摘要:我國物產豐富,尤其礦產資源更是為我國經濟發展起到了巨大的推動作用,近些年來因為金屬價格的不斷增長,對于礦產資源的開發與利用也大幅度地提升,而用于儲存金屬非金屬礦石選別后排出尾礦的場所——尾礦庫,同樣也在大范圍和大規模的興建,但是因為對其需求的迫切,在各種地域、地質上興建的尾礦庫存在著許多問題,尤其是其在施工使用的過程中對于環境的影響,更加不容忽視。文章就尾礦庫的具體介紹入手,重點研究尾礦庫在施工使用過程中對環境造成的各種影響和危害,并有針對性地提出相應的應對和補救措施,以便更好地利用礦產資源為我國造福。
關鍵詞:尾礦庫;生態平衡;大氣污染;廢水污染
中圖分類號:X820 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)18-0108-02
1 尾礦庫相關介紹
1.1 尾礦庫的由來
我國是一個礦產大國,各種金屬非金屬的礦山在世界總量中占據著較大的比例,再加上近些年來金屬的價格不斷增長,對于礦產資源的開發更是越來越多,相應的需要處理的尾礦數目是非常巨大的,所以尾礦庫在我國的發展也十分迅速。而所謂的尾礦庫顧名思義就是用來儲存尾礦的倉庫或者場所。
1.2 我國尾礦庫的發展現狀
(1)尾礦庫的數量以及分布。因為我國礦產資源豐富,存在礦產的地域都在進行不同程度的開發與利用,所以尾礦庫設立的數量也是相當可觀的,根據國家安監局在2008年底的統計我國尾礦庫的總量已達12655座;至于分布方面,多數存在于我國礦產資源較為集中的地方,例如華北地區、東北地區以及華中地區;至于具體的省份要屬河北省、山西省以及遼寧省了。(2)尾礦庫的規模。因為我國礦產資源的開發主要遵循多、快的原則,所以就影響了尾礦庫的建設主要以小型庫為主;至于庫存量和壩高的要求則多數是在1000萬m3和60m3 以下。(3)尾礦庫的類型及特點。根據建設尾礦庫的地形的不同,我們可以將其分為三類,分別是:山谷型尾礦庫、平地型尾礦庫以及傍山型尾礦庫,其中山谷型尾礦庫是指在谷口設壩建立的尾礦庫,這種庫在后期的管理維護上比較容易,筑壩高的情況下可以有利于大量的匯水和排水;平地型尾礦庫就是在平地四周堆筑壩圍成的尾礦庫;而傍山型尾礦庫就是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫。
2 尾礦庫具體施工技術設計探析
尾礦庫的設計施工總是要以安全、經濟為基礎的,而且還必須要保證在正常使用中能夠高效的運行,所以這就為其設計與施工增加了一系列的難度,下面我們就具體從三個方面來介紹尾礦庫在設計技術的各種要求與其所達到的成效:
2.1 改善壩體的滲流條件
之所以把滲流條件放在首要位置,是因為其關乎著整個尾礦壩的穩定性。就我國而言初期建設的尾礦壩普遍是不透水的土壩,這樣的壩種在經歷大量存積水的時候難免會造成浸潤線溢出壩頂的現象,之后尾礦砂流失、沖溝形成在所難免,嚴重的話甚至會使得整個尾礦壩滑動。為了防治因為地下水浸潤得太高而使體穩定性下降甚至喪失的現象發生,我們需要做的是防止滲流破壞發生,具體的操作包括采用防滲材料充填加固滲漏區, 隔斷滲流; 重整坡角, 調整或設置排水系統等。
2.2 提高壩體的密實度
壩體密實度的高低直接影響其抗剪強度的強弱,經過多種實踐證明,我們總結出可以進行尾礦砂分級的許多工具,并且利用這些工具分選出來的粗顆粒尾礦砂填筑下游壩坡的技術已經成熟,并且效果顯著。
2.3 改善壩體受力條件
以前為了改善壩體抗震的效能,我們總是會選擇減緩壩體坡度的方法,這種方式不僅不能達到坡體加固的目的,還會使得尾礦庫的容積明顯減小。而后來找到了一個既經濟又實用的方法就是對地震穩定性較差的壩坡進行加筋補強或做成加筋土,我們還可以分層設置鋼筋混凝土梁來使整個壩體更加完整,這樣在即使是受力或者是面臨變形時,都能夠有效地增強其穩定性。
以上是針對設計方面提出需要嚴格注意的環節,而現在我們要強調的是在具體的施工過程中需要遵循多個原則,首先在施工人員的選擇上,我們必須與擁有良好信譽和業績的施工隊進行合作,以保證施工的質量;其次是對于施工圖紙的仔細審查,因為施工本就是對設計的實際貫徹,而圖紙則是設計的具體表現形式,所以此項十分重要;再次,對于質量的指標我們需要明確的制定,并且還要輔助以嚴格的監管,嚴禁“豆腐渣”工程的出現;最后則要強調管理上的問題,事實上要做到施工單位要有質量的管理和保證體系。
3 尾礦庫施工使用過程中對環境的影響
