基于生態(tài)環(huán)保的高海拔地區(qū)礦山建設(shè)及防治水方案研究

近年來隨著我國中部、東部地區(qū)的礦產(chǎn)資源開采逐漸枯竭，越來越多的地質(zhì)勘查、礦山建設(shè)活動聚焦在西部地區(qū)，特別是以往開采活動較少的青藏高原地區(qū)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了西藏驅(qū)龍銅礦、多龍銅礦、多才瑪鉛鋅礦等一批大型、超大型礦床，后續(xù)找到新的大型礦床的找礦潛力也十分巨大。但高海拔地區(qū)因其本身高寒、缺氧、氣候環(huán)境惡劣、生態(tài)系統(tǒng)脆弱等問題也為礦山開發(fā)建設(shè)帶來了不小的挑戰(zhàn)。

例如，西藏多才瑪?shù)V區(qū)緊鄰長江源頭——沱沱河南岸，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，礦坑水難以外排，環(huán)保要求嚴(yán)格，礦山建設(shè)要求極高，生態(tài)環(huán)保礦山防治水方案是礦山建設(shè)研究的重點。這就需要將礦山建設(shè)的設(shè)施環(huán)境、資源賦存條件、采選系統(tǒng)工程、自然環(huán)境的保護等各類因素構(gòu)成一個有機的系統(tǒng)

，以期實現(xiàn)礦山的順利建成投產(chǎn)。本文以多才瑪?shù)V區(qū)為例，基于青藏高原高海拔地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)和勘查施工的實際經(jīng)驗，研究分析了高海拔地區(qū)礦山建設(shè)影響因素和應(yīng)對措施，提出了生態(tài)環(huán)保礦山防治水方案，為今后高海拔地區(qū)礦山建設(shè)提供參考。

1 高海拔地區(qū)礦山建設(shè)的影響因素

從原因角度分析，制約高海拔地區(qū)礦山建設(shè)的主要因素包括因特殊地理環(huán)境產(chǎn)生的惡劣自然條件因素以及因生態(tài)系統(tǒng)脆弱導(dǎo)致的環(huán)保要求嚴(yán)格兩個方面。

1.1 惡劣自然條件因素

高海拔地區(qū)礦山建設(shè)面臨的惡劣自然條件因素主要包括：高寒、凍土、缺氧、天氣多變等。

（1）高寒。沱沱河地區(qū)屬高原溫帶亞寒帶或寒帶的半干旱氣候區(qū)，海拔4500m～4800m，沿年平均氣溫4.2℃，1月份最冷，平均氣溫-24.8℃，極端最低氣溫-45.2℃，最熱的7月份平均氣溫7.5℃。每年10月至翌年5月為寒凍期，四季不分明，常年溫度很低，是中國氣候最寒冷的地區(qū)之一。高海拔地區(qū)因氣候寒冷、冰凍期長，導(dǎo)致每年的施工窗口期很短，寒冷的氣候條件也嚴(yán)重影響了人、機的工作效率和工程材料的性質(zhì)性能。

本區(qū)表層土壤Cd含量的變化范圍為31～335 μg/kg，均值為78.07 μg/kg。統(tǒng)計結(jié)果顯示，目前本區(qū)有97.06%的土壤Cd含量值低于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值(300 μg/kg)[4]，其土壤環(huán)境質(zhì)量中單指標(biāo)Cd處于清潔狀態(tài)；有2.94%的土壤Cd含量高達335 μg/kg，略高于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值，土壤環(huán)境質(zhì)量中單指標(biāo)Cd為輕微污染。

（2）凍土。青藏高原地勢高亢，氣候寒冷，凍土層基本分布全區(qū)，凍土按其年內(nèi)及年際間的變化特點，可分為季節(jié)性凍土及多年凍土（巖）。季節(jié)性凍土厚度隨季節(jié)而變化，一般每年4～5月份隨暖季的到來，季節(jié)性凍土層從底部開始融化，地表隨晝夜溫度反復(fù)凍融，直至9～10月融化層達到最大深度；10～11月份從地表開始凍結(jié)，11月底至第二年4月份全部凍結(jié)，年融凍期150～200天左右，其余時間屬于封凍期。凍土因其產(chǎn)生的凍融現(xiàn)象，對礦山建筑物的安全影響較大。

