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青海省礦山地質環境現狀
青海省東部地區采砂場地質環境破壞現狀。青海東部地區人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地資源十分有限。加之基礎建設又主要集中分布于此,以建材類資源為主的礦產資源開發,導致青海東部地區大大小小的采砂坑場遍布了湟水流域各大支流。不僅挖損、壓占了大量耕地資源、破壞了地貌景觀,而且造成了大面積的含水層結構破壞和水土流失,嚴重影響了青海東部地區的自然地貌景觀和水土涵養。青海東部地區采砂場主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一帶。據調查:區內累計過采面積達13337hm2之多。壓占挖損土地、地貌景觀改變、含水層結構破壞、水土流失等環境地質問題十分突出。具體表現在以下幾方面:采砂過程中,由于地質環境保護等措施缺失或未能落實到位,尾礦隨意堆放,采坑不能及時回填處理,致使采區堆積了大量的固體松散物,在挖損、壓占大面積耕地資源的同時,也嚴重阻礙了溝道的泄洪能力,松散而隨意堆放的尾砂料為泥石流儲備了大量的物質來源,嚴重威脅著下游居民的生命財產安全;另一方面在開采過程中未能按一定的邊坡開挖比進行合理開挖及缺乏必要的安全意識,局部地段已形成高5~20m、長數百米的高陡邊坡,在流水侵蝕和重力作用下常失穩致災坍塌,威脅當地居民安全。
青海省三江源區、內陸河源頭區砂金礦區地質環境破壞現狀。青海省三江源區、內陸河源頭區系純牧業區,經濟發展水平十分滯后,草場植被是當地牧民群眾賴以生存和發展的物質基礎,畜牧業是當地唯一的主體經濟,牧業生產方式以自然放牧為主,經濟結構單一。由于江河源頭區砂金資源豐富,采金歷史悠久,最早可追溯至上世紀20~30年代,受當地豐富的砂金資源的誘惑、經濟利益的驅動及當地亟待改變的貧窮落后面貌,同時也限于當時特殊的歷史時期,造成礦區長期處于無序的亂采濫挖狀態之中,致使原本就很脆弱的原始生態環境及草場植被遭到了嚴重破壞,自然生態環境日趨惡化。據調查,三江源地區及內陸河源頭區的群采砂金活動累計損毀土地面積高達20000多hm2,該類礦山自上世紀90年代末全面禁采關停后,礦山地質環境治理責任人由于歷史原因已經滅失。2004~2011年年底,地質技術人員赴野外對已破壞的礦區進行了實地調查。調查成果為:開采方式有兩種,即群眾性開采及大規模機械化開采。過采區主要分布于河谷開闊處的低階地及河漫灘地帶,地表原始生態環境多為河谷階地草原和河漫灘裸地,砂金礦過采對礦山地質環境的破壞程度十分嚴重。過采區內幾乎未經過平整,砂堆如山、連綿不斷,溝坑遍布、縱橫交錯。過采區面積1061.6hm2,挖損破壞河道長度數百公里,遺留采金坑塘數以萬計,其中大的坑塘長150m,寬100m,面積近15000m2,坑深10m以上。面積在500~1000m2的坑塘更是隨處可見,且多呈串珠狀相連,坑塘周邊的廢棄砂礫堆積松散,高出原地面5~15m,與塘底相對高差達10~20m。砂堆數萬個,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆數量眾多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布過采區,多呈渾圓狀,受礦體延展方向控制,部分相鄰的砂堆則構成了沿溝谷方向展布的條狀砂梁,由于堆棄高度過大,加之近水一側的側蝕作用,其頂部多變形開裂,易發生坍塌從而加劇水土流失。
青海省北部煤、鈾礦區地質環境破壞現狀。青海省北部分布有較豐富的煤炭資源,亟待改變的貧窮落后面貌以及當時特殊的歷史時期,導致煤礦的開采長期處于無計劃的亂采濫挖狀態之中,致使原始生態環境遭到了破壞,自然生態環境日趨惡化,礦山安全隱患隨時危及人民群眾生命安全。目前該類礦山主要有祁連縣默勒煤礦、門源回族自治縣紅旗煤礦、瓜拉煤礦、西寧市大通煤礦。煤礦區多為上世紀80年代中期群眾無序開采形成,歷經20多年的反復開采致使礦區地質環境和土地植被遭到嚴重破壞,生態環境日趨惡化。采煤對區內地質環境的破壞主要表現為對草地土壤層的破壞、地形地貌景觀破壞、河流改道、土地生產力的破壞以及由此引發的土壤侵蝕、水土流失等問題。據實地調查,采煤區歷經多年的采挖,破壞現象極其嚴重。主要表現在以下方面:采煤破壞草地數千公頃,以剝離和占壓為主。對原有地形地貌景觀破壞程度大,采煤礦井和祼露的尾礦堆隨處可見。開采方式以井采為主,有硐、豎井、斜井等沿山體走向展布。尾礦堆主要分布在礦井四周,多呈不規則橢圓狀順坡堆放,尾礦堆積較為凌亂,一般高2~3m,最高達4m,直徑3~10m,最大達20m。礦井治理和尾礦回填、整平整治難度大。由于采煤棄渣隨意堆放引起河道改向,地表水溢流對凸岸的沖蝕作用強烈,致使漫灘面積增大,低洼地多成積水塘。采煤對土地生產力的破壞程度率達80%以上,造成大面積土地沙礫化,水土涵養能力下降。礦井井口四周發育圓弧形崩滑體,地質災害隱患大。
青海省礦山地質環境治理方法及成效
礦山地質環境治理,是一個地質學、生態學、生物學等多門學科緊密結合的系統工程。礦山地質環境問題以野外調查、分析可行性研究工作為基礎,針對不同地層巖性,不同礦種(類),不同規模,不同開采方式,產生的地質環境問題亦不同,工程治理措施和方案也不盡相同。工程治理措施和效果是解決礦山地質環境問題的關鍵,近年來該類項目得到了中央財政、地方財政資金來源的支持,使礦山地質環境治理工程得以實施,并取得非常大的成果。
砂金礦山地質環境治理方法及成效。通過對青海境內砂金礦區采取宜牧則牧的原則進行了地質環境治理,其主要方法為:首先是通過采取復坑平整措施將過采區高低不平的裸地整理成一定坡度(盡可能平緩)的平順地面,以減少降水對坡面的沖蝕作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤狀況,為沒有土壤或母質的裸地坡面創造土壤環境。再通過工程措施、植物生態重建技術、利用人為工程手段或措施在植被恢復困難的裸地坡面上,為植物生長創造與其相適應的土壤環境、水分環境等一系列必要的生存條件,引入先鋒群落完成地面的初期覆蓋,防止該地區的侵蝕和水土流失,為本地物種的重新侵入和目標群落的形成創造前期條件。治理成效:(1)修復河道確保河流行洪暢通,減少泥石流地質災害發生的機率。(2)原始地貌得以基本恢復。(3)恢復被破壞的草地資源,使植被覆蓋率達到70%以上。
#p#分頁標題#e# 采砂(石)場地質環境治理方法及成效。通過對青海東部地區采砂(石)場采取礦山地質環境治理和土地復墾相結合的治理方式,宜農則農、宜林則林的原則,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、農渠、生產路、防洪堤、人工栽植樹木等多項治理措施對破壞區進行了治理。取得了以下成效:(1)基本修復了采砂(石)場及其周邊的地質環境,消除了地質災害隱患;(2)有效增加了耕地面積,提高了土地利用價值,促進了地區經濟發展,將原本廢棄的土地生產力破壞嚴重的礦山用地建設成為高效、高產、優質的耕地,治理后經濟效益十分明顯。
