草原戈壁地区露天开采生态环境保护.docVIP

草原戈壁地区露天开采生态环境保护张维凯 （阜新矿务局白音华露天煤矿, 内蒙古锡林浩特市西乌旗，026200）摘 要：针对我国煤炭矿区的生态环境特征，比较了露天开采与矿井开采对生态环境影响的区别，总结了我国露天煤矿开采工艺对生态环境的影响，重点分析了对草原地区及戈壁地区生态环境的影响，从政策建议、开采设计、施工运营期间的防治措施等方面提出了适应草原土地类型、戈壁土地类型区域的生态环境综合整治对策。关键词：草原戈壁；露天煤矿；环境问题；影响；对策1 露天开采与矿井开采在生态环境方面的差别露天开采与矿井开采在工业场地设施、对外联络道路、产品煤的存储和外运、地面管网敷设、外部供电线路等方面近似的视为相同。最大的区别在于采掘工程，矿井开采采掘工程在地下，对地表不发生直接扰动，只是在井口局部范围地表发生扰动；露天开采采掘工程是大开挖，采掘工作面敞露于大气之中、阳光之下，并且除了采煤之外，还发生大量的土石方移运和堆积，造成对地表的直接大量扰动。实际上矿井开采对生态环境的破坏是隐性的，如近几年发生的沉陷区治理问题；而露天开采对生态环境的破坏是显性的，破坏直接，显而易见。2 露天开采产生的生态环境影响2.1 露天开采的直接和间接影响1）直接影响。主要表现在因露天采区岩土剥离时开挖地表、剥离物移运和排弃造成土地的占用、原有地貌的扰动和植被的破坏以及剥离物堆积工程将造成水土流失量增加，引起局部生态环境恶化。2）间接影响。露天开采由于采掘场开挖和排土场的堆积，对地表水系进行拦挡、截流或改道。可能对原有的湿地、农业灌溉、草场等造成影响。打破了自然形成的地表水径流系统。采掘场开挖会破坏区内地下水水位以及地下水的径流，从而影响区域水资源，影响周边一定范围内的生态系统；采掘场开挖打破原岩力学平衡，容易诱发次生地质灾害。2.2 不同开采工艺的固有特点对生态环境的影响1）单斗-卡车工艺。由单斗挖掘机、自卸卡车组成，国内外应用广泛。该工艺需要设置较多的道路系统，占用土地，改变了道路占地的土地类型；同时卡车运行扬尘和尾气排放对空气环境造成污染；设备维修排放大量废水、废液和固体废弃物，对地表水、地下水和土壤等造成不同程度的污染。2） 单斗-卡车-半移动式破碎站。由单斗挖掘机、自卸卡车、半移动式破碎站、带输送机和排土机等组成，国内外应用广泛。与单斗-卡车间断开采工艺相比，减少了卡车数量，使卡车扬尘与尾气排放带来的大气污染大大降低，道路系统设置大大减少，对地表扰动破坏减少。3）单斗-自移式破碎机。由单斗挖掘机、自移动式破碎站、带输送机和排土机等组成，属于节能环保安全的开采工艺，是未来开采工艺发展趋势。与单斗-卡车间断开采工艺相比，以电代油，工艺环节上避免了卡车扬尘和尾气排放带来的大气污染，取消了工艺需要的道路系统设置，减少了该环节对地表扰动破坏；但由于带式输送机工艺的需要，采掘场工作线相对单斗-卡车工艺要长，导致采掘场开挖长度大，对地表破坏范围大。4）轮斗连续工艺。由轮斗挖掘机、转载机、带式输送机和排土机等组成，在软岩露天矿应用广泛。与单斗-卡车间断开采工艺相比，也是以电代油，工艺环节上避免了卡车运行存在的扬尘和尾气排放带来的大气污染，减少了由于道路系统设置造成对地表的扰动破坏。也是由于带式输送机的原因，工作线相对要长，采掘场开挖长度就大，地表遭到破坏的范围就大。5）拉斗铲倒堆工艺。由拉斗铲组成，是先进、高效的露天开采工艺，生产成本低。与单斗-卡车间断开采工艺相比，避免了卡车运行带来的污染，但对于干旱地区拉斗铲铲斗倾倒物料时仍存在扬尘污染；另外，该工艺也需要足够长的工作线，要求采掘场开挖长度大，导致地表遭到破坏的范围就大。6）露天采煤机工艺。由露天采煤机、自卸卡车、带式输送机等组成，能有效延长采煤台阶自燃时间，无需爆破，国外应用广泛。与单斗-卡车间断开采工艺相比，由于不需要预先爆破，因此不产生高分贝噪声间歇性污染，露天采矿机有效的实现了物料切削、破碎与装车连续完成，减小了粉尘的产生，使用露天采矿机切削形成的采煤台阶可以使煤的自然发火期大大延长，降低了环境污染。3 草原戈壁地区露天开采保护生态的措施3.1 国家政策层面草原戈壁地区露天开采与生态环境保护的有效建议：健全矿山开发审批制度、严格新建矿山准入条件，先评价，后建设；完善规章制度、出台政策：依据矿山地质环境保护规定，确立矿山地质环境保护的原则，规定采矿权人应当缴存矿山地质环境治理恢复保证金，逐步建立健全生态环境补偿制度；为草原戈壁生态环境保护提供政策支持要严格执行矿山环境影响评价报告书制度、土地复垦制度和排污收费制度，严格执行矿山建设与矿山生态环境保护设施的设计、施工与投产使用的“三同时”制度；加大环境监管力度。