東坪金礦礦山恢復(fù)治理與可持續(xù)發(fā)展分析

侯偉利，許京明

（河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)，河北張家口075000）

礦山開采產(chǎn)生一系列的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，在此問(wèn)題上，國(guó)家及政府相關(guān)部門在各個(gè)時(shí)期都給予高度的關(guān)注，政策文件及法律規(guī)范要求礦山在開發(fā)中保護(hù)，保護(hù)中開發(fā)，使礦山開采更規(guī)范，更環(huán)保，使得礦產(chǎn)開發(fā)在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)同時(shí)，更為子孫后代留下一片綠水青山，秉持著以習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想為指導(dǎo)，牢記“綠水青山就是金山銀山”的理念，邊開采邊治理，大力開展綠化，全力修復(fù)生態(tài)，積極構(gòu)建綠色和諧的礦山環(huán)境。

1 礦山概況

崇禮紫金礦業(yè)有限責(zé)任公司東坪金礦位于河北省張家口市崇禮縣境內(nèi)，此礦在1985 年肯定其工業(yè)價(jià)值后，崇禮縣人民政府于1986年6月決定建選廠，一直于2005 年9 月6 日經(jīng)國(guó)企股份制改造注冊(cè)成立崇禮紫金礦業(yè)有限責(zé)任公司，自建礦以來(lái)為崇禮縣經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

礦區(qū)一帶分布的二長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖，為海西期堿性巖體，是金礦的主要巖體，根據(jù)開采技術(shù)條件及礦山生產(chǎn)實(shí)際，礦山開采方式采用空?qǐng)龇ú傻V、嗣后尾砂充填處理采空區(qū)。

2 礦山開采造成的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及治理

礦山開采方式為地下開采，地下開采產(chǎn)生的采空區(qū)可能直接影響礦山安全生產(chǎn)和間接影響人員、設(shè)備發(fā)全等；地表渣場(chǎng)的堆放以及尾礦排放的尾礦庫(kù)都對(duì)地表環(huán)境造成一定的影響，采空區(qū)、廢渣場(chǎng)、尾礦庫(kù)是礦山需要治理綠化的重要工程。

2.1 采空區(qū)治理

2.1.1 充填工藝流程概述

東坪礦區(qū)充填系統(tǒng)采用全尾砂膠結(jié)充填方式，充填站（見(jiàn)圖1）位于礦區(qū)西北方向，充填料漿采用全尾砂、膠結(jié)材料和水為原料進(jìn)行制備。選廠產(chǎn)出的全尾砂漿經(jīng)專用管路自流進(jìn)入尾礦泵站的尾砂濃縮倉(cāng)，通過(guò)泵送到尾砂濃縮貯存裝置頂部，當(dāng)充填攪拌站需要制備尾砂充填到井下采空區(qū)時(shí)，進(jìn)入尾砂濃縮貯存裝置頂部的尾砂經(jīng)濃縮沉降后由裝置底部管路放出進(jìn)入高濃度攪拌槽內(nèi)，啟動(dòng)雙管螺旋輸送機(jī)按配比要求將水泥送入攪拌槽內(nèi)攪拌，按濃度要求添加水并攪拌均勻后自流進(jìn)入充填鉆孔，經(jīng)充填鉆孔及巷道充填管路輸送至井下采空區(qū)。當(dāng)采充不平衡時(shí)，不需要充填的尾砂經(jīng)尾礦輸送車間的活塞式漿體泵揚(yáng)送至尾礦庫(kù)。

2.1.2 充填材料制備

該尾砂充填系統(tǒng)的充填材料有兩種，即加水泥和不加水泥兩種料漿。加水泥的尾砂膠結(jié)充填根據(jù)需要制備不同灰砂比的充填材料，一般底部結(jié)構(gòu)充填料灰砂比較小，上部結(jié)構(gòu)灰砂比逐步增大。另一種為不加水泥的全尾砂充填。尾砂直接從選礦廠經(jīng)管道輸送至充填站的尾砂濃縮倉(cāng)進(jìn)行濃縮，為滿足尾礦輸送的要求，需要在選廠新建尾礦輸送泵站將尾礦輸送至尾礦充填站，為滿足充填站內(nèi)尾礦濃密裝置的工作工況的變化，在新建的尾礦輸送泵站內(nèi)設(shè)兩個(gè)輸送系列，在每個(gè)系列輸送泵與充填站各臺(tái)尾礦濃密裝置之間設(shè)陶瓷內(nèi)襯鋼管，尾礦充填裝置的溢流水通過(guò)一條焊接鋼管自流到尾礦輸送泵站礦漿池，再經(jīng)尾礦輸送泵輸送至尾礦庫(kù)。

