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矿区环境保护应重视生态整治
作者:管理员    发布于:2016-07-27 09:12:23    文字:【】【】【

  防治技术1煤矿环境保护矿区环境保护应重视生态整治王瑞峰王梅(平庄煤业(集团)有限责任公司,内蒙古赤峰024076)实施可持续发展战略,人类已达成了共识。资源和环境问题是可持续发展的核心问题,在煤炭矿区,随着煤炭资源的开发利用,环境污染问题日益突出。为了解决这一问题,矿区环境治理应从传统的末端治理转向治理和预防并举,从点源治理转向改善区域环境质量的综合治理,从治标转向治本。因此矿区环保应重视矿区开采造成的生态破坏,加速矿区生态建设,改善矿区生态环境,从而达到消减污染物总量的目的,实现社会效益、生态效益和经济效益的统一。本文着重阐述平庄矿区生态整治的情况。

  1矿区基本情况平庄煤业集团公司位于内蒙古赤峰市元宝山区,整个矿区地处冀北辽西山地山前黄土丘陵区,属老哈河水系中游,是我国重要的煤炭能源基地,现有七个生产矿区,其中六个为井工矿,一个露天矿,矿区总面积达55.3km2.平庄矿区地势总趋势是西南高东北低,沟壑1纵横交错,丘陵此起彼伏,自西向东构成丘陵与平原地貌类型,北部有部分固定和半固定型风沙带。

  矿区境内的老哈河,多年平均径流量0.595Gm3,含沙量矿区范围内分布有黄土、褐土、草甸土、黑垆土寺土壤类型,其中以褐土分布广,占44.由于人类频繁的活动及矿区的开发建设,自然植被早已破坏,现有林均为人工林,但矿区地处蒙古一达鲺里植物区系、华北植物区系和东北植物区系交汇处,植物种类还较丰富。

  2矿区开发对生态环境的影响矿区大面积开采和配套工程建设,对矿区本身及周边地区的环境造成显著的影响,主要表现在占有和破坏土地资源改变土壤结构和土地利用方式;另外,由于矿区自然环境较为恶劣,生态系统十分脆弱,因而矿区开发对开发区生态系统造成很大影响,主要表现在对植被的破坏和植被群落改变。

  2.丨矸石山对生态环境的影响2.1.丨对土壤环境的影响煤炭开采过程中有大量矸石排放,一般都是堆积成山,占用土地,使土地失去原生产能力;矸石山的坡度远远大于原地面坡度(矸石山坡度36度,原地貌<5度),坡度的增加,意味着水流动力和不稳定程度的增加,其结果加剧水蚀和重力侵蚀;矸石为松散堆垫地貌,组成物质粒径分布不均,水土流失表现为非均匀沉降侵蚀,平衡不断变化,不稳定,非均匀沉降侵蚀和其它各类水土流失的强度十分强烈。

  2.1.2对植被的影响矸石的堆放使原地貌植被埋压而破坏殆尽,失去了植物生存的基础。矸石山周边地区的植被也受到不同程度的毁坏。煤矸石排放过程中产生大量的粉尘,矸石自燃时还产生大量的有毒物质,对植物的生长影响较大。主要表现在植物的生长量降低,草地植被种类减少。据调查,影响区内植被盖度由原来的50 2.2塌陷区对生态环境的影响平庄煤业集团公司井田范围64.06km2,其中地表塌陷区面积783.92hm2,根据矿区塌陷区特征,划分为三种类型:一是沉陷区;二是塌陷区(面积为703hm2);三是严重塌陷区(面积为80.92hm2)沉陷区:原有植被为杨树林,由于缓慢整体均匀沉降,对原始地貌没有明显改变,对植被生长亦无明显影响。