（3）缺氧。根據(jù)氣象資料，沱沱河地區(qū)氣壓在562.2～611百帕之間，為海平面氣壓的58%左右，含氧量僅為海平面的43%。由于含氧量不足，柴油無法充分與氧氣反應(yīng)燃燒，柴油動力設(shè)備在該地區(qū)的效率不足平原地區(qū)的50%。同時，因缺氧導(dǎo)致的高原反應(yīng)及對高原的畏懼心理也對于人體的生理、心理健康狀況產(chǎn)生了不良影響，嚴(yán)重降低了工作效率。

（4）天氣多變。青藏高原地區(qū)氣候干燥，紫外線強烈，冬季多風(fēng)，一天之內(nèi)天氣在晴、雨雪、冰雹間多次轉(zhuǎn)換十分常見，為工程施工和工程管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

鄉(xiāng)村中農(nóng)業(yè)的發(fā)展一直被認(rèn)為是鄉(xiāng)村經(jīng)濟中的重要一環(huán)，在黨的十九大報告中，共列出包含鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略在內(nèi)的影響黨和國家發(fā)展的七項戰(zhàn)略，這足以見得黨與國家對鄉(xiāng)村發(fā)展的高度重視[3]。因為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略不僅關(guān)系到鄉(xiāng)村發(fā)展，還關(guān)系到國家總體的發(fā)展。鄉(xiāng)村振興的首要前提就是鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，產(chǎn)業(yè)振興關(guān)系到我國是否能從根本上解決城鄉(xiāng)分離、貧富差距明顯、國家整體素質(zhì)提升等問題，也關(guān)系到我國是否能實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體化。當(dāng)然，鄉(xiāng)村的發(fā)展必然要有與當(dāng)?shù)靥厣嘟Y(jié)合的發(fā)達興旺的產(chǎn)業(yè)做支撐，只有結(jié)合鄉(xiāng)村實際現(xiàn)狀，大力發(fā)展鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)，才能提高居民收入，提升鄉(xiāng)村幸福感和發(fā)達程度。

1.2 生態(tài)環(huán)保因素

通過調(diào)查顯示，南京體育學(xué)院的學(xué)生參與民間體育主要的原因是為了普修課程學(xué)分，并不是出于自己的興趣愛好。興趣是最好的老師，不考察學(xué)生是否出于自己的意愿而開設(shè)課程，很難滿足學(xué)生的個人興趣愛好，進而學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不會投入太多的精力，而是把課程當(dāng)做課堂任務(wù)來完成，失去了學(xué)校開設(shè)此課程的初衷。但也不能片面來看，在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生也得到了身體的鍛煉，對于民間體育也有了的初步了解，增長了知識。

地表帷幕線預(yù)注漿堵水：礦區(qū)含水層具有富水性及透水性不均一、巖溶較發(fā)育、巖溶地下水靜儲量大等特點。為了降低區(qū)域內(nèi)側(cè)向巖溶地下水對礦山開采的影響，在礦山開發(fā)前通過實施地表帷幕線預(yù)注漿，可有效阻斷灰?guī)r區(qū)巖溶水與礦坑水的聯(lián)系，降低地下水靜儲量及動態(tài)補給量，大幅度減少了礦體開采范圍內(nèi)地下水排水量。

對自然環(huán)境因素的應(yīng)對以預(yù)防為主。在決策階段便要全面分析評價項目開發(fā)的影響因素，包括：礦山地質(zhì)環(huán)境條件；市場、政策法規(guī)、社會等外部因素；采選工藝的選擇；采礦與選礦經(jīng)濟成本分析；礦山環(huán)境影響評價

等。

作為一種具有“信任品”特征的商品，嬰幼兒配方乳粉的質(zhì)量安全信息在生產(chǎn)者和消費者之間存在明顯的不對稱性，因此其質(zhì)量安全問題格外受到關(guān)注。嬰幼兒配方乳粉的質(zhì)量安全水平可能是影響進口量的因素之一。其他條件不變的情況下，國產(chǎn)嬰幼兒配方乳粉的質(zhì)量安全水平與進口量成負(fù)相關(guān)，即國產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平越高，消費者對進口產(chǎn)品的需求越少；而進口嬰幼兒配方乳粉的質(zhì)量安全水平與進口量正相關(guān)，即進口產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平越好，消費者對進口產(chǎn)品的需求越多。

