尾矿库闭库生态恢复

2018-08-31 11:03贾晔陈欢
西部论丛 2018年7期
关键词:尾矿库生态恢复环境治理

贾晔 陈欢

摘 要:随着经济发展和矿产资源开发,矿物加工等过程中产出大量尾矿被贮存于尾矿库中,使尾矿库成为了重大的污染源,如何对尾矿库进行生态恢复,以及对尾矿库所占土地进行二次利用已成为了重要的关注目标。本文以某尾矿库闭库工程为例,简单介绍了尾矿库生态恢复及复垦的方法措施。

关键词:尾矿库 闭库 生态恢复 环境治理

我国是矿业大国,且随着经济发展和矿产资源开发,冶金和有色行业在矿物加工等过程中产出大量尾矿,每年产生的尾矿约3亿吨。

尾矿库建设的目的是有效的堆存尾矿,从而防止尾矿随意排放污染环境,因此建设尾矿库本身也是就是一项环保工程。但从环保和安全的角度来讲,尾矿库也是重大的危险源和污染源。同时,尾矿库也占用了大量的土地资源,在土地资源日益紧张的今天,对尾矿库进行生态恢复及土地再利用是重要的战略目标。

尾矿库的建设和堆存过程中会不可避免地对库区和周边的自然环境造成影响,从而使环境质量发生一定的变化。在尾矿库服务期满后,可通过闭库和生态复垦来进行生态恢复与补偿。闭库后的尾矿库可恢复为林地、耕地及多种用途相结合的生态工程。

1 尾矿库闭库生态恢复措施

1.1 土地复垦。尾矿库服务期满后,应及时进行复土,复土厚度应达到农业复垦要求,即0.8m。可采用推土机对尾砂滩面进行修整,使其按一定坡度坡向排水设施,再用压路机压实,然后覆盖30cm耕作土并用压路机压实,再将其余耕作土均匀的覆盖在表面,最后进行人工精细平整。

1.2 植物品种筛选。尾矿库运行过程中,库区内原植被遭到破坏,在项目区半干旱的脆弱生态条件下自然恢复植被较困难,且周期较长,因此要筛选适宜的先鋒植物作为土地复垦的物种对复垦土地进行改良,同时先锋植物能在新复垦土地恶劣环境中生长,抗性强,能抗寒、旱、风、涝、贫瘠、盐碱,生长快,能固定大气中的氮元素,播种栽植较容易,成活率较高。引入先锋植物,可以改善矿区废弃地植物的生存环境,为适宜植物和其他林木、经济作物,甚至农作物的生长,提供必要的前提条件。

1.3 植被恢复。尾矿库库面适宜种植油松或小杨树等乔木,树下种植芭茅、沙打旺等根系发达的草类,减少土壤水分蒸发,保证库内植被健康旺盛生长,绿化环境。

应尽可能在秋冬二季整地,来年春秋二季造林,以利于容蓄雨雪,促进生土熟化。新造幼林应进行封育,禁止放牧及其他不利幼林生长和破坏整地工程的活动。幼林郁闭前,在不影响幼林生长的前提下,在林间种植根系发达的草类。同时注意防治鼠害。

植被成活率70%以上且分布均匀的,可不进行补植;成活率30%~70%的需进行补植,成活率不到30%的,重新植被;补植应采用统一苗种的大苗或同龄苗。

2 某矿山尾矿库闭库及生态恢复情况

2.1 闭库前概况。该尾矿库采用上游式筑坝,初期坝为透水型坝体,坝外坡为干砌石护坡。后期坝为尾砂混合土石堆筑,目前呈现2级子坝,一级子坝坝坡局部冲刷十分严重。

尾矿库原有排水设施为排水斜槽,现已被尾矿砂淹没失去作用。尾矿库周边设有截洪沟,已被南侧上坝公路截断失去截洪排水能力,致使雨水冲刷一、二级子坝坝肩形成冲刷坑;同时,部分雨水进入尾矿库内,造成二级子坝部分区域形成流土而破坏坝面。

此外,该尾矿库还存在以下问题:(1)初期坝外坡上修有上坝公路,存在安全隐患;(2)后期堆积坝的结构参数不符合该库的设计要求,后期坝坝坡过陡;(3)后期坝上存在冲刷坑,坝面破坏;(4)截洪沟不完整,排水系统不完善;(5)后期坝未覆土植被;(6)尾矿库未设置坝体位移、浸润线观测设施,无动态监测档案资料。

2.2 尾矿库治理。该尾矿库为病库,闭库先应先进行治理,使之达到正常库标准,再行闭库。

治理工作要求清除初期坝坝顶尾砂及土石,使坝顶露出;清除初期坝外坡废弃的上坝道路及排水沟,露出干砌石坝面。

为消除安全隐患,对后期坝进行人工削坡处理。要求对后期坝一级子坝削坡至1:2.5坡度,二级子坝削坡至1:3.0坡度,坝外坡一律覆盖附近山皮土,覆土厚度0.5m,种植草皮护坡。一级子坝坝顶宽度修整至不小于3m,并用碎石垫路。

尾矿库闭库后,保留南侧上坝道路。

对尾矿库后期坝坝肩冲刷坑回填碎石并人工夯实,作为断裂截洪沟的基础,重新修砌截洪沟,并使之连接至原有截洪沟内。二级子坝坝面缺失处回填碎石并人工夯实。

尾矿库原有排水斜槽被尾砂淹没,失去排水作用,应进行封堵,从出口处自下而上用毛石混凝土封堵,封堵段长度不小于50m。

2.3 尾矿库生态恢复。设计对修整后尾矿库库面进行覆土,覆土厚度0.8m,土料要求为购置客土,覆土后库面修建纵、横向排水沟并相互连通,按照一定坡度汇流至后期坝坝顶纵向排水沟,形成排水系统,具体见闭库平面布置图。排水沟断面为矩形,净断面尺寸宽×深=0.5m×0.3m。库面纵向及横向排水沟均间隔20m设置一条。

针对矿区属暖温带季风型大陆气候,雨季降水多集中于7~9月份,雨热同期,冬季寒的特点,结合矿区周围生长的乡土树种,选择的水土保持树种为油松或小杨树,草种为芭茅、沙打旺等根系发达的草类,减少土壤水分蒸发,保证库内植被健康旺盛生长,绿化环境。肥田农作物为大豆,等待土地交付村民使用后,可根据需要选择种植其他适宜农作物。

3 结语

尾矿库闭库生态恢复是矿业实现环境保护可持续发展的重要环节,其意义不仅在于保护环境,避免污染,更在于深化利用土地资源,甚至可将险恶地形改造为平坦的耕地和其他可利用的土地,改善生活环境,对于矿山企业具有重要意义。

参考文献:

[1] 《尾矿设施设计参考资料》编写组.尾矿设施设计参考资料[M].北京:冶金工业出版社,1980.

[2] 沃廷枢.尾矿库手册[M].北京:冶金工业出版社,2013.

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