淺談西溝露天礦區環境恢復治理與研究

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 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，生態屏障脆弱、自然環境惡劣，部分區域很難通過自然修復原貌。西溝礦主要生產工藝為穿孔-爆破-鏟裝-溜井平硐運輸-膠帶運輸-破碎、篩分-分儲、分輸等環節。加快礦區復墾區生態修復、提高植被修復面積和覆蓋率，達到國家級綠色礦山建設標準[1]。

1 壓實主體責任，加強體系建設

完善以“環境保護”為核心的環境管理體系，創新思路，不斷提升各級環保管理人員專業能力。結合環保新標準新要求，組織專業力量對照法規標準辨識各區域的環境因素，制定控制措施。

（1）成立環境保護專門機構，定期組織環保專題會議，學習習近平總書記關于生態環境的指示和批示，總結存在的問題，安排部署重點環保工作。

（2）建立健全環境保護責任制，明確黨委、工會、團委等機構的環保職責，制定專門的環境保護獎懲制度，明確環境責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、管理人員的環境保護履職能力。

（3）組織各科室專業人員開展環境因素辨識，根據生產工藝辨識存在的環境因素，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、爆炸和發生自然災害等環境因素。

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

（5）編制突發環境應急預案，定期組織評審、培訓、演練、總結，提升各級組織的應急救援能力。

2 利用技術創新，提升能源資源使用效率

打造節約型環保企業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能技術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，膠帶機采用制動回饋的變頻控制技術，全年節能達到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，電機的實際轉速超過其本身額定轉速，電機將反饋發出電能并產生制動力，以限制電機轉速的持續升溫，即將下行膠帶的勢能通過電機轉化為電能并反饋到內部電網，供礦山其他設備使用）。

（2）開展了LED節能燈替代白熾燈項目，和改造前相比全年節能達到44萬Kwh；完成了膠帶變頻器升級改造項目，電網功率因數由原來的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測監控、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連接起來，經過處理后全部用于綠化灌溉，既保證了水質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，提高了礦產資源利用率，減少廢石排棄量。

3 落實環保措施，打贏污染防治攻堅戰

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

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

（2）架設采場供水管線，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備，有效利用硐室內裂隙水，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，保證礦區供暖和洗浴，實現了大氣污染物零排放。

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

4 遵循資源合理開采方式，提升礦山資源開發利用率

西溝礦嚴格遵循“采探結合、貧富兼采”的生產模式，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，保證產品實物質量合格穩定，同時為采場資源回收利用創造有利條件。

（2）資源分級利用、優質優用。根據資源賦存情況，開采境界內礦石分為五大類，分別為：熔劑灰巖一級品（CaO≥52%、SiO2≤1.5%）、熔劑灰巖二級品（CaO≥50%、SiO2≤2.0%）、熔劑灰巖三級品（CaO≥50%、SiO2≤4.0%）、水泥灰巖一級品（48%≤CaO<50%）和水泥灰巖二級品（45%≤CaO<48%），同時保證資源的合理利用，做到產品最優化、效益最大化。

（3）通過工藝技術攻關，成功實現了西溝礦原索道裝礦站坡面約9萬噸礦渣的回收利用，不僅節約了資源，而且避免了礦渣堆積可能引發地質災害的問題，保護了生態環境。

（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同行業露天礦山交流，初步推斷部分圍巖可用于生產建筑骨料，針對此情況開展了《西溝礦廢石回收利用可行性研究》，對西溝礦圍巖性質進行勘探，基本查明了西溝礦圍巖區內主要巖石為硅質灰巖、鈣質絹云母千枚巖、變質凝灰巖，其各巖性巖石的硬度、堅固性及化學成分均滿足建筑骨料的生產要求。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《低品位礦回收技術研究》科技項目技術攻關，使北排土場廢渣回收利用成為現實。通過調研，一些水泥生產企業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研究》，通過技術研究，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、同期生產的塊礦和粉礦品位差異較大以及質量控制體系不完善等一系列技術難題。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完畢的采空區。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墾綠化臺階。在剝離過程中將塊度小于300mm的純巖石轉運至南排土場進行堆置，形成復墾綠化臺階。近兩年分別轉運堆置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域的圍巖就近取材，進行上下臺階聯絡路塹的修筑工作，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絡路塹擋墻的修筑。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，積極實施生態環境修復

秉承“綠水青山就是金山銀山”的理念，始終牢記責任，嚴格落實“邊開采、邊治理”的方針，改善礦區生態環境。

（1）成立恢復治理隊伍，系統安排部署生態恢復治理事項。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，根據恢復區域的自然條件，量身打造適合于西溝礦邊坡恢復治理的方案，確保恢復治理工作有序開展，避免資金浪費。

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

（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治理工作。探索人工修復技術：一是坡面修整，根據坡面、坡度、周邊環境等因素，因地制宜、量身打造制定適合本區域的修整方案。區域適合削坡降段，減小坡角度，對其進行削減，削減到50°以下；區域內不適合削坡降段，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，保障可持續發展

遵照國家級綠色礦山建設標準，結合生產實際和發展方向，因地制宜、實事求是，編制《綠色礦山發展規劃方案》。依據規劃任務中的四大類工程，分別是環境治理類、生態修復類、資源綜合利用類、節能減排類，全面推動綠色礦山可持續建設。

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

（2）嚴格執行礦山生態修復與土地復墾方案，建立責任機制，將治理和復墾與生產建設活動統一部署、統籌實施。主要包括早期采礦破壞的小山頭區域、A/B生產系統附屬區域和南排土場生態修復。

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

（4）積極引用高效節能的新技術、新工藝、新設備和新材料，及時淘汰高能耗、高污染、低效率的工藝和設備。根據排放標準新要求對除塵逐步改造完善，對高耗能的變壓器、電機等設備逐年淘汰，對部分礦用大車改造為電動驅動，實現零排放。

7 結語

企業作為污染防治主體，依法履行環保責任，落實既定的措施，推進建設美麗礦山重任，切實解決突出環保問題。環境保護和恢復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量發展的要求。