尾礦庫在施工使用過程中對環境的影響經過多年來的實踐,我們可以總結為以下三點:首先是尾礦庫的建立對原有自然景觀的各種改變以及對生態、環境要素造成的破壞;其次是尾礦庫的建立最常見的就是粉塵的大量出現,這些粉塵通過風的作用造成對大氣污染的問題;最后就是尾礦庫建立使用過程中產生的廢水對附近水資源不同程度的污染,下面我們就從這三個方面具體闡述尾礦庫施工使用中對環境帶來的負面影響:
3.1 對周邊自然景觀和生態平衡的破壞
在尾礦庫施工過程中,機械的使用難免造成巨大的噪音,各種鑿巖、裝卸以及運輸都無法避免,這種噪音不僅對長期從事這種工作的人員造成精神上和身體上的損害,而且對于有傍山型的尾礦庫噪音過大會造成整個山體的震動,從而造成山中巖石的松散,在遇到梅雨天氣就會出現山體滑坡、泥石流的現象; 除了噪音之外,尾礦庫的建立本身就是對于原來自然景觀和生態環境的一種改變,原來的環境有其既定的統一性,而尾礦庫的加入則是對其整體性和協調性產生了一定程度的負面影響,不論是外觀上還是內部的功能上,都產生了各種破壞。
3.2 粉塵對大氣環境的污染
從上面我們對于尾礦庫的介紹中我們了解,尾礦庫是用來堆積儲存金屬非金屬礦石選別后排出尾礦的場所,這些被儲存的尾礦多數是放在露天的尾礦庫里面的,這樣的情況因為長時間的風吹日曬,尾礦不斷干燥,甚至風化成小顆粒的風塵,這樣的尾礦如果遇到風就會出現塵土飛揚的情況,如果沒有好的粉塵防護措施的實施,其被吹進周邊的大氣中,不僅造成空氣的嚴重污染,還會使周圍存在的各種動植物受到大幅度的危害。
3.3 污水對水體的污染
尾礦庫施工使用過程中出現的污水,主要是尾礦庫中的尾礦水,而這些污水流出主要的原因有三個:一是尾礦庫中的肆意排放;二是是壩體不夠嚴密經常滲漏出污水;三是因為雨水的沖刷所夾帶的污水。這些污水大量排放并流入正常的水中,首先就破壞了水體的質量,對于原有的生態系統也會帶來威脅,最后如果這些水深入地下,成為可以供人類使用的飲用水,則會造成土壤甚至地下水資源的污染。
4 應對尾礦庫對環境負面影響的具體措施
針對以上尾礦庫在施工建設過程中對環境的各種污染,我們提出以下防治的具體措施:
4.1 對噪音和破壞生態自然協調性的防治對策
尾礦庫的建立我們毋庸置疑,因為這是我們迫切需要的,所以施工中出現的噪音也是無可避免的,雖然不能停止這一工作,但是我們可以加強對施工人員的保護措施,用最好的隔音材料為相關人員定制防護服裝和工具,至于對整個山體的影響則需要我們在施工之前做好準備工作,做好加固的措施。而針對于對原來生態環境的影響,這就需要我們在設計階段做好規劃,將對自然的改變降到最低。
4.2 對大氣污染的防治對策
(1)充分利用尾礦庫。尾礦庫中的尾礦對于礦產來說并不是再派不上用場的,例如可提煉其中的有效成分,有效減少了尾礦的排放量,而其粗顆粒還可以作為地下開采的回填料等等,這就需要我們去研究并合理地開發使用,這樣可以從根本上控制對大氣的污染。(2)嚴格抑制尾礦揚塵。對于抑制尾礦揚塵我們主要提出三種方法:其一是在春夏秋著三個溫度不會太低的季節,分散并且時常變換放礦的位置,使尾礦不至于太干燥,造成分風化最終成為易于被風吹起的粉塵;其二是在尾礦庫的周圍種上植被,植被可以保持水土以及抗沙塵的特點來阻止尾礦顆粒的揚塵現象;最后就是后期的補救措施,在尾礦庫服務期滿后種草植樹,這樣可以防止沖擊灘粉塵的污染。
4.3 對廢水污染的防治對策
(1)合理選擇尾礦庫建立地址。尾礦庫的建立要遵循的原則就是經濟效益和環境效益并存,而針對這一目標,需要在匯雨面積小的地方建立,這樣就大幅度地減少廢水因雨水沖刷而滲出污染的問題,還要選在水流的下游和下風向的位置,這樣可以避免水源的污染。(2)合理選擇尾礦庫建立類型。由于尾礦庫受當地地形的限制,就必須多方面地考慮尾礦庫類型的建設,從而達到科學有效地防止水污染的產生。(3)尾礦庫廢水零排放。這一目標的實現需要尾礦水處理系統的完善,這在早期的施工設計中就要受到重視,其標準是處理過的水可以重復再利用,這也是真正做到尾礦水的零排放的最終目標。綜上所述,尾礦庫是選礦廠的一項重要設施和組成部分,在尾礦庫設計、施工、運行管理過程中,往往由于各種沒有嚴格注意的地方,而造成很多方面的損害。其中環境問題就是重要的問題之一,所以我們需要嚴格遵循針對各種環境污染的問題提出的防治措施,讓尾礦庫的建立發揮更大的積極作用。
參考文獻
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作者簡介:姜蕾(1978-),女,河北張家口人,河北省地礦局第三地質大隊工程師,研究方向:水文地質、工程地質及環境地質。