煤礦、鈾礦山地質環境治理方法及成效。通過青海省煤、鈾礦老礦區的地質環境治理項目的實施,采取尾礦回填、整平尾礦恢復原始地形地貌、封堵礦井、整治修復河道、地質災害防治、人工種草、圍欄封育恢復植被等多項治理措施。取得了以下成效:(1)加強洞口圍巖穩定性,減少了采礦引發的地質災害發生機率,防止出現新的偷采盜采行為;(2)基本恢復了原始地質環境,植被得到恢復,原本滿目蒼痍的地貌得到基本修復。
青海省礦山地質環境治理工程成果
青海省東部地區采砂場礦山地質環境治理工作始于2007年,截至2011年度財政投資投入約13500萬元,綜合治理面積1666.6hm2,其中新增耕地約33hm2,恢復耕地近133hm2。青海省三江源地區、內陸河江河源頭區砂金礦山地質環境治理工作始于2004年,截至2011年度財政投資投入約42000萬元,綜合治理面積7628.1hm2,其中恢復草地近7000hm2。青海省北部煤礦礦山地質環境治理工作始于2005年,截至2011年度財政投資投入約1000萬元,綜合治理面積166.6hm2。從2004~2011年下達的礦山地質環境治理工程共計48項,累計投資約5.65億,預計未來產生社會、環境、經濟效益可達到投資的5倍。項目工程量超出原定計劃,通過國土資源部、省財政廳、省國土廳、地方政府及國土資源部門驗收,48個項目工程質量均達到優良全部通過驗收。通過礦山地質環境治理工程有效增強了牧民群眾保護生態環境的意識,增進了民族團結,有利于社會穩定。水土流失得到有效控制,生態環境得到明顯改善,最終實現土地可持續利用,促進經濟、社會、生態的和諧發展,推進社會主義新農村建設,保護人民生命和財產安全,促進生態環境與經濟社會的和諧發展。
摘要:煤炭資源開采利用必須與生態環境保護并重,堅持以預防為主,防治結合的方針,積極開展礦山生態恢復補償制度的研究和推廣,最大限度的減輕礦業活動對礦山生態環境的破壞。
關鍵詞:煤礦開采;環境治理;生態恢復;研究
一、煤炭資源開采對生態環境的影響主要表現在對水資源和地表土壤及植被的破壞,導致礦區范圍內地表塌陷和地下水位變化。主要表現有:地表移動、產生地裂出現塌陷坑、土地自生的功能受到毀滅性破壞,造成永久積水和季節性積水,加速農田土壤鹽漬化。隨著煤炭工業迅猛發展,大量老礦區生態環境問題尚未解決,新礦區生態破壞現象又不斷發生。只有充分利用工程措施的控制性和速效性,同時發揮植物措施的長效性,輔以土地整治與復墾,發揮各項措施的綜合防護效能,實現總體防治目標。
礦井生產、施工環境保護措施
1.加強項目施工過程管理,要堅持少占地少破壞生態環境(盡量不占不破壞)的原則,施工過程中損毀的林木,要制定補償措施。
2.煤炭開采掘進工作對井下有突水危險的地區,必須采取相應保護措施,確保地下含水層不受破壞,保證當地飲用水安全。
3.工程施工營地、料場占地及棄渣堆放臨時占地會破壞地表植被,這些臨時占地在施工結束時應進行綠化,恢復植被。
4.礦區廢水應建立與之相配套的礦井水斜管沉淀池和地埋式一體化生活污水處理設施。使其達到《煤炭工業污染物排放標準》后才能外排,并盡量進行綜合利用。
5.工礦廣場進行綠化美化
由于工礦廣場既是煤礦開采基地,又是職工生產生活場所。因此,水土流失防治措施既要具備保持水土功能,又要滿足提高環境質量的要求。在做好排水、邊坡防護的前提下營造分割林帶劃分功能區,同時對廠區道路和空地進行綠化美化,使之成為生態礦區、園林礦區。
6.建議在辦公樓前栽植觀賞性較強的樹木、花卉,并輔以綠地;鍋爐房、污水處理站、煤倉等產生粉塵、噪聲大的生產系統四周,職工宿舍樓前,應以喬、灌林相配種植,以防塵降噪。
7.矸石場地的治理
對矸石場治理采取的主要措施有以下幾種:一是建攔渣壩,作用是攔蓄棄渣;二是留滲水盲溝,其作用是有效排除棄渣區域溝道滲水,防止攔渣壩壩體因溝道貌岸然長期滲水浸泡而損壞;三是修建排水溝,主要用于排除棄渣堆積面上的匯流洪水,四是對棄渣場封閉,作用是防止矸石自然。
二、沉陷區的治理
(一)礦山開采中應加強對靠近山區礦區山體滑坡的監測、監控工作,采取預防措施,對土崖和坡度大于45度以上坡地,設置危險標志,在邊緣修建排水溝,減少雨水對其的滲入,在重點保護區需修擋土墻等。
(二)煤礦塌陷區的種種問題,應采取一對一解決和修復。國內目前大多還停留在濕地利用、土壤復墾等技術層面,這種應對煤礦區的塌陷治理措施往往難以治本,必須從更大空間視角出發解決問題。
(三)礦區開采造成村莊搬遷,應從經濟、社會、自然和諧的角度規劃煤田內農村改造建設,使村莊遷移與新農村建設規劃相一致,形成規模較大、公共設施齊全、人民生活更加安樂的村民聚居區。
(四)建立健全生態恢復補償制度
1.建立預防性的生態補償制度——煤炭資源開采生態風險基金制度
煤炭資源開采,會導致大面積生態破壞。按照“誰污染,誰治理”的原則,由煤炭開采者承擔治理責任。但是,事實上,許多風險是無法預料的,目前,這種風險往往會轉化為一種由政府和社會來承擔的風險。為此,建議建立預防性生態補償制度,其資金來源于開采者、地方財政收入或者專項資金等,使用主要是針對開采者在沒有能力承擔生態修復經費時用該基金來保證生態修復任務的完成 。
2.補救性生態補償制度
(1)煤礦環境治理恢復保證金制度
項目可行性方案,要進行環境影響評價,環評中確定哪些是污染的主要原因。為此,開采者應建立煤炭開采環境治理恢復補償保證金,用于對污染和破壞的治理與恢復。此種制度屬于補救性生態補償制度,依據“誰開采,誰保護”的原則,保證金由開采者籌集,資金多少主要取決于生產規模大小、自然環境條件、開采技術條件等因素條件。同時,資金要保證足額到位,專項使用于治理和恢復生態環境以及居民的補償。建議此項基金應有環保部門進行監督,承擔監管責任。
(2)煤礦環境損害行政補償制度
煤炭開采對生態污染和破壞,會導致污染侵權損害有的因加害主體難以確定、或支付能力有限、已經破產、關閉等原因,致使受害人無法獲得適當賠償之事進有發生。在環境污染侵權訴訟中,舉證責任倒置、因果關系推定困難,受害人要取得勝訴十分不易,即使勝訴,有時也很難將賠償真正落實到位,使受害者的損失得到有效補償。為此,建立煤礦環境損害行政補償制度。首先,要有礦業行政管理部門建立環境損害行政補償金,資金來源于煤炭資源的開采者、政府財政收入或專項資金等。
(3)礦區生態補償轉移支付制度
借鑒我國森林生態效益區際補償的經驗,依據礦產資源開采經濟上正外部性和生態環境上的負外部性利益沖突協調原則,建立礦區生態補償轉移支付制度。開采出來的煤及其附屬產品具有準公共物品的性質,雖說礦業城市是礦產品的制造者,但礦業城市并不能阻止其他工業城市消耗礦產品,并且制造礦產品的最終目的也是為了工業城市的消耗。
關鍵詞:廢棄礦山,礦山地質環境,治理目標,治理原則
中圖分類號:TD1文獻標識碼: A
1引言
我國是礦業大國,有著數千年的采礦歷史記錄。礦山開采為社會經濟發展做出了不可磨滅貢獻,但同時也破壞著人類賴以生存的自然環境。由于過去長期實行粗放型資源開發,忽視礦山地質環境保護與治理,我國遺留下了無數的廢棄礦山,引發大量的環境地質問題,在一定程度上制約了經濟社會的發展。
為了促進經濟社會可持續發展,我國發改委《“十五”生態建設和環境保護重點專項規劃》,將礦山生態環境恢復治理列為重點工作。我國在大規模開展廢棄礦山地質環境治理實踐的同時,也進行了相當廣泛的技術探討與理論研究,發表了大量的案例及綜述。這些經驗及理論成果對于我國今后的治理實踐是極為重要的參考,本文基于這些經驗與成果并結合自己參與治理工程設計的體會,系統闡述了廢棄礦山地質環境問題、治理目的與原則,以供此類工程設計參考。
2 礦山地質環境問題