在進修醫(yī)師剛?cè)肟茖δ苌窠?jīng)外科疾病尚不熟悉的情況下，安排書寫病歷是快速進入狀態(tài)的好途徑。對常見的十幾種疾病都做好文本模板，特別是首次病程記錄，做到寧繁勿簡。在現(xiàn)病史中對癥狀的描述盡可能詳盡，歸納可能的合并癥狀，提供必要的陰性癥狀，完善的既往治療措施；查體需包括可能的陽性體征和必要的陰性體征；診斷依據(jù)條理性強，有分析過程，同時提供3～4條鑒別診斷；診療措施規(guī)范合理；術(shù)前小結(jié)模板對手術(shù)適應(yīng)癥、可能的合并癥及術(shù)后注意事項記錄清楚。在進修醫(yī)師病歷書寫過程中，通過對詳盡的模板進行改動，增加患者個體化信息的過程中也獲得了對疾病認(rèn)識的提高。

（2）尾砂處理。尾礦庫、廢石堆場會對周邊生態(tài)環(huán)境及自然景觀產(chǎn)生嚴(yán)重影響。近年來新建尾礦庫審批趨嚴(yán)，對尾砂的處理也是礦山建設(shè)需要著重考慮的問題之一。

河床防滲截水：礦區(qū)地表河流在流經(jīng)礦體圍巖灰?guī)r段時存在不同程度的滲漏，是礦區(qū)巖溶地下水的主要補給源之一。通過在礦區(qū)主要河流河道修建防滲引流渠，可最大限度減少地表水體對礦坑水的補給。

（1）生態(tài)環(huán)境保護。礦山工程建設(shè)勢必會占用大片土地，破壞當(dāng)?shù)刂脖?；青藏高原上的野生動物多有遷徙習(xí)性，修建公路等線性工程會對野生動物的生存環(huán)境產(chǎn)生影響。隨著井下采礦工程的掘進，地下水疏干影響范圍增加，可能會造成周邊濕地萎縮、加劇周邊草原沙化，進而影響周邊陸生植物和水生植物的生長。

2 高海拔地區(qū)礦山建設(shè)應(yīng)對措施

2.1 自然環(huán)境因素應(yīng)對措施

由圖4可知，添加紅曲紅肉脯的紅度值明顯最好，在任意濃度下均高于其他三類發(fā)色劑。隨著紅曲紅濃度的提高，紅度值逐漸升高，當(dāng)濃度為0.008%時，紅度值最高，為14.64，與濃度為0.01%時基本持平，因此從成本考慮，紅曲紅最佳添加濃度為0.008%。亞硝酸鹽的發(fā)色性能基本與蛋黃粉持平，略有偏高，而辣椒紅的發(fā)色性能則最低。

在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)充分收集當(dāng)?shù)貧庀?、地質(zhì)條件等資料，提前部署各個階段的勘察工作，查明工程建設(shè)條件，選擇適宜的施工工藝方法，同時做好組織管理工作，合理安排施工計劃?？紤]高原作業(yè)降效、雨季造成的交通不便等因素，工期目標(biāo)應(yīng)依內(nèi)地同類項目1.5～2.5倍計劃

。高原地區(qū)往往基礎(chǔ)設(shè)施條件相對落后，交通不便，受封凍期限制，施工窗口期短。為保障施工工作的順利開展，需要做好資源供應(yīng)計劃，合理安排各類生產(chǎn)資料的供應(yīng)、運輸、中轉(zhuǎn)、倉儲等工作。提前安排施工單位考察現(xiàn)場，熟悉施工作業(yè)環(huán)境。高原地區(qū)氣候寒冷，晝夜溫差大，還應(yīng)注意施工機器具、澆筑混凝土、管線等的保溫工作。

高原地區(qū)空氣中含氧量水平低，缺氧嚴(yán)重，極大的影響了人員及設(shè)備的工作效率。對于具備條件的礦山，可安排人員提前在海拔相對較低的地方適應(yīng)高原環(huán)境后，再進駐高海拔現(xiàn)場。職工宿舍及辦公樓可安裝彌散式供氧系統(tǒng)，增加室內(nèi)氧氣含量，提升人員工作生活環(huán)境的舒適度。對于地下開采金屬礦山，可采用在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中安裝加壓供氧設(shè)備的方法，保障人員和設(shè)備的需氧量，同時盡可能使用零氧平衡炸藥和電動機械設(shè)備。大力發(fā)展智能礦山建設(shè)，實現(xiàn)采選生產(chǎn)的自動化、智能化，減少一線工作人員。

凍土存在的凍脹和融沉現(xiàn)象，對建筑物基礎(chǔ)的安全會產(chǎn)生較大影響。應(yīng)做好工程地質(zhì)勘察，查明凍土層厚度。建筑物基礎(chǔ)應(yīng)盡可能落在基巖上面，實在無法落在基巖上的基礎(chǔ)，也要參考高原地區(qū)建筑物普遍采用的形式，如：架空式建筑形式，防止凍土對建筑物的破壞。

