,嚴格落實“邊開采、邊治理”的方針,改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

        (1)成立恢復(fù)治理隊伍,系統(tǒng)安排部署生態(tài)恢復(fù)治理事項。對礦山周邊植被生長情況、種類以及成活條件進行細致的探索研究,根據(jù)恢復(fù)區(qū)域的自然條件,量身打造適合于西溝礦邊坡恢復(fù)治理的方案,確?;謴?fù)治理工作有序開展,避免資金浪費。

        (2)在采場開采過程中提前考慮回收腐殖土,購買噴播設(shè)備,架設(shè)供水管線、利用井下硐室裂隙水,對礦區(qū)范圍內(nèi)的堆碴坡面覆土植綠,恢復(fù)自然原貌?;謴?fù)后全面考慮養(yǎng)護工程,利用臺階特點,建造高位水池,有效緩解養(yǎng)護所需費用。

        (3)按照局部實驗、平整坡面、覆土、改良土壤、購置草籽、播種、灌溉等流程開展恢復(fù)治理工作。探索人工修復(fù)技術(shù):一是坡面修整,根據(jù)坡面、坡度、周邊環(huán)境等因素,因地制宜、量身打造制定適合本區(qū)域的修整方案。區(qū)域適合削坡降段,減小坡角度,對其進行削減,削減到50°以下;區(qū)域內(nèi)不適合削坡降段,可在坡面、平臺開鑿蓄土槽或巖穴。二是修整平臺把礦山邊坡或廢料堆坡面開挖成1~5米高,1~2米寬的臺階,臺階基本保持平整,沒有較大的起伏。三是覆土根據(jù)實際條件采用機械或人工的方式,對修整的平臺進行覆土,覆土后適當進行壓實。

        6 推動綠色礦山建設(shè),保障可持續(xù)發(fā)展

        遵照國家級綠色礦山建設(shè)標準,結(jié)合生產(chǎn)實際和發(fā)展方向,因地制宜、實事求是,編制《綠色礦山發(fā)展規(guī)劃方案》。依據(jù)規(guī)劃任務(wù)中的四大類工程,分別是環(huán)境治理類、生態(tài)修復(fù)類、資源綜合利用類、節(jié)能減排類,全面推動綠色礦山可持續(xù)建設(shè)。

        (1)通過環(huán)境治理,確保礦區(qū)綠化、美化,整體環(huán)境整潔美觀,生產(chǎn)、運輸、貯存管理規(guī)范有序。主要包括南排土場封場治理、山北公路及其附屬設(shè)施升級改造、采場及消防供水系統(tǒng)改造、西溝河道治理、危舊建筑物拆除及文物保護、礦區(qū)綠化、采區(qū)危巖穩(wěn)定性治理、腰泉至礦區(qū)通勤道路改造和其它區(qū)域道路升級改造。

        (2)嚴格執(zhí)行礦山生態(tài)修復(fù)與土地復(fù)墾方案,建立責(zé)任機制,將治理和復(fù)墾與生產(chǎn)建設(shè)活動統(tǒng)一部署、統(tǒng)籌實施。主要包括早期采礦破壞的小山頭區(qū)域、A/B生產(chǎn)系統(tǒng)附屬區(qū)域和南排土場生態(tài)修復(fù)。

        (3)按照減量化、資源化、再利用的原則,綜合開發(fā)利用共伴生礦產(chǎn)資源,最大限度提升資源開發(fā)利用效率。主要內(nèi)容包括低品位礦石加工成砂石料、重質(zhì)碳酸鈣深加工等。

        (4)積極引用高效節(jié)能的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料,及時淘汰高能耗、高污染、低效率的工藝和設(shè)備。根據(jù)排放標準新要求對除塵逐步改造完善,對高耗能的變壓器、電機等設(shè)備逐年淘汰,對部分礦用大車改造為電動驅(qū)動,實現(xiàn)零排放。

        7 結(jié)語

        企業(yè)作為污染防治主體,依法履行環(huán)保責(zé)任,落實既定的措施,推進建設(shè)美麗礦山重任,切實解決突出環(huán)保問題。環(huán)境保護和恢復(fù)治理工作是一項長期不斷完善和改進的工作,只有堅持常抓不懈,才能符合中國特色社會主義高質(zhì)量發(fā)展的要求。

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