矸石山綜合治理綠化工程效益分析

郝瑞娟 陳建茜

摘 要：文章結(jié)合山西潞安集團(tuán)主要煤矸石山治理情況，針對(duì)常村煤礦、王莊煤礦煤矸石山不同的立地條件和綠化治理效果，基于礦山生態(tài)治理理念的基礎(chǔ)上，探討了煤矸石山綠化治理工程技術(shù)，分析了各主要矸石山的綜合效益，提出了矸石山綜合治理工程中綠化工程存在的問(wèn)題和相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：矸石山 綠化工程 效益分析

中圖分類號(hào):F205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-4914（2012）09-259-02

煤矸石是在煤礦建井、煤炭開采和生產(chǎn)加工過(guò)程中排放出的一種混雜巖體，是煤炭工業(yè)排放量最大的固體廢物。它包含巖巷矸、煤巷矸、夾巖及洗矸，其礦物成分主要有高嶺土石、英蒙脫石、長(zhǎng)石、伊利石、石灰石、硫酸鐵化鋁等。目前煤礦的排矸量約占煤炭開采量的10%～20%，全國(guó)煤矸石的總積存量約30億噸，而且仍在逐年增長(zhǎng)。

煤矸石已成為我國(guó)積存量最大、占用堆積場(chǎng)地最多的工業(yè)廢物。煤矸石的大量堆積受風(fēng)化及雨水沖刷長(zhǎng)期的淋溶作用，進(jìn)入到地表水和地下水中，從而影響土壤環(huán)境和水環(huán)境，其污染程度取決于這些元素的含量和淋溶量的大小。它所含的硫化物在空氣中不斷氧化，會(huì)加大空氣和水源的污染，造成嚴(yán)重危害，特別是硫鐵礦易被空氣氧化，甚至自燃放出大量熱量，產(chǎn)生大量酸臭氣味和煙霧，增加了附近居民患慢性氣管炎和氣喘病的潛在危險(xiǎn)。導(dǎo)致周圍的樹木落葉，莊稼減產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，應(yīng)當(dāng)加大其治理力度，轉(zhuǎn)害為利，實(shí)現(xiàn)資源化。

由于經(jīng)濟(jì)條件的制約、技術(shù)設(shè)備的差距等因素，目前我國(guó)煤矸石的利用率為10%～20%左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍然較大。我國(guó)煤矸石的綜合利用目前主要限于煤炭系統(tǒng)。根據(jù)煤矸石的組成特點(diǎn)和各種環(huán)境條件的限制，對(duì)煤矸石的處理方法一般有：綜合利用。對(duì)難以綜合利用的某些煤矸石可充填礦井、荒山溝谷和塌陷區(qū)或覆土造田。暫時(shí)無(wú)條件利用的煤矸石山可覆土植樹造林。

為了積極響應(yīng)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的要求，建設(shè)綠色生態(tài)型礦區(qū)，山西潞安集團(tuán)投入了大量的精力對(duì)各礦區(qū)暫時(shí)無(wú)條件利用的矸石山進(jìn)行了有效的治理工作。截至目前山西潞安集團(tuán)已經(jīng)完成了對(duì)其所屬常村煤礦和王莊煤礦矸石山的綠化工程治理工作，并取得了初步的成效。

一、兩座矸石山綜合治理綠化工程概況

（一）山西潞安集團(tuán)常村矸石山綜合治理綠化工程概況

1.治理概況。常村煤礦矸石山的矸石總堆積量約為280萬(wàn)噸。煤矸石緊鄰長(zhǎng)太高速公路。治理前矸石山南北寬約260m，東西長(zhǎng)約260m，高約為55m，坡度在21～43°之間，沒(méi)有出現(xiàn)自燃跡象。經(jīng)過(guò)整形覆土后的常村煤礦矸石山整個(gè)山體分為四周坡面、山頂平臺(tái)以及山下綠化帶幾個(gè)部分，于2009年完成了對(duì)全山近7萬(wàn)m2的綠化綜合治理。

