淺談西溝露天礦區(qū)環(huán)境恢復(fù)治理與研究

程岱山

（酒鋼集團(tuán)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(yùn)輸-膠帶運(yùn)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(dá)到國家級綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1 壓實主體責(zé)任，加強(qiáng)體系建設(shè)

完善以“環(huán)境保護(hù)”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(biāo)準(zhǔn)新要求，組織專業(yè)力量對照法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)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(hù)專門機(jī)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(diǎn)環(huán)保工作。

（2）建立健全環(huán)境保護(hù)責(zé)任制，明確黨委、工會、團(tuán)委等機(jī)構(gòu)的環(huán)保職責(zé)，制定專門的環(huán)境保護(hù)獎懲制度，明確環(huán)境責(zé)任落實不到位的考核標(biāo)準(zhǔn)，建立對部門履職不到位實施“約談”等機(jī)制，有效落實各級部門、管理人員的環(huán)境保護(hù)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(yùn)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(hù)教育培訓(xùn)，重點(diǎn)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(hù)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(jìn)了膠帶電能回饋系統(tǒng)，膠帶機(jī)采用制動回饋的變頻控制技術(shù)，全年節(jié)能達(dá)到55萬Kwh；（當(dāng)下行膠帶輸送礦石的重力大于膠帶機(jī)本身運(yùn)行的摩擦力時，電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速超過其本身額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)將反饋發(fā)出電能并產(chǎn)生制動力，以限制電機(jī)轉(zhuǎn)速的持續(xù)升溫，即將下行膠帶的勢能通過電機(jī)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(dá)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(diǎn)、取水點(diǎn)實施了遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作控制，徹底解決了由于人工操作造成的水資源浪費(fèi)，提高了水線控制的精度，達(dá)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(dá)標(biāo)又減少了水資源的浪費(fèi)。

（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(yán)格落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(hù)藍(lán)天、碧水、凈土。

（1）在各產(chǎn)塵點(diǎn)加裝先進(jìn)的布袋除塵設(shè)備；裝礦溜口引進(jìn)散裝機(jī)降低揚(yáng)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(yáng)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(jìn)行灑水降塵，同時在4個溜井口架設(shè)霧炮機(jī)，有效降低露天采場揚(yáng)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(yáng)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(dá)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(jī)+MBR生化處理工藝，確保排放水質(zhì)各項指標(biāo)均能滿足《城市污水再生利用-綠地灌溉水質(zhì)》（GB/T25499--2010）中標(biāo)準(zhǔn)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(yán)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(qiáng)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(hù)了生態(tài)環(huán)境。

（4）加大科研力度，進(jìn)一步擴(kuò)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(jìn)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。回收部位主要分布于3284-3272、3272-3260、3260-3248三個臺階北部已推進(jìn)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(jī)制；二是利用南排土場封場治理機(jī)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(yùn)至南排土場進(jìn)行堆置，形成復(fù)墾綠化臺階。近兩年分別轉(zhuǎn)運(yùn)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(xì)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(jìn)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(xì)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(dá)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(yán)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(jìn)行細(xì)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(fèi)。

（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。恢復(fù)后全面考慮養(yǎng)護(hù)工程，利用臺階特點(diǎn)，建造高位水池，有效緩解養(yǎng)護(hù)所需費(fèi)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(jìn)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(jī)械或人工的方式，對修整的平臺進(jìn)行覆土，覆土后適當(dāng)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(yùn)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(hù)、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(yán)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)新要求對除塵逐步改造完善，對高耗能的變壓器、電機(jī)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(jìn)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(hù)和恢復(fù)治理工作是一項長期不斷完善和改進(jìn)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。