青藏高原地區(qū)因其高寒高海拔的自然條件，擁有脆弱敏感而獨特的生態(tài)系統(tǒng)，植被類型單一，層次分化不明顯，動物種類少但珍惜特有動物種群數(shù)量較多，如果生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭到破壞，則生態(tài)環(huán)境變化將會對高原及周邊生態(tài)環(huán)境與社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響

。

證 因為yn=ayn-1+f(n),所以ayn-1=a2yn-2+f(n-1)a， …， aryn-r=ar+1yn-r-1+f(n-r)ar, …, an-2y2=an-1y1+f(2)an-2,上述各式相加并消項可證得結(jié)論.

2.2 環(huán)保風(fēng)險應(yīng)對

高海拔地區(qū)由于其脆弱的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，對于環(huán)保的要求往往很高，排放標(biāo)準(zhǔn)也更為嚴(yán)格。因此在高原地區(qū)礦山的設(shè)計和建設(shè)過程中，要始終堅持綠色礦山理念，堅持生態(tài)環(huán)保在前，力爭實現(xiàn)尾砂、廢石、廢水的“零排放”。高海拔地區(qū)礦山建設(shè)首先應(yīng)充分調(diào)研了解當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策，明確各類污染物是否允許排放及其排放標(biāo)準(zhǔn)，開展環(huán)境影響評價。同時在建設(shè)開始前做好環(huán)境本底調(diào)查，包括：土壤、空氣質(zhì)量、地表水及地下水的水質(zhì)分析等。設(shè)計外部道路時也要考慮為野生動物預(yù)留遷徙通道。

對于礦山來說廢石堆場和尾礦庫占地面積較大，建設(shè)成本較高且對草場破壞嚴(yán)重，是礦山工程造成生態(tài)破壞的主要因素之一。若能減少廢石、尾砂排放，縮小廢石堆場和尾礦庫的建設(shè)規(guī)模，則既可以節(jié)約建設(shè)成本，也有利于保護環(huán)境。在礦山基建和井巷開拓時期產(chǎn)出的廢石，可用作地面建筑的建筑材料及運輸?shù)缆返穆坊?。對于地下開采礦山，應(yīng)優(yōu)先采用充填法回采，既提高了回采率，可以充分回收利用資源，生產(chǎn)期間產(chǎn)出的廢石、尾砂也可充作充填骨料回填采空區(qū)。因高原地區(qū)物資匱乏，工業(yè)材料往往需要從內(nèi)地運輸，成本高昂，多余的廢石、尾砂經(jīng)處理后可作為建筑材料就近銷售或礦山留用，實現(xiàn)廢石、尾砂“零排放”。礦山廢水可在礦山周邊查找水力通道，凈化處理后通過排水井重新回灌入地下含水層；對于大水礦山則可先采用帷幕注漿工藝截水后再進行回灌，實現(xiàn)廢水“零排放”。

礦山基建完成或閉坑后，還應(yīng)該及時開展礦山生態(tài)修復(fù)。可以采用

：草皮移植技術(shù)；多草種組合、覆膜保暖的植被修復(fù)技術(shù)；廢渣場無土化植被重建技術(shù)等方法，修復(fù)因勘查、礦山建設(shè)、開采等活動壓占、破壞的植被，促進生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

3 礦山生態(tài)環(huán)保防治水方案研究

3.1 生態(tài)環(huán)保防治水方案

礦山防治水應(yīng)堅持綜合治理、保護水資源和注意地質(zhì)環(huán)境影響的原則。多才瑪?shù)V區(qū)孔莫隴礦段以二疊系九十道班組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層為礦床直接充水含水層，地表水與地下水水力聯(lián)系密切，礦區(qū)構(gòu)造、巖溶發(fā)育，水文地質(zhì)邊界條件復(fù)雜。

根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件、環(huán)保要求等綜合因素考慮，建議采取“堵、截、疏、灌”的系統(tǒng)工程作為礦山防治水方案，實現(xiàn)地下水地表“零排放”，達到生態(tài)環(huán)保的目的。

可可西里自然保護區(qū)、三江源國家森林公園等眾多自然保護區(qū)在青藏高原區(qū)內(nèi)分布，環(huán)保要求極其嚴(yán)格。影響礦山建設(shè)的主要生態(tài)環(huán)保因素包括生態(tài)環(huán)境保護、尾砂、廢水的處理等。