3.2 工程设计层面1）量化资源开发产生的环境压力。在工程设计环节应对煤炭资源开发产生的环境压力（环境成本）进行定量化，包括土地占用、废水、废气、固体废弃物的排放等方面。尤其在开采工艺比选、设备选型、总图布置方案比选等环节可将环境压力指标纳入比选指标的行列，尽量使设计推荐的方案满足：技术可行、经济合理、环境压力较小的要求。从设计的“源头”就考虑减小环境压力，改“末端治理”为“源头削减”。2）总平面尽量集中布置。露天矿由于其开采方法和实现其工艺功能的特殊性，以及功能分区的特点，如采掘场、排土场、辅助生产设施、行政福利设施，又如煤的破碎、筛分、输送、储装和外运等等，各功能分区都需要占用大量土地面积。如不能合理规划、紧凑布置，很容易造成土地浪费，增加地表生态的扰动破坏。因此，在设计阶段就应严格控制占地，总平面尽量集中布置。3）选择对环境综合影响最小的工艺。结合不同露天矿特点，针对具体的开采技术条件，规模要求，选择对环境综合影响最小的开采工艺。参考前述不同开采工艺固有特点对生态环境的影响，选择以电代油的清洁能源工艺，又要考虑缩短初始拉沟长度，减少开挖量，减少对地表原始状态的扰动破坏。设计中在方案比较阶段除了以往传统的技术经济比较之外，还应纳入对生态环境的破坏程度比较内容。4）积极推广无爆破开采工艺。爆破是露天矿产生生态环境影响的重要环节之一，主要表现在以下几个方面：爆破产生粉尘污染，飘散的粉尘附着在露天矿周围的植物表面，长时间会导致植物死亡，造成生态破坏，野生动物食用附着粉尘的植物也会导致死亡；爆破产生的废气是导致酸雨产生的主要污染物之一，酸雨对地表水体、地下水及动植物都有较严重的污染或伤害作用，间接引发生态破坏效应；爆破产生的震动属于能量污染，爆破能量对采掘场最终帮岩石产生扰动，破坏了原岩的应力平衡，增加安全与环保了边坡失稳的可能性，引发采掘场和排土场最终帮滑坡、地表开裂等次生灾害，对周围生态环境产生破坏作用。目前，以露天采矿机为代表的无爆破开采工艺已经在国外得到了广泛的应用，应用结果也已证明该开采工艺不仅经济效果好、适应性强，而且可以避免因爆破环节带来的上述生态环境影响问题。3.3 工程施工运营期间1）严格控制占地。严格执行按着修订的煤炭工程项目建设用地指标（露天矿、露天矿区辅助设施部分）。不能因为草原、戈壁或荒漠土地价格低廉就扩大土地使用面积，造成超标占地，各环节应严格把关，使生态破坏控制在最低限度。可以从以下几个方面考虑：采掘场在确保边坡稳定条件下，加大最终帮坡角，减少占地面积；在安全的前提下加大外排土场排弃高度、在开采程序上合理安排，尽快实现内排，减少外排土场占地；简化工业场地设施，紧凑布置，采用联合建筑和多层建筑；充分利用永久工程，减少施工用地；有关部门加强用地监管的同时，矿山企业也要严格按设计规划和政府审批后确定的用地范围和用地计划进行土地利用，严禁超界，尤其对于草原地区的露天煤矿，应更加严格控制占地；在选择外包施工单位时，应尽量要求施工单位配备规格较大的施工设备，在施工运营期间对施工单位进行统一管理，统一规划和建设施工驻地，严格控制施工驻地用地指标，节约用地。2）条带状设施集中设置。条带状设施是指道路、带式输送机、输电线路、给排水与供热管网等，这些设施在条件允许时应尽可能并行，体现集中设置，以利集中占地，便于统一管理，集中维护，对地表的扰动破坏也有利于统一实施环境规划，集中治理。3）及时整治恢复生态。对于草原、戈壁地区的露天煤矿来说，煤炭资源的开发带来的主要生态破坏问题就是改变了原始的地貌和土地类型，如不能及时对受到破坏和扰动的区域进行生态恢复，势必加剧生态环境的恶化，整治恢复生态的考虑因素：企业对矿区用地计划进行详细规划的同时应补充和加强对矿区土地生态恢复的规划，并按规划实施，有关部门应对上述土地生态恢复规划进行监督；草原地区和戈壁地区的露天矿因生态环境背景的差异应区别对待。4 结 语开采在满足经济发展对煤炭产量需求的同时，给矿区带来土地占用、水土流失、大气污染等生态环境问题，是显性的，露天矿开发对草原戈壁地区的生态环境有影响，但从政策建议、工程设计、工程施工及运营 3 个层面提出了草原戈壁地区矿区生态环境综合整治对策和措施，以现露天煤矿区经济