哈尔乌素露天煤矿生态环境恢复措施

哈尔乌素露天煤矿生态环瞰复措施韩占占【摘要】哈尔乌素露天煤矿设计初期对4种污染源进行定量分析，采取相应的防治措施,达到国家排放标准;针对水土流失问题，预测了水土流失量,不同区域进行分区防治措施.哈尔乌素露天煤矿矿区生态环境得到改善.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷)，期】2016(031)0z1【总页数】4页(P72-74,78)【关键词】污染源;水土流失;生态环境;露天矿【作者】韩占占【作者单位】神华准能集团有限责任公司哈尔乌素露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯101300【正文语种】中文【中图分类】TD167近几年，我国在建设和投产的大中型露天煤矿已达120余座，年产量占据煤炭总产量的15%，主要分布于内蒙古、山西、陕西、新疆、黑龙江、云南、宁夏等地，且大部分区域生态系统脆弱。露天煤矿由工业广场、采场、排土场边坡及相关设施构成，与周围固体环境、水体环境、气体环境、生态环境等形成了露天矿生产环境，生产环境构成还需要考虑到露天开采中生产准备、采装、运输、排卸等环节对生态环境治理的影响。露天煤矿开采凸显出的生态环境问题，包括露天矿对土地的开挖和压占，对水资源的污染和破坏，对大气环境的污染和噪音污染，对区域生态环境的污染，从而形成对固体、水体、大气及生态环境的污染。哈尔乌素露天矿区地处鄂尔多斯高原，地形西北高东南低，覆盖有30m左右的黄土。矿区位于半干旱地区，属于大陆性半干燥气候，年平均气温5.3~8.2°C，无霜期150d。多年平均降水量为408mm，雨水多集中在7—9月，雨季山洪暴发，流量大，历时短，蒸发量是降水量的5倍。受季风影响，冬季春季以西北风为主，3—4月为大风期，年平均风速为2.3m/s，年平均扬沙日32.8d。矿区内自然土壤贫瘠，缺乏肥力。原有植被属于温暖型干旱草原带，自然植被覆盖度普遍较低。露天煤矿环境污染研究主要从空气污染、水污染、噪音污染及固体污染等4个方面开展。而哈尔乌素露天煤矿处于内蒙古自治区水土流失最为严重地区之一，区内水土流失面积6974.76km2，土壤侵蚀模数平均为13000t/km2・a,最高可达18000t/km2-a以上；土壤侵蚀以剧烈侵蚀所占比例达80%以上，属中、强度侵蚀地区，所以，哈尔乌素露天煤矿还需要重点防止水土流失造成的环境问题。1.1空气污染及污染防治1）燃煤污染。露天矿、选煤厂、铁路专用线统一设区域锅炉房，区域锅炉房设置在选煤厂。锅炉房内设SHL600-110/70-AII型热水锅炉2台，烟囱高度45m,燃煤量为15360t/a。主要污染物为烟尘、SO2。新建锅炉房锅炉配有除尘效率为97%的除尘器，经脱硫除尘后烟尘、SO2浓度均满足GB13271—2001锅炉大气污染物排放标准II时段II类区标准。2）粉尘污染。在开采过程中进行的地表剥离、爆破、铲装、运输、卸载、排土、剥离物储存，以及原煤开采、装卸、储存、输送、破碎、均能产生粉尘污染，主要污染源为采场、排土场、破碎站，主要污染物为TSP。采场区域在穿孔爆破过程中采用微差爆破技术控制土层落差及抛入空中的尘量；采场道路采用限制车速和沿汽车运输道路洒水措施抑尘，防止粉尘污染。排土场扬尘治理采用工程措施和生物措施。工程措施即在卸土同时洒水，排土时随排随压，抑制扬尘。生物措施则是在排土场周边种植防护林，稳定台阶、坡面种植草皮或灌木增加排土场植被盖度。3）自燃。根据准格尔一期工程，露天矿采掘工作面和排至排土场的洗煤砰石难免产生自燃，造成污染，主要污染物为TSP，SO2。露天矿采掘工作面发生自燃时，用坑内积水进行扑灭，进入排土场的煤砰石利用剥离物掩埋处置，防止自燃。1.2水污染及污染防治1） 生活污水。分别来自工业场地办公楼、铁路车站，主要污染物为BOD5、COD、SS，浓度约为BOD5=120mg/L，COD=360mg/L，SS=250mg/L。2） 生产废水。选煤厂洗水闭路循环，不外排。生产废水分别来自锅炉排污、机修间、洗车间废水和坑内降雨积水。主要污染物为SS，废油类。工业场地污废水总量1226.50m3/d，其中露天矿为881.50m3/d（机修车间、洗车间含油污水232m3/d），选煤厂73.00m3/d，铁路车站160.50m3/d，未预计水量111.5m3/d；坑内降雨积水310m3/hoT业场地污废水采用强化一级处理+污水库工艺，污水库经沉淀降解后水质符合GB8978—1996水综合排放标准一级，即污废水经污水处理站集水池强化一级处理，用于矿山公路洒水、绿化用水。