所謂礦山地質環境,是指礦業活動影響到的地質環境。這是一種相對獨立的局部環境,包括受采礦活動影響的地下環境、地表環境及地表之上的大氣環境
由于部分去礦區采用露天開采,造成地
表植被的大量破壞,形成大量的高陡斜坡。這便很容易形成崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等災害區。如部分采礦區由于常年開采形成部分直立邊坡,高度可達30余米,對人民群眾的出行帶來了嚴重的危害,并且在如今耕地面積緊張的時代,也帶來了土地的嚴重浪費。
3 礦山治理原則
3.1 加強立法工作
在礦區治理這一方面,歐美等發達國家始終走在前列。歐美國家通進行過廣泛而有力立法工作迫使礦山開發責任人必須進行礦山的恢復與治理。發達國家對礦山環境恢復補償機制的研究無論是理論還是應用、法律法規的制定、還是監督管理體制的選擇都已經比較完善[2]。比如1977年美國國會通過了《露天采礦管理與土地復墾法》以規范采礦業和解決礦山開采后的生態環境治理問題。法律規定露天礦山生產者在頒發采礦許可證之前要向政府繳納一定的保證金,該保證金可確保是該地區環境恢復到《露天采礦管理與土地復墾法》所規定的標準。之后陸續多個國家先后采取立法手段加強了以行政手段強制性規定了開發者對環境的補償措施。
總而言之,西方發達國家對礦山環境的治理主要推行的手段是政府管理與市場經濟相結合的原則。實行污染者付費,得益者補償,主要用行政的、經濟的、法律的手段來調節和保護礦山生態環境[3]。
3.2 因地制宜 輔助自然
如今發達國家如美國,在礦區治理方面要求很嚴格,強調恢復前的地質地貌。即開發前世農田,治理后也要是農田。開發前世森林,治理后也要恢復成森林。對比我國目前的發展狀況,很難做到如同美國那樣的要求。就我國目前的條件來看,礦區治理還是要因地制宜,具體情況具體分析。礦區治理要統籌到整個地區規劃中進行。治理的目的不僅要滿足環境要求,也要滿足區域發展和人民生活水平的提高的要求。比較適當的做法是輔助自然,因地制宜,宜綠則綠、宜用則用、宜耕則耕、宜景則景。特別是不應盲目追求較高的綠化覆蓋率,做到宜露則露[4]。如對于高陡宕面的綠化,主要進行上攀下懸的綠化處理,綠色中透露出高大的巖體,也能顯示自然之美[5]
3.3 動態設計、適時調整
現實當中的礦山由于露天開采成大量的無規則的高陡邊坡,地質環境復雜。而現在的設計方法死板,很難滿足現場復雜多變的地質環境。這就需要引入新的設計思路,新的方法。然而,局部細節多為施工的難點,有的甚至關系到整個治理工程的成敗。所以,施工難以完全按照設計文件操作,有必要引入動態設計與施工的理念。也就是說在施工過程不斷地把施工中遇到的新情況及時傳遞到設計人員手中。設計人員再根據現場的資料及時修改設計文件,使之滿足現場環境的變化。這就要求我們妥善處理設計與施工的關系,經常保持各方面的溝通很有必要。此外,生態恢復是一個比較漫長的動態過程,調整設計方案也是正常的;特別是在礦山廢棄地修復的中后期階段,要適時根據修復效果進行重建方案的調整。
4 結論
礦山環境治理是一個復雜而又系統的工程,由于我國在這方面發展比較滯后,雖然近年來國家投入大量的人力物力進行礦區的恢復性治理。但畢竟由于發展時間較短,理論與實踐不足,尚未形成一套成熟的勘察、設計、施工、監理及驗收標準體系。關鍵是做出正確的設計與適當治理的原則。
參考文獻
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[2] 閻敬. 冶金礦山土地復墾綜述[J]. 河北理工學院學報: 1999(3)
[3] 李君滸,董永觀,張琴麗. 論述我國礦山環境恢復機制的理論與實踐[J]. 生態經濟,2008,(3):123128
(一)發展現狀及其前景目前,我國的煤炭城市總共有63座,其中典型的煤炭城市達到了31座,它們主要集中于我國的東北三省和山西省。我國的煤炭城市大多煤炭資源基礎良好,有一定的生產規模和煤炭供應能力。豐富的煤炭等礦產資源有力地推進了當地煤炭產業集群,工業化、城市化水平大大提高。我國經濟社會的快速發展,對煤炭資源的需求十分旺盛,煤炭城市利用自身的資源、技術優勢取得了較好的發展。同時,我國當前的鐵路、道路的運輸能力大幅提升,一定程度上加速了煤炭城市的產業化、規模化水平。在新時期,貫徹落實科學發展觀的實踐過程中,在國家的政策引導和支持下,我國的煤炭城市也在不斷轉型升級,實現綠色、高效、多元生產。煤炭城市產煤基地和礦區利用煤炭開發利用的輸出產品在電力、煤電化工、冶金、建材等產業方面的多元性和功能性,積極整合產業鏈,提供環保的、具有高附加的煤炭衍生產品,具有一定的經濟和社會效益。在煤炭資源開發利用的整個過程中,煤炭城市逐步加強生態文明建設,推進節能減排工作,大力發展循環經濟,全面推廣節能、環保、清潔生產工藝和技術,努力實現自身的清潔發展、安全發展、節約發展和可持續發展。近幾年來,一系列以生態文明建設為重點的綠化、亮化、美化工程,城郊森林綠化、污水治理項目已經完成,煤炭城市的生態環境質量明顯改善。可以說,我國煤炭城市的發展前景良好,推進資源節約和環境保護已經具備一定的實踐基礎。
(二)對生態環境的影響1.土地資源方面。礦產資源開發作為以采掘為主要手段的傳統工業,在整個開發過程中必然會破壞脆弱的土地資源。在開采期,重型工具粗放的挖掘作業,無疑會破壞地面、損壞地質結構。而且,開采前需要在礦區修建基礎設施,如:廠房、道路等,無疑會占據有限的地面空間。還有,采掘必然會伴隨著廢渣廢料的產生,這也會使土地資源更為匱乏。2.水體方面。礦產開發的過程中,也會對水資源造成一定的破壞和影響。在礦井作業、清洗淋溶煤料等方面都會污染水資源,并通過地表和地下兩個層面,進一步破壞水資源的平衡和清潔。采煤使地下水被疏干,礦區地下水位急劇下降,人們的飲用水源減少或干涸。而礦井排放到地面的水,由于塌陷形成很多泡澤,夏日蒸發而污染空氣,有的地表水順采煤塌陷地縫而下滲,污染地下水體,造成惡性循環。3.空氣資源方面。煤炭的開采中,產生了大量的工業廢氣,直接進入空氣中,造成了嚴重的大氣污染。同時,煤矸石和粉煤灰等中間產品和廢料,或者直接以懸浮顆粒的形式造成空氣混濁,影響清潔,導致濃霧出現頻數的增多;或者直接暴露在空氣中,與日照、雨水等進行一定的化學反應,產生硫化物、氫化物等以氣態形式污染大氣,降低空氣質量水平,危害礦區附近居民的健康和安全。采煤矸石從井下運到地面后,堆積如山。不僅占用了大量的土地,而且還會自燃,其中也釋放有害氣體,造成大氣的污染。4.生物多樣性方面。煤礦區在規劃和建設前期,都需要進行大規模的基礎設施建設,挖掘土地、砍伐植被。毫無疑問,對于土地植被的大面積損壞,必然會引起土壤污染與退化而導致土壤沙化、肥力減弱和酸堿性失衡,從而影響著礦區動植物的生存。此外在礦區,由于煤礦的生產,很多地面的各種機械、車輛和小井的放炮聲,原煤裝車外運,軌道機車和各種運輸產生了噪音,這些噪音久而久之,使少部分人承受不了,甚至患上疾病。煤化工生產,加重了礦區環境污染。現在礦區為了增加效益都在進行煤炭的深加工,延長煤炭的產業鏈,都在上大大小小的洗煤廠和焦化廠。這對拉動區域經濟增長是一件大好事,但有些企業由于認識和投資不足等因素,造成煙氣不達標排放,廢水不經處理就排入河道,污染了礦區的空氣和水體。
煤炭城市生態環境問題的對策