  塌陷区:原始植被为小叶锦鸡儿灌木林。塌陷区地形为台阶状塌陷盆地,地表张口裂缝,造成地面大量土层松散,加剧了水土流失,破坏了植物生长环境。

  严重塌陷区:塌陷地形为塌陷漏斗,崩塌高度为1~10m,塌陷导致植物根系拉断,在调查区内高达20m的小叶杨连根拔起,埋压在塌陷坑内。

  塌陷坑边缘植被根系被拉伤、拉断、枯萎死亡、塌陷坑边缘水蚀和重力侵蚀加剧,流水侵蚀不断加剧其发育。

  地表沉陷改变了原来相对稳定的地形,将原来单一坡面切割得支离破碎,地表坡度增大,塌陷边缘受拉发生裂缝、坍塌,加重了土壤水蚀,不利于保持土壤,土壤水蚀模数为4446.02t/knfa塌陷使地表土层疏松,漏水漏肥,植物生长受到影响,产生旱化甚至枯萎。一般塌陷区,植被盖度从原来的50 降至20以下,植被种类大大减少。

  2.3露天排土场对生态环境的影响采场挖掘的岩土在排土场堆放,其堆放方式对于排土场水土流失至关重要。露天矿每年采煤1.5Mt,按同期采剥比8.48计,则每年弃土12.72Mm3,矸石每年排出0.7Mt,选煤厂煤泥每年排出0.57Mt.西露天矿有排土场三个,山后排土场已不再利用,采掘岩土主要排放在三个排土场和太平地排土场,煤炭洗选矸石排放在三个排土场内。三个排土场占地684hm2,太平地排土场占地面积688hm2排土场平台表面以风蚀为主,而排土场边坡附近以水蚀、重力侵蚀为主,新排弃岩土存在非均匀沉降侵蚀和蚀状侵蚀,受征地范围限制,排土场面积未发生变化,新排弃岩土由于结构疏松,地面裸露,风蚀、水蚀都较严重,据地面坡度、植被盖度,土体抗蚀性等因素的综合评价,矿区内水蚀区面积7.73kn,其每年侵浊量可达50 800t,平均侵蚀模数6578t/hm2a,矿区内每年风蚀总量达39 300t,平均风蚀模数5219t/bf、到目前为止,采掘场内已发生大小滑坡60余次,根据每次滑坡实际量算,滑坡总体积22.66Mm3,约3852.85Mt.大量的土体岩石剥离、堆积破坏了生态环境的稳定和平衡。土壤抗蚀能力降低,容易风化,可蚀性增加,水土流失加剧,原生植被和原地貌景观被破坏,导致矿区小气候趋于干旱,植物种类减少,农牧业生产条件趋于恶化。为直接的表现是:农业用地面积减少,植被盖度降低,宜林地面积减少,牧草地退化,土地生产力降低。

  3改善矿区生态环境的措施为了恢复和重建矿区生态环境,分别在平庄煤业集团公司的七个矿区进行全面的林草植被建设,以达到改善区域气候条件,促进废石、废渣的成土过程,提高土地生产力为目的,从而使矿区生态环境得以改善。

  植被的恢复和重建,可以通过两种途径来实现,其一,改地适树,即通过人为改善立地条件,使其基本适应植物的生物学特性,此法虽简单有效,但由于矿区各种限制因子往往非一般性措施可以完全克服,许多复垦的土地理化性质处于动态变化,加上区域经济水平限制,立地条件改良并不容易实施。其二,选树适地,即根据待复垦场地的立地条件选择或引进各种抗限制因子的植物种,随着植物生长繁殖,生境逐渐得以改善。

  矿区植被建设的基本原则:⑴认真贯彻“因地制宜、因害设防”的原则,根据不同地段的生产状况、立地条件和水土流失特点,种植林草植被。

  以建设矿区人工生态系统为目的,在土地复垦基础上,认真分析造林立地条件类型,做到适地适树,适地适草,选择合理树种、草种和造林种草技术,提高成活率。

  营造以草本为,灌木为主体,建立草灌乔相结合的防护林体系。

  把林草植被建设作为矿区经济稳定发展的保障。

  矿区水土流失防治与环境绿化美化相结合,建一个环境优美、和谐、稳定的生态型矿区。3.1塌陷区治理首先对塌陷坑边缘采用机械削坡,使其达到煤矿环境保护20.以下斜坡。对塌陷坑周边以外的小型裂缝,用机械填缝压实,防止水土流失。