1.3噪声污染及污染防治通风机，压风机，锅炉鼓引风机均在设备订购时与厂方协商，配置隔声罩，消声器等消声装置。消声装置的消声效果在15-20dB（A）以上，厂界处噪声符合GB12348—90工业企业厂界噪声III类标准要求。露天矿噪声源主要为剥离及采煤作业过程中的大型机器设备，如钻机、吊斗铲和卡车等，设备噪声级在84~98dB（A）。1.4固体废物及污染防治固体废物主要来自露天采场产生的剥离物，工业场地生活垃圾和污水处理污泥。露天矿达产时的剥离物总计为9700万m3，工业场地生活垃圾123.39t/a，污水处理污泥4.6t/a。建设期间和生产期间产生的剥离物、煤砰石、锅炉灰渣和污泥均用汽车排至新建露天矿排土场，并随着排弃计划制定排土场土地复垦绿化规划。生活垃圾排至垃圾场填埋处理。露天煤矿开发建设将不可避免地破坏、扰动原地形地貌和植被。哈尔乌素露天煤矿生产建设用地,主要由露天矿采掘场、黑岱沟排土场、工业场地和公路、铁路专用线等组成。矿区对土地的征占与使用既有一次完成的，如工业场地、公路、铁路等;也有若干年内逐年进行的，如夕卜排土场；更有贯穿煤炭企业全寿命期的，如采掘场。达产时哈尔乌素露天矿破坏、占用土地面积达到707.35hm2，达产年露天矿累计扰动土地总面积见表1。哈尔乌素露天矿采用单斗-卡车开采工艺，生产过程中产生大量的弃土、弃石、弃渣，达到正常生产时外排结束，实现全内排作业，外排土场累计排弃量为283.00Mm3。内排土场年排土量将预计为共1.5亿m3，矿区需要年征地面积约100hm2。2.1水土流失量预测及其危害排土场为人工堆积，剥离物基本处于自然松散且无任何遮盖和绿化防护的状况下，类比临矿黑岱沟露天矿的相关数据，确定哈尔乌素排土场土壤侵蚀模数为32000t/km2・a。采掘场为人工挖损地貌，深度较大，受内部环流的影响，侵蚀程度较排土场小，设计确定为18000t/km2・a;工业场地、附属设施及公路、铁路等的土壤侵蚀模数为18000t/km2・a。依据矿区所毗邻的皇甫川流域多年的水文观测资料，确定矿区水土流失背景值为6000t/km2-ao综上所述，至达产年哈尔乌素露天矿各项工程新增水土流失量为144147t/a。其中黑岱沟排土场将新增水土流失量87412t/a，工业场地为5915t/a，公路、铁路专用线为2180t/a，至达产年各项工程新增水土流失量见表2。达产年后采掘场和内排土场随开采推进度每年将新增水土流失量2886t/a。2.2水土流失防治分区及治理措施根据哈尔乌素露天矿的开发特点、建设顺序、开采工艺及矿区的立地条件和新增水土流失方式、侵蚀强度、危害程度和治理难度的不同，将水土流失防治区域划分为3个类型：重点治理区、综合防护区和封育保护区。2.2.1重点治理区哈尔乌素露天煤矿重点治理区域为内、夕卜排土场，属于人工新塑地貌。与原地貌有较大差异，除了普遍发生的面蚀、沟蚀外，还有沉陷、崩塌、坡面泥石流等新的侵蚀类型。排土场占地面积大，水土流失形式多样，侵蚀强度大、危害大、治理难度大。排土场水土流失治理措施：土地整治措施和复垦绿化措施控制，最终达到重建生态的目的。排土场平台采取的植物措施：平台防护林带及平台种草，一般灌木覆土厚0.5m，种草覆土厚0.3m；防护林带主林带20m,副带40m;整地标准为十年一遇24h暴雨防御标准；边缘处修筑挡水土埂，防止水流对边坡的冲刷。2.2.2综合防护区1）采掘场水土流失形式主要有重力侵蚀、水蚀和风蚀。在采掘场内部和周边设置防排水系统，固定帮坡周边建设防护林带，以防止扬尘保护采场周边排水渠，林带宽度20m,整地标准为十年一遇24h暴雨防御标准，造林面积见表3。2） 哈尔乌素露天矿工业场地、附属设施场地，公路、铁路专用线等区域土壤侵蚀以风蚀为主。在这些区域布设造林措施，防治水土流失。3） 道路系统，设置防护林带及边沟排水系统，在周边种植防护林外，在边坡上种植草本及灌木进行护坡，防护林带设计见表3。2.2.3封育保护区哈尔乌素露天矿范围内的现有林地、荒地、沟谷、工业场地内部的预留土地以及其他暂不利用土地，暂时保持原有地貌植被，随着生产建设不断扩大逐年被占用。该区主要指矿区内暂不利用土地，这些土地资源大多保持原生状态，同时要采用科学、经济的方法营造人工林地、改良草地，治理荒地，改善生态环境，提高绿化覆盖率。2.3生态环境建设现状露天矿的生产工艺特点决定了排土场的排弃量是逐年动态发展的，相应的排土场的复垦工作也是一个动态变化的过程。哈尔乌素露天矿的水土流失治理是随着露天矿的开发建设而逐步进行的，其跨度长达80余年。矿区在其发展过程中，根据当地的自然条件和经济状况，提出了建立林、草、矿三位一体的生态矿区设想，采取了一系列水土保持措施。对内、夕卜排土场排弃时间3年以上的稳定边坡和平台及时开展复垦绿化工作，复垦自