黨的十提出,要節約集約利用資源,推動資源利用方式根本轉變,加強全過程節約管理,大幅降低能源、水、土地消耗強度,提高利用效率和效益。推動能源生產和消費革命,控制能源消費總量,加強節能降耗,支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展,確保國家能源安全。加強水源地保護和用水總量管理,推進水循環利用,建設節水型社會。嚴守耕地保護紅線,嚴格土地用途管制。加強礦產資源勘查、保護、合理開發。發展循環經濟,促進生產、流通、消費過程的減量化、再利用、資源化。煤炭資源作為關系國計民生的產業,對生態保護起著至關重要的作用。
(一)技術方面加大煤炭開采相關技術和礦區生態環境修復技術的資金投入,提高相關技術水平。堅持環保生產與生態環境修復同步進行。第一,綠化和無害處理。針對礦區的土地退化和利用受限的問題,對于塌陷區的洼地可以在平整后用于農業或漁業,對有滑坡可能的部分進行加固處理、整形修坡、固化山體,并結合地形進行種草、種樹保持水土,減輕水土流失的狀況;針對水和大氣污染要保護現有的天然植被,并逐年增加人工綠化面積,采用先進的節水技術,將礦區廢水進行進一步的無害處理。第二,造林。采用推填、搬運覆土的方式恢復治理占用耕地或可耕地的煤矸石堆(山),依據地形對部分區域實行就地平整、覆土,改造為林業綠化用地。第三,合理利用和治理煤矸石。矸石可以采用植樹方式進行生態恢復,而且煤矸石可用于循環硫化床鍋爐燃燒發電,灰渣可以作為水泥和磚材的原料,拓寬其用途;廢料回收利用,提高資源的功能性和效率。第四,大力推廣應用清潔開采和潔凈煤技術。推動開采的產業的綠色化和清潔化,打造一條完善的、可持續發展的產業鏈,促進區域經濟的可持續發展。
(二)政策方面針對新老礦區實際情況,加強相關政策法規建立,完善礦區生態環境保護體制。緊密結合我國煤炭城市基地、礦區生態環境特點,在已有的政策法律的基礎上,區別對待新上礦區、老礦區和廢棄礦區,堅持生態環境責任追究制,把礦區生態環境的保護和治理融入礦區發展的全過程,建立生態環境保護和修復的明確法律法規。同時堅決貫徹環保政策,加強環保力度,扶持環保型煤礦開采企業。針對新上礦區項目,嚴格控制新礦區生態環境污染和破壞,嚴格按照環保標準審查,達不到標準的項目堅決不予立項;對于老礦區不符合環保標準的,通過關停整治提高到環保標準,若仍達不到環保標準,責令關閉停產,杜絕以犧牲生態環境為代價的經濟發展現象繼續發生。對于無法追究生態保護和治理責任的礦區,由省政府通過財政撥款、向正在生產的礦區征收生態環境破壞補償費以及征收新礦區生態環境修復保證金的形式,建立礦山生態環境保護修復基金,該基金為各個礦區生態環境修復治理提供物質保障。
(三)控制監督方面在煤炭開采、利用和廢料處理的整個工藝流程中,要注意進行全程的科學的規劃和管理。煤炭城市主要的產煤基地、礦區需要建立一套完備的環境危害評估體系,并在日常作業中實施嚴格的操作標準,合理開采礦產資源。基地需要進行整個環節控制監督,包括事前監督、事中監督和事后監督,從而實現綠色生產。同時,在企業自律的同時,社會公眾、媒體也要積極參與到環境監督中,社會各界共同抓管,實現經濟的良性健康發展。把治理和恢復礦山生態環境提高到發展區域經濟的高度來認識。首先,要提高領導者的認識,把礦山生態環境治理擺上位置,加大資金投入和治理的力度。其次,是教育采礦者誰采、誰治理,并做到采礦的同時就要邊采、邊治理、邊恢復,不要一切等到關停。第三,主管部門要制定出臺相應的政策并認真的加以執行。常抓不懈,形成氛圍,做到保護礦山生態環境與發展經濟兩個輪子一起轉。要把資源消耗、環境損害、生態效益納入經濟社會發展評價體系,建立體現生態文明要求的目標體系、考核辦法、獎懲機制。建立國土空間開發保護制度,完善最嚴格的耕地保護制度、水資源管理制度、環境保護制度。積極開展節能量、碳排放權、排污權、水權交易試點。加強環境監管,健全生態環境保護責任追究制度和環境損害賠償制度。加強生態文明宣傳教育,增強全民節約意識、環保意識、生態意識,形成合理消費的社會風尚,營造愛護生態環境的良好風氣。
關鍵詞:煤礦;環境污染;環境治理;治理技術
煤炭是社會能源的重要組成部分,但在煤炭產業發展的同時,伴隨而來的是環境方面的問題。當前社會提倡可持續發展,所以煤礦的開采也應該在更大程度上降低對環境的影響,對于已經造成的環境問題,也應積極地尋求相關的治理技術進行解決。
1當前煤礦環境存在的問題
1.1水資源的污染
水資源的污染包括地下水與地表水兩個方面。在地下水污染方面,主要是煤礦地下開采造成的。一是煤炭中所包含的一些物質在遇到流動中的地下水時會發生化學反應,水中的物理與化學物質會增加,使地下水受到了污染。二是煤礦開采過程中會產生大量的細菌、病毒及懸浮有機物顆粒,這些都是導致地下水受到污染的因素。三是煤礦開采會對地下水的流動造成影響,而這些影響的后果就是造成地下水位的下降,嚴重時會導致該地區地下水的枯竭。四是煤礦開采過程中會有污水排出,這些污水同樣會對地下水造成污染。在地表水污染方面,不管是煤礦的開采還是員工的生活,都會產生污水,通常情況下,這些污水都會流入到地表水當中,對地表水造成污染。另外,煤巖石會受到物理因素與化學因素的影響,也會對地表水造成污染,在地表水的污染當中,最為直接的就是重金屬對人們生活的影響。
1.2大氣污染
在煤礦區域會有很多的空氣污染物存在,主要包括氮氧化合物、二氧化碳以及二氧化硫等,煤炭的燃燒與排放、礦區運輸車輛的尾氣排放、地上的土塵以及選煤廠的粉煤塵等,都是產生有害氣體的途徑。煤炭在燃燒的過程中會產生化學物質,而這些化學物質能夠對人體造成直接的傷害,也會對周邊的環境造成影響,植物的自然生長也會受到阻礙。另外,煤炭燃燒過程中產生的二氧化碳是造成溫室效應的主要氣體,持續的二氧化碳排放會影響全球的氣候環境,導致氣候變暖。而煤炭中所包含的二氧化硫也是造成酸雨產生的主要因素,酸雨會腐蝕建筑物、危害森林資源與土地資源。除此之外,煤炭開采過程中還會產生瓦斯氣體,瓦斯屬于易燃易爆氣體,若操作不當很有可能發生爆炸事故。
1.3固體廢棄物污染
煤礦開采過程中會產生固體廢棄物,這些廢棄物處理不當就會造成環境污染。在實際的開采過程中,因采煤需要所產生的巖石會留在井筒以及采掘巷道里面,這些巖石就是固體廢棄物。另外,在煤層中也會有巖石,刮煤機所刮去的煤層底板中同樣會有巖石的存在。同樣的情況也發生在選煤環節,這一環節中也會產生大量的巖石。對于這些生產過程中產生的巖石,若處理不當就會對環境造成污染,影響自然環境的平衡。
2煤礦環境治理技術新進展
2.1采煤沉陷治理技術
在采煤的過程中上覆巖層會發生移動,導致地面沉降或者發生地面裂縫等,這都會造成土地資源的浪費,也不利于煤礦的可持續發展。對這一問題的治理包括3個方面。一是工程治理技術。工程治理技術包括邊坡整治、地面整形、土壤修復、防排水工程、景觀以及監測工程等,人們可以依據被治理對象的特性來進行綜合治理,以促進下一步的開發。二是生態恢復技術。在考慮復墾土地自然環境的前提下,對該土地進行生態適宜性分析,賦予該土地生態經濟方面的價值,通過生態恢復技術來將該土地建設成為促進當地經濟發展的良性人工生態系統。在生態恢復技術當中,能夠供人選擇的有物理性修復、化學改良、植被修復、動物修復以及微生物修復等。三是特殊采煤技術。首先是條帶開采法,這一方法在過去的開采中起到過非常重要的作用,但是該技術本身具有缺點,如采出率較低、生產效率不高以及巷道掘進率高等,因此目前煤礦開采中該技術的運用已經非常少。其次是井下充填法,這一方式包括矸石、膏體以及高水填充,此法在近年來應用較多,但易與采煤工作發生嚴重的沖突及干擾,并且成本高、生產效率低下,許多煤礦企業無法負擔。最后是離層注漿法,這一方式具有諸多優勢,成本低廉、回采率高、生產效率高,并且產能也非常高,十分受歡迎。