2.植被栽植與植物配置。（1）根據(jù)具體坡面，進(jìn)行定點(diǎn)放線、打坑。喬木主要采取穴種的方式，株距3m×3m，打坑后進(jìn)行土壤改良、栽植苗木等一系列措施。主要灌木如紫穗槐等采用在坡面打水平條帶的種植方式。（2）植物群落配置。根據(jù)矸石山當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形條件，常村煤礦矸石山綜合治理植物種類的選擇堅(jiān)持“適地適樹”的原則，優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種的原則，水土保持與土壤快速改良原則，喬、灌、草相結(jié)合的原則。（3）特色種植及綠化新技術(shù)的應(yīng)用。潞安集團(tuán)常村煤礦矸石山在山體的南坡和西坡二層坡面上組字“綠色常村，生態(tài)潞安”；在常村煤礦綠化中還采用了集固土、護(hù)坡、綠化等為一體的新型生態(tài)環(huán)保工程技術(shù)，植生袋恢復(fù)技術(shù)（“BAG”技術(shù)），并起到了良好的邊坡綠化效果。

（二）山西潞安集團(tuán)王莊煤礦矸石山綜合治理綠化工程概況

1.治理概況。王莊煤礦矸石山矸石總堆積量約為156萬(wàn)m3，治理前占地面積約7.6萬(wàn)m2，坡度在15～38°之間，無(wú)自燃跡象。王莊煤礦矸石山在2010年完成了全面的生態(tài)綜合治理。

2.坡面整地措施與植被栽植方法。采用反坡梯田整地法，根據(jù)具體坡面，進(jìn)行條帶整地結(jié)合坡面種植。植被種植采取穴種方式，選擇最佳栽植時(shí)間，在矸石山坡面的條帶上直接挖坑填土栽種。

3.植物群落配置。根據(jù)王莊煤礦矸石山當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形條件和以往煤矸石山植被恢復(fù)的經(jīng)驗(yàn)以及資金投入情況，王莊煤礦矸石山植物種類的選擇以鄉(xiāng)土樹種為主。針對(duì)矸石山的養(yǎng)分貧瘠、干旱等特點(diǎn)，堅(jiān)持以鄉(xiāng)土樹種為主，在矸石山生態(tài)恢復(fù)時(shí)優(yōu)先選擇抗干旱、耐貧瘠的植物種類。

二、治理后的矸石山綜合效益分析

社會(huì)效益極大提升：改善了各礦區(qū)的人居環(huán)境，提高了居民的健康水平；提升了煤礦的整體形象，改善了周邊環(huán)境。經(jīng)濟(jì)效益改善：治理后的矸石山減少了農(nóng)業(yè)損失費(fèi)用；減少了支付排污費(fèi)，挽回了很多潛在的經(jīng)濟(jì)損失。生態(tài)效益提高：矸石場(chǎng)綜合治理植被恢復(fù)以后，植被具有一定的吸附污染物的能力；減輕了噪音、降低了地溫，一定區(qū)域內(nèi)，起到了調(diào)控生態(tài)平衡的作用。

（一）潞安集團(tuán)常村煤礦矸石山綠化綜合效益分析

常村煤礦矸石山在生態(tài)自然的原則下，選用最優(yōu)的植物配置方式。同時(shí)重點(diǎn)突出常村矸石山緊鄰長(zhǎng)太高速公路特點(diǎn)，在山體的南坡和西坡二層坡面上組字“綠色常村，生態(tài)潞安”，并配以潞安的企業(yè)標(biāo)志，采用植生袋恢復(fù)技術(shù)，以及一些凸現(xiàn)綠化效果的優(yōu)良植物品種，從而宣傳了潞安集團(tuán)生態(tài)環(huán)保治理理念，凸現(xiàn)潞安集團(tuán)國(guó)際化企業(yè)的形象。

常村礦苗木種類比較豐富，喬、灌、草的豐富搭配使四季色相變化明顯，在植物的品種上選用的鋪地柏做組字底色，突出了字體。在常村礦的生態(tài)治理中，植生袋恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，不僅豐富了植物品種，而且加固了坡面的穩(wěn)定性，在治理初期有效的防止了水土流失。植生袋生態(tài)恢復(fù)技術(shù)系統(tǒng)是在矸石山前期已經(jīng)完成固坡覆土山體達(dá)到穩(wěn)定的基礎(chǔ)上對(duì)矸石山體進(jìn)行生態(tài)復(fù)綠的一項(xiàng)新技術(shù)。山頂平臺(tái)進(jìn)行了六角亭、花架、環(huán)形車道等建造和甬道鋪設(shè)，豐富了綠化層次，提升了綜合治理的水平。