  塌陷坑区由于地势比较低洼,集水面相对集中,采用环形布设,乔灌混交的林业复垦方式。塌陷区边缘接近原始坡面,可设置山杏防护林带。

  3.2排矸场(矸石山)治理煤炭生产过程中排放的矸石经长期风化后形成特殊的立地条件,一般坡度为矸石的自然安息角(30右)。根据矸石山复垦造林技术研究成果,结合平煤公司实际情况,对矸石山治理主要采取林草复垦措施。

  首先对准备林草复垦的矸石山在排矸过程中进行机械或人工修整压实,这样不仅有利于矸石风化成土和保墒,而且也方便将来的造林复垦工作。树种选择乔木:樟子松,油松;灌木:沙棘,柠条;草木:沙打旺,杨柴,立体结构复合混交。

  在矸石山周边地带营造防护林带宽度16cm,以防止砰石山对周围环境的影响。

  3.3排土场治理排土场平台面积较大,风蚀影响严重。平台林草建设是在土地复垦的基础上进行的,首先进行土地平整,有条件时,可适当覆土然后再恢复林草,主要栽植经济林、用材林和灌木林。

  在排土场平台条件中等地带栽山杏经济林209.8hm2,于造林前一年挖植树坑,规格40x30cm,回填客土(熟化土)2cm在排土场平台条件相对较好地带赤峰杨、沙棘混栽用材林144.2hm2.造林前二年播豆科牧草草木栖,前一年雨季前压青,挖50x 40cm的植树穴,回填客土lcm.在排土场平台条件较差地带营造沙棘灌木林232.7hm2,一般是春季植苗造林。

  排土场平台部分土地复垦为农田,供矿区职工耕作。为改善农田小气候条件,需营造平台农田防护林,防护林设主副林带,主林带垂直主风向,副林带垂直主林带的原则,排土场平台开发农田105.2hm2,其中防护林面积10.5hm2.排土场平台上一些地段近期内还将堆弃岩土,暂时无法种植性植被,这些地段可种植暂时性植被,如牧草等。

  4效益分析由于矿区水土保持的特殊性导致各类水土保持措施投入高、周期长,水土保持直接经济效益与企业工业产值相比,相差悬殊,单从投入产出分析不能完全体现其效益。因此,效益分析应包括生态效益、社会效益和经济效益等内容。

  4.1生态效益矿区开发建设,造成大量的水土流失,加重了环境负担,生态环境急剧恶化,措施实施后,矿区新增水土保持面积为1 953.15hm2,按保水指标225m3/hm2,保土指标30t/hm2计算,矿区每年可拦蓄泥沙58500t,减少径流439500m3,同时改变了微地形及近地表小气候,增加地表植被,减少了土壤侵蚀,净化了空气。使矿区形成一个稳定的、多层次的植物群落镶嵌格局,生态环境趋于良性循环。

  4.2社会效益措施实施后,可以明显改善矿区生产、生活环境,为矿区人民提供一个舒适的生活空间,有效保护矿区工农业生产的正常运行和人民生命财产安全,使区域内的自然、社会、经济及环境之间协调稳定发展。

  4.3经济效益经济效益分析采用投人产出进行计算。根据价方法与参数、水土保持综合治理效益计算方法中有关规定进行分析,基础年取工程动工起始年(2001年),经济计算期为30年,折现率为7,通过经济效益净值、经济内部回收率、经济费用比三项指标进行评价。

  平庄煤业集团公司生态整治建设工程总投资为1551.71万元(为建设工期内的逐年建设投资费)。运行费取工程投资的3,直接效益8综上所述,措施实施后,矿区新增的水土流失可以得到有效控制,生态环境得以改善,煤炭资源的开发与生态环境的综合治理同步进行的目标可望实现。

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