2.2新型離層注漿技術
舊有的離層注漿技術在不充分開采時所發揮的作用比較好,但在煤礦達到充分采動的情況時就不能達到建筑物下采煤的沉降要求,所以就有了新型離層注漿技術的出現。采煤工作面在進行一段時間開采之后,覆巖就會產生運動,而由于多種因素的影響,軟巖層與硬巖層的交界處就會出現離層。在離層剛開始出現的時候就需要及時地在離層內注入高壓漿體,預防上覆巖層運動的發生,及時阻止主關鍵層以上的地層運動,在主關鍵層下面與煤層底板之間形成一個壓實的填充區,讓巖層的結構更加穩定,防止地表塌陷等情況的發生。新型的離層注漿技術能夠從空間置換的角度來開展工作,以防止與采煤工作發生沖突,讓采煤工作更加具有連續性,實現了低成本與高效率并存的工作方式。而從空間守恒的角度來看,新型的離層注漿技術主動利用高壓把漿體注入到離層當中,改變了傳統被動帶入的方式,這樣能夠更加充分地對離層的空間進行填充,更好地改善地表沉降現象。同時,離層注漿自身還具有泌水性,使得離層的填充效果更好。從空間轉換角度來看,新型的離層注漿技術能夠利用結構轉換的力學原理來完成柱式平臺結構,可以通過更小的填充量來實現更好的填充效果,達到降低成本的目的。相比于其他填充技術來說,新型離層填充技術具有更大的優勢,可以延長煤礦的開采壽命,降低了礦山關閉所帶來的環境與社會方面的壓力。
2.3廢水廢氣以及固體污染物的治理
首先是對廢水的治理,煤礦企業應加大對廢水的處理力度,盡量對廢水進行二次利用,對不同水質的水進行分流,防止水質好的水被污染,嚴格控制廢水排放,提高水資源的利用效率。其次是對廢氣的治理,煤礦開采過程中一方面應及時地進行灑水工作,減少揚塵的存在;另一方面應采用爐前脫硫、爐中脫硫以及爐后脫硫的方式來降低煤炭中二氧化硫對大氣的污染。最后是對物體廢棄物的治理,在煤礦的工作過程中,應加大對現場的監管力度,促使工作人員能及時地將固體廢棄物進行分類并進行合理的處理。另外,還可以有針對性地對固體廢棄物進行回收再利用,提升資源的利用效率。
關鍵詞:小秦嶺金礦區;泥石流;發生機理研究;治理措施
中圖分類號:P642.23
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2010)08-0135-04
1 引言
河南小秦嶺金礦區位于靈寶市西部,與陜西華陰、洛南接壤,包括靈寶市朱陽、豫靈、故縣和陽平4鄉鎮大部,東西長45km,南北寬10~17km,面積約600km2,是我國第二大黃金產區,由于采礦剝離的廢石和棄渣堆放不合理,在暴雨或連續降雨條件誘發下,歷史上曾多次發生嚴重的泥石流地質災害,造成了生命財產的重大損失。雖然近年來中央和地方政府加大了對該地區礦山地質環境治理的力度,但潛在的地質災害點(處)還十分嚴重,治理任務任重道遠。為此,筆者根據近年來參與的部分項目和掌握的有關資料,對該地區泥石流的發生機理進行了分析研究,對近年來已實施治理工程項目措施進行了總結和評價,同時提出了今后治理項目優化措施的一些建議。
2 礦區泥石流危害及發生機理分析
2.1 泥石流危害的特征
河南小秦嶺金礦區泥石流主要分布于中低山區,具有暴發突然、運動速度快、能量大的特點,其破壞性非常強,對人民生命財產造成極大的危害,危害程度一般為重大級、特大級。其發育特征為溝谷深切,溝床縱坡比降大,固體物質以開礦廢渣為主,廢石直徑0.1~0.3m,大小混雜,磨圓度差,多呈棱角狀,遇雨、暴雨、洪水挾帶礦渣廢石形成泥石流。1994年7月11日位于豫陜交界處的大西峪溝暴發泥石流,造成51人死亡,礦區全部停產,經濟損失巨大;1996年8月,小秦嶺地區連降暴雨,大西峪、文峪溝引發泥石流,沖毀礦區公路13km、通訊線路3km,直接經濟損失690萬元;1998年7月文峪金礦發生泥石流災害,毀壞礦區公路16km,橋梁涵洞10多處,變壓器、空壓機等大型機械設備數臺,供電、通訊中斷,經濟損失473萬元。2000年8月,文峪、西峪、大湖峪相繼發生泥石流,沖毀公路,礦山停產,經濟損失慘重。
2.2 潛在泥石流發生機理分析
2.2.1 豐富的松散礦渣物質來源
據調查[1],泥石流災害高易發區溝谷內礦渣堆積總量達1444.41×104t以上,尾礦1571.02萬t。經調查和現場試驗,礦區礦渣堆工程地質特征包括礦區礦渣堆積體的物質成份主要由采礦剝離的圍巖廢石和貧礦碎屑構成,巖性以混合花崗巖、片麻巖、灰綠巖、石英脈巖等母巖碎屑為主。礦渣堆積體塊度以4~8cm及小于4cm為主,占70.12%,8~15cm占13.09%,15~30cm占10.07%,大于30cm的占5.72%。礦渣堆松散系數為1.27~1.70。礦渣堆物理力學性質為抗剪強度低,內摩擦角為35°,內聚為0.5kPa。礦渣堆坡度一般在35~42°之間,具有結構松散、含沙石多,含土量少,持水能力差、透水能力強、抗剪強度底等特征。這些散亂堆放的礦渣,在強降雨的作用下,極易直接進入河道成為泥石流的物源。其中需重點防治的10條泥石流溝涉及威脅人口10余萬人,潛在經濟損失2.4億元。
2.2.2 地形地貌因素
河南小秦嶺金礦區泥石流災害高易發區分布于西峪、大湖峪、棗鄉峪、武家山及蒼珠峪、楊砦峪、朱家峪一帶的小秦嶺中山地區,海拔高程多數在1000m以上,最高2413.8m(老鴉岔腦)。以深、陡、窄V型溝谷為,主泥石流溝谷縱坡降比為8%~25%,溝坡坡度為32~60°,其支溝縱坡降比為15.6%~58.4%。分水嶺至出山口最大相對高差達900m。其地形地貌,具備發育泥石流的基本條件,主要泥石流溝的詳細情況見表1。
表1 主要泥石流溝基本情況
潛在泥石流
溝名匯水面積
/km2相對高差
/m山坡坡度
/°植被覆蓋率
/%主溝縱坡
/‰廢礦渣貯量
/104m3 km2
陽平鎮大湖峪西峪16.74120040~60601833.38
豫靈鎮文峪西峪12.50810535514511.25
豫靈鎮大西峪8.80120051501097.60
朱陽鎮蒼珠峪3.808203230~6033818.52
朱陽鎮朱家峪4.419353230~601872.63
朱陽鎮楊砦峪6.2510253230~602362.11
故縣鎮棗鄉峪43.00164040~60551265.67
朱陽鎮槍馬峪3.8224040~608020866.20
朱陽鎮白樺峪4.5036940~608011959.65
2.2.3 水文氣象因素
河南小秦嶺金礦區區域洪水主要為自然降雨,據靈寶市氣象站1956~2000年氣象資料,該地區年平均降水量720mm,年最大降水量984.7mm(1958年),最小降水量為318.7mm(1997年),年內降水量多集中在7、8、9三個月,占全年降水量的60%,并具有夏季多暴雨特點,最大時每小時降雨量93.2mm(1960年7月22日)。為預測該地區暴雨誘發泥石流災害的可能性,筆者按30年一遇降雨強度對礦區10條河道流域泥石流發生量進行了計算。
(1)洪水總量計算。[2]每條泥石流溝洪水總量計算,按照水科院水文所計算洪峰流量公式進行計算:
Q.m=0.278ψSτnF(1)
式中:ψ=1-μSτn,τ=0.278LmJ1/3Q.m1/4.