圖1 充填站全貌

2.1.3 充填工藝步驟

（1）采空區(qū)尾砂膠結(jié)充填。

①觀察找到下漿口位置，看采空區(qū)有無(wú)存隆礦，清理干凈。

②找到鑿巖巷、出礦穿出口砌擋墻，并安裝臨時(shí)脫水管。

③安裝脫水管（上盤不能安，只能在下盤安裝）從上往下布設(shè)。

④鋪設(shè)充填管與主管路接通。

⑤進(jìn)入觀察期，待擋墻凝固期完成。

⑥開始注漿。

（2）采空區(qū)混合充填。

①觀察找到下漿口位置，看空區(qū)有無(wú)存隆礦，清理干凈。

②找到鑿巖巷、出礦穿出口砌擋墻，并安裝臨時(shí)脫水管。

③進(jìn)入觀察期，待擋墻凝固期完成。

④開始注漿。

2.2 廢渣場(chǎng)治理

廢渣場(chǎng)治理工程主要采取在廢渣坡坡腳修建擋土墻，坡面、平臺(tái)進(jìn)行廢石清理并進(jìn)行護(hù)坡覆土種植綠化工程。

2.2.1 擋土墻

東坪金礦有多處廢渣場(chǎng)堆放，在每個(gè)廢石場(chǎng)坡腳修建有擋土護(hù)坡墻，護(hù)坡墻一般底部比頂部寬，上側(cè)為直立面，下側(cè)為傾斜面，墻體延縱向設(shè)置伸縮縫，在護(hù)坡墻底部往上約20cm 處設(shè)一條沉降縫，用瀝青、麻絮填塞。墻體用水泥砂漿勾縫，墻頂及臺(tái)階部水泥抹面，地面以上高度1.5m處設(shè)計(jì)一排排水孔，上游側(cè)管端用反濾層土工布包裹，上填礫石、塊石。

2.2.2 坡面、平臺(tái)綠化

廢渣場(chǎng)的坡面治理一般坡度控制在30°左右，坡面為魚鱗狀護(hù)坡或直接平整覆土綠化。

若為魚鱗狀護(hù)坡，坡面上預(yù)埋半圓環(huán)形混凝土構(gòu)件，在渣坡坡上呈“品”字型魚鱗狀分布，半圓環(huán)狀混凝土構(gòu)件內(nèi)設(shè)鋼筋龍骨，然后在魚鱗狀網(wǎng)格內(nèi)填土并進(jìn)行種樹或種草綠化，另外也可以對(duì)廢石場(chǎng)進(jìn)行整體壓實(shí)、覆土、綠化（見(jiàn)圖2）。

圖2 魚鱗狀護(hù)坡

2.3 尾礦庫(kù)治理

2.3.1 尾礦庫(kù)簡(jiǎn)介

尾礦庫(kù)利用一溝谷作為庫(kù)區(qū)，溝的方向?yàn)槟媳毕颍瑴峡诮▔?，三面環(huán)山，總的地勢(shì)是南高北低，呈“V”型溝谷，屬溝谷型尾礦庫(kù)，壩前坡度相對(duì)較緩。尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)初期壩壩體結(jié)構(gòu)為土、石混合壩，后期壩由坡洪積堆積筑壩，筑壩工藝采用上游法，在庫(kù)區(qū)排滿后進(jìn)行閉庫(kù)治理。

2.3.2 尾礦庫(kù)治理

初期壩干砌石坡面保持原狀，庫(kù)區(qū)整修若干個(gè)臺(tái)階，庫(kù)區(qū)和堆積壩壩頂全部鋪設(shè)土工膜。左岸設(shè)排水明渠，增設(shè)庫(kù)內(nèi)攔洪槽，增設(shè)庫(kù)區(qū)排洪溝、排水溝，壩面和庫(kù)區(qū)覆土恢復(fù)植被。

（1）排水渠工程：在左岸設(shè)計(jì)排水明渠，并設(shè)置伸縮縫，縫內(nèi)瀝青砂漿填塞，排水明渠為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，梯形斷面，最下層鋪設(shè)土工膜一層。

（2）攔洪槽工程：在距終期壩頂上游設(shè)攔洪槽，來(lái)攔截百年一遇庫(kù)區(qū)洪量。然后由排水明渠排出庫(kù)外。攔洪槽采用下鋪土工膜，上筑砼墊層，槽體為現(xiàn)澆鋼筋砼，四邊設(shè)平臺(tái)，土工膜與庫(kù)面土工膜進(jìn)行連接。

（3）排水溝工程在現(xiàn)狀初期壩頂設(shè)排水溝，為素砼結(jié)構(gòu)，梯形斷面，排水溝的水排入左岸泄洪渠內(nèi)。

尾礦庫(kù)治理效果見(jiàn)圖3。

3 結(jié)論

圖3 尾礦庫(kù)治理效果

本文對(duì)東坪金礦礦山開采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了概述，并做了相應(yīng)的治理綠化措施，正確處理好礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，使礦山開采更具科學(xué)性、前瞻性、實(shí)用性。更好地改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，并可能使礦山地質(zhì)環(huán)境治理后再利用，科學(xué)地走上一條良性循環(huán)之路，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，正如2019年4月28日北京世界園藝博覽會(huì)開幕式上習(xí)總書記的發(fā)言“同筑生態(tài)文明之基，同走綠色發(fā)展之路”，礦山開采既要金山銀山，也要綠水青山，使之可持續(xù)發(fā)展，為我們的奧運(yùn)之城添色添彩（見(jiàn)圖4）。

圖4 東坪金礦全貌圖