（3）廢水處理。隨著國家對于礦坑水排放的要求越來越嚴(yán)格，甚至部分地區(qū)已不再具備礦坑水外排條件，因此在青藏高原環(huán)境敏感區(qū)域，需要格外重視廢水的處理與排放。以多才瑪?shù)V區(qū)為例，該地區(qū)含水層以碳酸鹽巖溶裂隙含水層為主，地下巖溶裂隙發(fā)育，形成導(dǎo)水通道，涌水量充沛。礦區(qū)北距沱沱河僅5km～8km，沱沱河及其攤岸在沱沱河特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)范圍內(nèi)。保護區(qū)要求：為保護沱沱河特有魚類的繁殖期和幼體生長期，設(shè)定特別保護期為每年5月1日至9月30日，特別保護期內(nèi)不得從事捕撈、爆破作業(yè)以及其他可能對保護區(qū)內(nèi)生物資源和生態(tài)環(huán)境造成損害的活動；禁止在保護區(qū)內(nèi)新建排污口，在水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)附近新建、改建、擴建排污口，應(yīng)當(dāng)保證保護區(qū)水體不受污染。這對礦山排水提出了很高的要求。

礦坑疏干排水：礦坑排水宜采用邊開采邊疏干的方式進行，即排水與采掘工作同時進行，直接利用坑下開拓、采掘工程進行裸巷排水疏干。礦坑排水首先消耗地下水靜儲量及彈性釋水，隨著時間的推移，地下水靜儲量逐漸減少，礦坑排水逐漸減小，最終排水量趨于基本不變。此外還要加強礦區(qū)地下水水位的動態(tài)監(jiān)測，及時了解地下水流場形態(tài)和變化情況。

3.3.5強化典型示范 學(xué)習(xí)借鑒浙江“千村示范、萬村整治”經(jīng)驗，組織開展農(nóng)村人居環(huán)境整治示范活動，及時總結(jié)推廣一批先進典型，通過試點示范不斷推進農(nóng)村人居環(huán)境整治工作。

礦坑水回灌：多才瑪?shù)V區(qū)地處沱沱河流域生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，為保護區(qū)域水資源環(huán)境，應(yīng)將實現(xiàn)礦山地下水地表“零排放”為目標(biāo)。建議將礦坑排水在進行集中處理達到國家Ⅱ類地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以上后，除滿足礦山生產(chǎn)生活利用外，剩余水量在礦區(qū)水文地質(zhì)單元外條件允許區(qū)域?qū)⒌V坑水回灌至地下。并在回灌工程實施中，加強地下水水質(zhì)的動態(tài)監(jiān)測，盡最大可能降低礦坑排水對區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境的影響。

3.2 地下水資源綜合利用

多才瑪?shù)V區(qū)地下水資源豐富，地下水與地表水水質(zhì)相近，初期可考慮利用礦區(qū)地下水靜儲量作為礦區(qū)基建期生產(chǎn)與生活用水使用。

隨著礦坑疏干排水，地下水靜儲量面臨干枯，生產(chǎn)生活用水可考慮利用處理后的礦坑排水，這樣可以減少礦坑排水回灌量，增加生產(chǎn)效益。

礦床在開發(fā)、開采過程中一定要合理利用水資源，做到統(tǒng)籌兼顧，有效保護和節(jié)約使用水資源，厲行計劃用水，實行節(jié)約用水，對礦區(qū)內(nèi)的礦坑涌水充分利用。生活用水一定要優(yōu)先于其它一切目的的用水，水質(zhì)較好的地下水和地表水優(yōu)先用于飲用水，合理安排工業(yè)用水。合理引用地表水和開采地下水，以保護礦區(qū)周邊水資源的持續(xù)利用。

4 結(jié)語

青藏高原已逐漸成為我國重要的礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略基地，但同時高海拔地區(qū)自然環(huán)境惡劣、生態(tài)系統(tǒng)脆弱的特點也對礦山開發(fā)建設(shè)提出了更高的要求。

在新的礦業(yè)形勢下，堅持生態(tài)環(huán)保理念，不斷推動技術(shù)創(chuàng)新，打造智能礦山、綠色礦山，才是高海拔地區(qū)礦山建設(shè)發(fā)展的必由之路。探索研究基于生態(tài)環(huán)保的礦山建設(shè)方案，有利于突破青藏高原地區(qū)礦山建設(shè)瓶頸，打開高海拔地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)新局面。通過研究高海拔地區(qū)礦山建設(shè)的影響因素，分析應(yīng)對措施，提出生態(tài)環(huán)保防治水方案，為高海拔地區(qū)礦山建設(shè)提供新思路。

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