Q.m為設計洪峰流量(m3/s);ψ為洪峰徑流系數;τ為洪峰匯流時間(h);F為流域面積(km2);L為主溝長度(km);J為主溝平均坡度(%);S為設計最大1h雨量平均強度(mm);n為設計暴雨遞減系數;μ為平均入滲率(mm/h);m為匯流參數。
根據靈寶市歷年降水資料,按30年一遇洪水頻率24h最大降水量均值H.24p=65mm,由《河南省暴雨參數圖集》(河南省水文局編制)提供的當地暴雨遞減指數n.1=0.55、n.2=0.75、Cv=0.45、Cs=3.5Cv。暴雨徑流系數為0.7,匯流參數0.8。經計算,10條主要泥石流溝洪水總量計算結果見表2。
表2河南小秦嶺金礦區主要泥石流溝洪水總量計算結果表
泥石流溝名稱設計洪峰流量
Qm/m3•s-1
泥石流溝名稱設計洪峰流量
Qm/m3•s-1
陽平鎮大湖峪西峪95.00朱陽鎮楊砦峪47.00
豫靈鎮文峪西峪71.00故縣鎮棗鄉峪116.00
豫靈鎮大西峪16.00朱陽鎮槍馬峪60.42
朱陽鎮蒼珠峪63.00朱陽鎮白樺峪58.21
朱陽鎮朱家峪24.00
(2)泥石流峰值流量計算[3]。
Q.c=(1+φ)Q.p•D.c(2)
φ=(γ.c-γ.w)/(γ.H-γ.C)
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式中Q.c表示頻率為P的泥石流洪峰值流量(m3/s);Qp表示頻率為P的暴雨流水設計流量(m3/s);φ為泥石流泥砂修正系數;γ.c為泥石流重度(t/m3);γ.w為清水的重度(t/m3);γ.H為泥石流中固體物質比重(t/m3);D.c為泥石流堵塞系數。
(3)一次泥石流過程總量和固體物質總量計算。
Q=0.264TQc=KTQc(3)
Q.H=Q(γ.c-γ.w)/(γ.H-γ.w)
式中Q為一次泥石流過程總量(m3);K=0264,當F
表3 河南小秦嶺金礦區主要泥石流溝總量及輸砂量總量預測
泥石流
名稱陽平鎮大湖峪西峪出口豫靈鎮文峪西峪出口豫靈鎮大西峪
出口朱陽鎮蒼珠
峪出口朱陽鎮朱家
峪出口朱陽鎮楊砦
峪出口朱陽鎮槍馬
峪出口朱陽鎮白樺
峪出口故縣鎮棗鄉
峪出口
q/m331388.2123458.5628250.27111235.4242375.4046422.3943937.4242330.3138326.66
q.H/m36717.085020.136045.5623804.389068.349934.3958436.7756294.318201.91
通過以上分析和計算,礦區大量不合理堆放在溝谷中及溝谷兩側坡體上的松散礦渣,在強降雨條件下極有可能發生較大規模的泥石流。
3 泥石流的防治措施
河南小秦嶺金礦區泥石流以礦山廢渣、廢石、棄土為物源的泥石流為主,包括溝谷形泥石流和坡面泥石流二類。泥石流的防治措施多種多樣,設計時應從山地環境特點和泥石流演化發展規律出發,貫徹綜合治理的原則,整個泥石流溝域全面規劃,突出重點,工程措施和生物措施相結合。
3.1 清理礦渣疏通河道
清理占據溝谷的礦渣、消除泥石流固體物質的補給來源,疏浚礦區的排水通道,保證礦區行洪排水安全,該手段是一種較為經濟的工程措施。
2010年8月 綠 色 科 技
第8期
3.2 攔擋工程
攔擋工程措施主要是利用重力式漿砌石擋渣墻和重力式實體攔擋壩。重力式漿砌石擋渣墻,即在礦渣邊坡前緣砌筑攔渣擋墻,其目的是將礦渣堆就地攔擋固化,減少在暴雨作用下,泥石流的發生和起動,避免礦渣成為泥石流物源。措施功能特點包括簡單易行,對材料要求不高,可以在礦渣堆就地取材。防護效果持久、穩定。
重力式實體攔擋壩[4],即在同一河段修筑一系列的攔擋壩,一般不少于3座,其功能包括攔截水沙,改變輸水輸沙條件,調節下泄水量;利用回淤效應,穩定斜坡和溝谷;降低河床溝坡降,減緩泥石流流速,抑制上游河段縱、橫向侵蝕,調節泥石流流向。
3.3 排水工程
小秦嶺金礦區的開礦棄渣基本上是就地堆放在坑口兩側的山坡上或溝谷河道內,經過日積月累形成了許多棄渣堆積體。這些礦渣堆積體在暴雨作用下極易跨塌進而形成泥石流災害。為防止暴雨沖刷礦渣堆積體,通常在礦渣堆積體邊界以外修筑截水溝和排水溝,并與礦區排水系統相連接。
3.4 坡面防護處理
為有效降低坡面的水力侵蝕,防治水土流失,一般采用干砌石或漿砌石護坡措施。石料以片石為主,其結構主要由腳槽、坡面、封頂三部分組成[5]。其中腳槽主要用于阻止砌石坡面下滑,起到穩定坡面的作用。干砌石厚度一般不小于30cm,其下設不小于10cm厚的碎石或砂礫墊層。漿砌石護坡采用M7.5砂漿砌筑,坡面設置瀉水孔,間距2~3m,瀉水孔局部范圍內設反濾層,以防淤塞。較長較高的坡面還應設置伸縮縫和分級設置馬道。
3.5 礦渣堆坡面植被恢復
3.5.1 緩坡覆土
通過工程措施實現渣體的穩定控制后再實施植被恢復。對于坡度較陡的礦渣坡,應在砌石擋渣墻前采取削坡措施將陡坡挖緩,使總坡比控制在1.0∶1.0~1.0∶1.5。然后進行覆土,厚度為25cm,土壤要使用理化性質較好的腐熟土。覆土宜于9月中、下旬進行,春季覆土播種。
3.5.2 植被品種選擇
應優先采用適應環境能力強,適合當地生長的鄉土樹種和草種,或景觀設計所需的樹種和草種。①草本類:如高羊茅、貓尾草,此類型植物屬冷季型草,根系發達,耐寒抗旱,較耐瘠薄,適應能力強;②藤本類:如葛藤、爬山虎、五葉地錦,均屬多年生木質藤本,利用其攀援、纏繞,蔓延生長和觸地生根的特性,能迅速形成龐大的網狀植物體,加強吸收、抗旱能力,同時對廢棄地坡面進行固定,緩解雨水沖刷,有利于其他植物進一步定居,且葛藤是豆科植物,具固氮作用,更適合在該區種植;③灌木類:如珍珠梅、紫穗槐、荊條。珍珠梅和荊條是小秦嶺礦區石渣坡分布最廣泛的灌木品種,種子易采集,適生性強。紫穗槐則是一種非常耐旱、耐貧瘠豆科植物,不僅根部有大量根瘤,能固氮滿足自身氮的需要,而且粗壯的主根、側根,有利于向深處生長,對渣坡的固定作用強;④喬木類:如旱柳、山毛桃、側柏、刺槐,以上4種喬木品種都屬于該區鄉土樹種,尤以旱柳和刺槐效果最好,二者是最耐干旱、瘠薄的先鋒喬木樹種,在石渣坡的閉坑較早的渣坡上,常見自然分布。[6]
4 治理效果評價及治理措施改進建議
4.1 治理效果評價
自2004年以來河南省級財政和中央財政投入6000余萬元,在靈寶市地質礦產局牽頭組織下對礦區9條泥石流溝谷進行了整治(見表4)。這些項目根據立地條件差異,采取了不同的技術組合模式進行了治理,取得了較好治理效果。
表4 河南小秦嶺金礦區泥石流治理項目
項目名稱資金來源及金額治理技術組合模式
靈寶黃金股份有限公司鑫礦區礦山地質環境綜合治理中央財政/700萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠+尾礦庫覆土綠化
小秦嶺金礦區老鴉岔金礦礦山地質環境綜合治理中央財政/300萬元清理礦渣疏通河道+擋渣壩+排水渠
靈寶小秦嶺礦區朱家峪楊寨峪礦山環境治理工程中央財政/600萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
靈寶小秦嶺金礦區大湖峪王家峪礦山環境治理項目河南省級財政/400萬元清理礦渣疏通河道+擋渣壩+擋渣墻+排水渠
靈寶市五畝鄉水泥巖礦山環境治理工程河南省級財政/150萬元崩塌體清除+排水渠+擋渣墻
靈寶小秦嶺礦區文峪溝礦山環境治理工程河南省級財政/500萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+道路修復+塊石護坡
寶小秦嶺金礦區大西峪溝礦山環境治理項目河南省級財政/400萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+擋渣壩+塊石護坡+排水渠
靈寶樊岔即金礦礦山環境治理項目中央財政/100萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
小秦嶺槍馬峪白樺峪黑馬峪礦區礦山環境治理工程中央財政/1200萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
4.2 治理措施改進建議
總結近年來河南小秦嶺金礦區已實施治理項目來看,治理項目使用的工程措施較多,生物防護技術應用較少,人工痕跡太多,影響了與周遍環境的和諧,建議在今后的治理項目中在保證工程安全的前提下,采取工程與生物相結合的綜合措施,避免太多的人工痕跡,使治理后的工程與礦區周遍的生態環境相協調、相融合。
參考文獻:
[1] 河南省國土資源科學研究院.靈寶市地質災害防治規劃(2005-2015年)[R].鄭州:河南省國土資源科學研究院,2004.