（二）潞安集團(tuán)王莊煤礦矸石山綠化治理綜合效益分析

1.綠化治理的思路。王莊矸石山綠化治理在堅(jiān)持生態(tài)自然的原則下，選用鄉(xiāng)土樹種的方式，突出了矸石山面向309公路一側(cè)植物組字的效果。王莊煤礦矸石山在山體二層的西、南坡面組字“潞安王莊歡迎您”，字體兩邊加兩個(gè)潞安集團(tuán)的標(biāo)志，直觀地體現(xiàn)矸石山綠化效果。

2.王莊煤礦矸石山綠化治理效益分析。王莊煤礦矸石山綠化多選用了本土樹種，植物成活率較高，但從綠化效果看還存在植物色相單一，苗木品種不豐富的弊端。王莊矸石山的治理實(shí)現(xiàn)了階段性的防止水土流失的目的，從目前的治理情況來(lái)看，還存在坡面小徑流和雨水沖刷的現(xiàn)象。這表明還需要加大資金投入，使綠化治理后發(fā)揮更大的綜合效益。在進(jìn)一步的治理中，品種的選擇上要更科學(xué)合理，在種植方式上多采用更加先進(jìn)有效的新技術(shù)，從而提升綜合治理水平。

三、結(jié)論

潞安集團(tuán)常村煤礦矸石山采用的高標(biāo)準(zhǔn)、多層次的綠化治理模式，構(gòu)建了穩(wěn)定的生態(tài)群落；潞安集團(tuán)王莊煤礦矸石山采用的一般綠化模式，起到了初步防止水土流失，開始逐步恢復(fù)生態(tài)的效果。

在矸石山綠化中，潞安集團(tuán)采用了先進(jìn)的技術(shù)，投入了大量的人力、物力，為改善環(huán)境做出了很大的貢獻(xiàn)。針對(duì)治理后的矸石山在很大程度上提升了社會(huì)效益，改善了經(jīng)濟(jì)效益，提高了生態(tài)效益。改善了周邊環(huán)境，一定區(qū)域內(nèi)，起到了調(diào)控生態(tài)平衡的作用。

通過(guò)潞安集團(tuán)對(duì)矸石山的綜合治理發(fā)現(xiàn)，在矸石山上植被恢復(fù)的初期，應(yīng)及時(shí)建立植被恢復(fù)的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，強(qiáng)化管理強(qiáng)度，使植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況可以及時(shí)的得到反饋和處理。同時(shí)在針對(duì)綠化治理后的矸石山，應(yīng)該繼續(xù)加大資金投入，盡早建立煤矸石山溫度與有害氣體監(jiān)控系統(tǒng)。沒(méi)有預(yù)警體系和嚴(yán)格的監(jiān)管系統(tǒng)，這對(duì)治理后的矸石山是一個(gè)極大的隱患，治理后的山體如果長(zhǎng)期不及時(shí)的監(jiān)管監(jiān)控就有著火和山體滑坡等安全隱患的發(fā)生。

根據(jù)不同矸石山的立地條件，加強(qiáng)后期的監(jiān)測(cè)、管理和管護(hù)。針對(duì)山體的溫度高低，以及治理后的坡面穩(wěn)定性、整形工程一定階段后的使用情況，通過(guò)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，進(jìn)行矸石山綜合治理后生態(tài)效益分析與隱患的預(yù)防，才能更好地保障治理效果。

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5.楊世軍.煤礦矸石山生態(tài)恢復(fù)[J].露天采礦技術(shù)，2010（6）

（作者簡(jiǎn)介：郝瑞娟，潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司林業(yè)處 山西長(zhǎng)治 046204；陳建茜，溫州大學(xué)發(fā)展有限公司 浙江溫州 325035）

（責(zé)編:賈偉）