[2] 河南省水文地質工程地質勘察院.靈寶黃金股份有限公司鑫礦區礦山地質環境綜合治理工程設計書[R].鄭州:河南省水文地質工程地質勘察院,2006.
[3] DZ/T O220-2006,泥石流災害防治工程勘查規范[S].北京:中國標準出版社,2006.
[4] DZ/T O239-2004,泥石流災害防治工程設計規范[S].北京:中國標準出版社,2004.
[5] 趙方瑩,孫保平.礦山生態植被恢復技術[M].北京:中國林業出版社,2009.
我區煤炭資源主要集中在鄂爾多斯、錫林郭勒和呼倫貝爾地區,其中鄂爾多斯生態比較脆弱,錫林郭勒、呼倫貝爾是我國最大的天然草原區,由于受地理、氣候和水資源不足的影響,生態環境承載力也比較低,煤炭資源開采中的生態環境保護與建設工作任重道遠。同時在煤炭資源深化利用過程中,更要高度重視生態環境保護和建設,使煤炭資源開采利用與生態環境保護相協調。為此提出以下幾點建議:
一、堅持煤炭資源開采與生態環境保護同步進行,做到“四個同時”。進一步完善煤炭資源開采審批制度,把煤炭資源開采與環境保護統一規劃,把生態環境保護工作納入煤炭開采前期和開發全過程,做到同規劃、同設計、同報批、同實施等“四個同時”。完善生態環境保護法規,要求煤炭企業將環境污染治理投資納入煤炭開采預算,并列入生產成本,實行環境污染治理成本內部化。建立和完善煤炭礦區生態環境保護機制,將資源利用與環境保護結合起來,作為考核煤炭資源開發的指標,建立可持續發展的有效機制。同時,建立相應的環境評價指標,如果環境評價指標不合格,即使有再大的經濟效益,也不允許進行煤炭資源開采。
二、 堅持從煤炭資源開采的源頭抓起,珍惜和節約煤炭資源。切實提高全社會對能源節約與資源綜合利用重要性和迫切性的認識,強化對煤炭資源開發的科學規劃和依法保護,對煤炭產量設置界限,實施總量控制、有序開采、有效控制開發的規模和節奏。鼓勵和約束煤炭企業對煤炭開采利用實施全過程節約,通過技術進步提高煤炭回采率,杜絕只顧眼前“取好棄差”現象,遏制煤炭資源浪費,杜絕煤炭資源的過度開采和無序開發。提高煤炭洗選行業的準入標準,支持建設技術和裝備水平先進的大型高效選煤場,淘汰規模小、設備和工藝落后的洗煤場,減少資源浪費和環境污染。積極鼓勵和支持風能、太陽能等清潔能源和新能源的生產和消費,逐步增加清潔能源在能源消費構成中的比重,節約和保護不可再生的煤炭資源。
三、 推進煤炭資源規模開采,提高科學開采和開發水平。進一步加快煤炭能源產業結構調整,加大小煤礦的關停力度,淘汰落后產能、設備和技術,解決煤礦數量多、規模小和管理混亂等問題。建設大型煤電一體化能源基地,提升能源產業的集中度,提高煤炭科學開采水平和資源利用率。利用現代開采工藝、采煤裝備、加工技術,提高綜合機械化采煤技術和煤炭回采率,提升煤礦高效安全生產技術、煤炭綜合加工利用技術以及礦區生態環境保護與治理技術水平,全面提升煤炭資源開采科學技術水平和綜合安全保障能力。
四、 堅持發展煤炭產業循環經濟,提高綜合利用能力。按照高效、清潔、充分利用的原則,高起點發展煤炭循環經濟,由單一煤炭生產向綜合利用、深加工方向轉變,依靠科技進步,走資源利用率高、安全有保障、經濟效益好、環境污染少的發展道路。支持有條件的地區盡可能擴大煤電、煤制氣、煤電鋁等產業鏈,延伸煤炭綜合利用價值。發展循環經濟,開展伴生資源的綜合利用,最大限度減少廢料的產生和排放。火電廠燃燒后的粉煤灰可以應用到水泥或其他行業,煤炭中的煤矸石可以用于矸石發電也可用于建材行業,礦井水經過處理可以實現廢水再利用。同時,我國大部分礦區煤層含有大量的瓦斯,煤層氣資源總量大,應加強煤層氣開采利用技術研究,為社會提供潔凈能源。鼓勵煤炭企業減少土地使用,搞好土地復墾和再利用,按照“誰開發誰保護、誰污染誰治理、誰損壞誰恢復、誰治理誰受益”的原則,設置對煤礦企業水土流失控制比、林草植被恢復率的年檢考核制度,制定礦區生態環境治理技術標準等綜合配套措施,把煤炭資源開采對生態環境的影響降到最低。
五、 堅持生態環境保護持續性投入,提高環境治理和保護能力。通過立法、產業政策等手段,加大煤礦環境保護投入力度。建立煤炭資源的環境補償機制,研究征收生態環境補償費和資源稅,完善礦山生態環境恢復金制度,為環境修復提供資金保障。
一、樹立積極全面的環境觀,建立符合淮南煤礦實際的循環經濟模式
(一)形成積極全面的資源環境理念體系
煤炭企業經營的本質是經營資源,環境也是資源。節約能源不僅表現在消費過程中,也表現在生產過程中。煤礦廢棄物是資源性污染,是廢也是寶。煤礦產生的廢氣、廢水、廢渣是循環經濟的原料,是新的經濟增長點。采煤沉陷形成的水域,行洪期可能蓄水,枯水期可以提供淡水資源,調節小氣候。解決好礦區內部“三廢一沉”的小環境問題,融入地方經濟發展與山川河流的大環境,統籌協調。環境治理是煤礦生產中的最后一道工序。企業應對保護環境自律,變被動治理環境為主動經營環境。立足于循環經濟自身的可持續發展,最終使環境產出等于或大于環境投入,環境收益等于或大于環境成本。
(二)建立符合淮南煤礦實際的循環經濟模式
立足于建設新型能源基地,對煤電開發形成的“三廢一沉”(廢氣、廢水、廢渣和采煤沉陷)進行綜合利用,構建循環經濟產業鏈,一個礦井配套瓦斯、礦井水和煤矸石利用工程項目,形成一個小循環,整個礦區形成一個大循環,實現節能、降耗、減污、增效的有機統一。同時,統籌解決好資源枯竭礦區環境修復、水系治理和采煤沉陷搬遷等大環境。
(三)確定資源環境節約與保護目標
資源回收率提高3%,達到85%;礦井瓦斯的可利用率達到85%;煤泥、洗矸、巖矸利用率100%;粉煤灰、灰渣、脫硫石膏綜合利用率100%;礦井水資源化利用率95%以上;沉陷地綜合治理約4萬畝,穩沉塌陷區綜合治理率達到90%。
二、變被動治理環境為主動經營環境,資源綜合開發利用初具規模
(一)廢氣的治理開發
淮南煤田是全國典型的高瓦斯煤田,瓦斯儲量高達5900億m3。2002年以來礦區開展瓦斯治理與綜合利用工程,2005年抽采瓦斯1.5億m3,抽采率43.2%。利用瓦斯發電,實現發電規模大、裝備新、技術先進。目前發電規模2.3萬千瓦,2010年,可達10萬千瓦。礦區民用燃氣已構成23萬億m3的儲配能力,對礦區18臺100噸燃煤鍋爐全部改造為燃瓦斯氣。
(二)廢水治理開發
對礦井水實行井下清污分流,清水直接利用,污水進行凈化處理后利用。2007年前對現有的6座礦井水處理系統進行改造,完善二級凈化處理工藝。新建礦井同步建設水處理廠。2010年前,新建成日處理規模為l萬噸的礦井凈化廠7座,日處理能力800萬噸的生活污水處理站7座。礦井水利用率達到90%以上。所有選煤廠、電廠用水實現閉路循環,零排放。
(三)廢渣治理開發
主要是煤矸石和電廠的粉煤灰渣。
煤矸石綜合利用:礦區歷史上矸石最大存量近4000萬噸,近幾年由于加大利用力度,目前存量約2000萬噸,占地1225畝。
發熱量在1200大卡以上的煤矸石,用于發電。2008年之前全部建成投產,煤矸石綜合利用電廠總規模達到1410 MW。
發熱量500-700大卡的煤矸石,燒制新型墻體磚。已建成年產億塊的矸石磚生產線,年耗巖矸35萬噸。2008年前建成15條巖矸標準磚生產線,年產7.8億塊標準磚。
沒有發熱量的矸石主要用于填筑路堤溝壩、充填塌陷地復墾和生產新型建材。煤矸石綜合利用項目實施后,可避免矸石山堆存污染環境,節省矸石山占地1855畝;新型建材項目每年節省土地1560畝,每年可節約標煤8.7萬噸;年可減少向大氣環境排放SO29.9萬噸。
礦區自備電網建設:2010年前,礦區新建4座煤矸石綜合利用電廠,總裝機容量1410MW,瓦斯綜合利用電廠總容量為IOOMW,年發電總量約75億kwh,粉煤灰及爐渣利用:預計到2010年,粉煤灰產生量達454萬噸/年,爐渣產生量177萬噸/年,全部綜合利用。配套電廠建設10條粉煤灰、灰渣綜合利用生產線和2個粉末站。
(四)沉陷地治理開發
一、指導思想
以落實科學發展觀和構建和諧社會為指導,以建設生態市和現代化生態型濱湖大城市為目標,按照不斷鞏固、深化、提升礦山整治成果的要求,綜合運用經濟、法律、行政手段,優化礦山布局,壓縮開采總量,強化環境治理,加強安全生產,完善管理機制,努力達到“環保化開采、清潔化加工、無塵化運輸、規范化管理”,實現礦產資源開發利用與生態環境協調發展。
二、工作目標
一是優化礦山布局,抓好減點減量。以2006年考核指標為基數,建筑石料礦山開采規模(采礦許可證總規模)壓縮7%,炸藥使用量減少7%;關閉建筑石料礦山10%,關閉建筑石料礦山(宕面)15家以上。
二是推進廢棄礦山治理,抓好生態修復。全市廢棄礦山治理項目開工22個以上,完成14個以上,累計完成105個以上。
三是深化環境治理,改善礦區環境。礦山生產廢水處理設施完善,規范運行,循環使用,沿河加工機組達到零排放;固廢去向明確,有專用的貯存、處置場所。礦石加工揚塵治理設施完善,全面落實分級治理要求。主要礦車運輸道路全程硬化,并落實有效的保潔措施。水土保持措施落實到位。
四是強化安全監管,落實安全生產措施。全面實施自上而下分臺階開采,有條件推行中深孔爆破的礦山企業實施率達到80%以上,礦山安全質量標準考核評級市級達標率達到60%以上。礦山事故死亡人數在2006年考核指標基礎上,下降20%以上。
五是抓好試點企業,推進綠色礦山建設。在2006年試點的基礎上,2007年再選定8至10家礦山企業開展“綠色礦山”創建工作。
三、工作措施
(一)堅持不審批新礦。各級各部門不得受理和審批新礦,嚴禁以移點方式變相設置新礦。
(二)抓好礦山布局調整。認真實施《**市礦產資源總體規劃》,在全面關閉禁采區礦山的基礎上,加大關閉限采區礦山的力度,減少礦點數量,進一步優化礦區布局。
(三)加強開采量實測。加強對礦山企業開采量的實測,做到重點礦山企業每半年實測一次,其他礦山企業每年實測一次,嚴肅查處越界、超量等違法違規開采行為。
(四)加大礦山環境治理力度。進一步強化礦山環境治理和保護措施,督促礦山企業完善廢水治理設施,確保正常使用和達標排放,沿河加工機組必須達到零排放;明確固廢去向,落實固廢貯存、處置專用場所。督促礦山企業按照分級治理的要求,完善粉塵治理措施,全面落實礦區道路硬化和保潔措施,有效解決礦區揚塵污染問題。督促礦山企業嚴格按照水土保持方案的要求,切實做好水土保持工作。
(五)加快廢棄礦山治理。重點抓好主要交通干道和城鎮周邊可視范圍廢棄礦山的生態修復。制定計劃,排定名單,多渠道籌措資金,多方式實施治理,確保廢棄礦山治理工作扎實推進。注重廢棄礦山生態修復與土地整理、村莊整治、景觀建設有機結合,使廢棄礦山治理工作取得實效。
(六)強化火工品供應管理。堅持按批準規模定量供應炸藥,根據年度開采規模、區別不同石質和爆破方式,逐礦核定炸藥用量,并按照按月定量分配、年度總量內適度調劑的辦法供給。嚴格程序,加強管理,強化火工品規范供應。
(七)進一步落實安全生產責任。強化安全監督管理,督促礦山企業加強安全生產標準化建設,嚴格實施自上而下分臺階開采,積極推行中深孔爆破,深入開展安全教育培訓,強化企業主體的安全意識,減少安全生產事故的發生。
(八)積極推進綠色礦山建設。認真貫徹市政府《關于創建綠色礦山的實施意見》,積極開展綠色礦山創建工作。在總結試點經驗的基礎上,選定一批規模較大、開采期限較長的礦山企業開展綠色礦山創建工作。
(九)建立健全機組管理機制。礦山企業加工機組(含礦石運輸碼頭)設置和更新改造,必須經有關部門批準;河流沿岸不得設置新的加工機組。關閉礦山的加工機組,原則上應隨礦山關停,并拆除設備。
(十)完善采礦權出讓市場化運作。積極探索采礦權與礦區原有不動產整體評估、一并掛牌出讓的有效途徑,引入多個主體參與競爭,實現礦產資源采礦權出讓的完全公平競爭。進一步完善按照礦產資源種類、品質和開采、運輸條件等綜合定價的價格機制。
(十一)進一步加大行政執法力度。各部門要嚴格按照法律法規賦予的職能,切實加強監督檢查,積極開展聯合執法,嚴肅查處無證開采、越界開采、非法占用林地、偷排生產廢水、違反安全生產法律法規等違法違規行為。
四、工作要求
(一)統一思想,加強領導。各級各部門要進一步深化對礦山整治工作重要性和必要性的認識,在深入推進礦山整治上統一思想,在創新工作舉措上統一思想,在加強組織領導上統一思想,把礦山整治作為貫徹科學發展觀、構建和諧社會的具體行動,作為推進生態市建設的重大舉措,列入各級政府和部門的重要議事日程,切實加強領導。主要領導要親自過問,分管領導要具體負責;各級各部門要認真履行職能,切實落實責任,抓好工作落實。各級礦整辦要繼續履行好綜合協調、指導督查、聯合執法的職能,確保礦山整治工作向縱深推進。
(二)落實責任,合力整治。各有關部門要在黨委、政府統一領導下,各司其職,各負其責,加強配合,形成合力。國土資源管理部門要切實加強資源出讓管理工作,認真落實《礦產資源總體規劃》和《廢棄礦山自然生態治理規劃》,抓好減點減量、調整布局和廢棄礦山治理工作;環保部門要認真做好對礦石開采、加工、運輸環境污染治理的指導、監督和查處工作;安全生產監管部門要進一步抓好礦山安全生產工作,嚴格把好安全條件準入關,落實安全生產措施;公安部門要加強民爆用品管理,配合有關部門做好定量供應炸藥、控制開采總量的工作;交通管理部門要加強交通道路保潔管理,配合有關部門做好礦車道路硬化工作;水利部門要進一步加強對礦運碼頭的規范管理,做好防止水土流失的有關工作;林業部門要進一步加強對礦山企業林地征(占)用和林木采伐的管理;工商管理部門要切實加強對礦山企業經營行為的管理;稅收征管部門要依法加強對礦山企業的稅收管理;其他有關部門都要從本部門職責出發,認真抓好礦山整治有關工作。