東坪金礦礦山恢復治理與可持續發展分析

侯偉利，許京明

（河北省地礦局第三地質大隊，河北張家口075000）

礦山開采產生一系列的地質環境問題，在此問題上，國家及政府相關部門在各個時期都給予高度的關注，政策文件及法律規范要求礦山在開發中保護，保護中開發，使礦山開采更規范，更環保，使得礦產開發在為國民經濟做出貢獻同時，更為子孫后代留下一片綠水青山，秉持著以習近平總書記生態文明思想為指導，牢記“綠水青山就是金山銀山”的理念，邊開采邊治理，大力開展綠化，全力修復生態，積極構建綠色和諧的礦山環境。

1 礦山概況

崇禮紫金礦業有限責任公司東坪金礦位于河北省張家口市崇禮縣境內，此礦在1985 年肯定其工業價值后，崇禮縣人民政府于1986年6月決定建選廠，一直于2005 年9 月6 日經國企股份制改造注冊成立崇禮紫金礦業有限責任公司，自建礦以來為崇禮縣經濟和社會各項事業的發展做出了重要貢獻。

礦區一帶分布的二長巖、石英二長巖，為海西期堿性巖體，是金礦的主要巖體，根據開采技術條件及礦山生產實際，礦山開采方式采用空場法采礦、嗣后尾砂充填處理采空區。

2 礦山開采造成的地質環境問題及治理

礦山開采方式為地下開采，地下開采產生的采空區可能直接影響礦山安全生產和間接影響人員、設備發全等；地表渣場的堆放以及尾礦排放的尾礦庫都對地表環境造成一定的影響，采空區、廢渣場、尾礦庫是礦山需要治理綠化的重要工程。

2.1 采空區治理

2.1.1 充填工藝流程概述

東坪礦區充填系統采用全尾砂膠結充填方式，充填站（見圖1）位于礦區西北方向，充填料漿采用全尾砂、膠結材料和水為原料進行制備。選廠產出的全尾砂漿經專用管路自流進入尾礦泵站的尾砂濃縮倉，通過泵送到尾砂濃縮貯存裝置頂部，當充填攪拌站需要制備尾砂充填到井下采空區時，進入尾砂濃縮貯存裝置頂部的尾砂經濃縮沉降后由裝置底部管路放出進入高濃度攪拌槽內，啟動雙管螺旋輸送機按配比要求將水泥送入攪拌槽內攪拌，按濃度要求添加水并攪拌均勻后自流進入充填鉆孔，經充填鉆孔及巷道充填管路輸送至井下采空區。當采充不平衡時，不需要充填的尾砂經尾礦輸送車間的活塞式漿體泵揚送至尾礦庫。

2.1.2 充填材料制備

該尾砂充填系統的充填材料有兩種，即加水泥和不加水泥兩種料漿。加水泥的尾砂膠結充填根據需要制備不同灰砂比的充填材料，一般底部結構充填料灰砂比較小，上部結構灰砂比逐步增大。另一種為不加水泥的全尾砂充填。尾砂直接從選礦廠經管道輸送至充填站的尾砂濃縮倉進行濃縮，為滿足尾礦輸送的要求，需要在選廠新建尾礦輸送泵站將尾礦輸送至尾礦充填站，為滿足充填站內尾礦濃密裝置的工作工況的變化，在新建的尾礦輸送泵站內設兩個輸送系列，在每個系列輸送泵與充填站各臺尾礦濃密裝置之間設陶瓷內襯鋼管，尾礦充填裝置的溢流水通過一條焊接鋼管自流到尾礦輸送泵站礦漿池，再經尾礦輸送泵輸送至尾礦庫。

圖1 充填站全貌

2.1.3 充填工藝步驟

（1）采空區尾砂膠結充填。

①觀察找到下漿口位置，看采空區有無存隆礦，清理干凈。

②找到鑿巖巷、出礦穿出口砌擋墻，并安裝臨時脫水管。

③安裝脫水管（上盤不能安，只能在下盤安裝）從上往下布設。

④鋪設充填管與主管路接通。

⑤進入觀察期，待擋墻凝固期完成。

⑥開始注漿。

（2）采空區混合充填。

①觀察找到下漿口位置，看空區有無存隆礦，清理干凈。

②找到鑿巖巷、出礦穿出口砌擋墻，并安裝臨時脫水管。

③進入觀察期，待擋墻凝固期完成。

④開始注漿。

2.2 廢渣場治理

廢渣場治理工程主要采取在廢渣坡坡腳修建擋土墻，坡面、平臺進行廢石清理并進行護坡覆土種植綠化工程。

2.2.1 擋土墻

東坪金礦有多處廢渣場堆放，在每個廢石場坡腳修建有擋土護坡墻，護坡墻一般底部比頂部寬，上側為直立面，下側為傾斜面，墻體延縱向設置伸縮縫，在護坡墻底部往上約20cm 處設一條沉降縫，用瀝青、麻絮填塞。墻體用水泥砂漿勾縫，墻頂及臺階部水泥抹面，地面以上高度1.5m處設計一排排水孔，上游側管端用反濾層土工布包裹，上填礫石、塊石。

2.2.2 坡面、平臺綠化

廢渣場的坡面治理一般坡度控制在30°左右，坡面為魚鱗狀護坡或直接平整覆土綠化。

若為魚鱗狀護坡，坡面上預埋半圓環形混凝土構件，在渣坡坡上呈“品”字型魚鱗狀分布，半圓環狀混凝土構件內設鋼筋龍骨，然后在魚鱗狀網格內填土并進行種樹或種草綠化，另外也可以對廢石場進行整體壓實、覆土、綠化（見圖2）。

圖2 魚鱗狀護坡

2.3 尾礦庫治理

2.3.1 尾礦庫簡介

尾礦庫利用一溝谷作為庫區，溝的方向為南北向，溝口建壩，三面環山，總的地勢是南高北低，呈“V”型溝谷，屬溝谷型尾礦庫，壩前坡度相對較緩。尾礦庫設計初期壩壩體結構為土、石混合壩，后期壩由坡洪積堆積筑壩，筑壩工藝采用上游法，在庫區排滿后進行閉庫治理。

2.3.2 尾礦庫治理

初期壩干砌石坡面保持原狀，庫區整修若干個臺階，庫區和堆積壩壩頂全部鋪設土工膜。左岸設排水明渠，增設庫內攔洪槽，增設庫區排洪溝、排水溝，壩面和庫區覆土恢復植被。

（1）排水渠工程：在左岸設計排水明渠，并設置伸縮縫，縫內瀝青砂漿填塞，排水明渠為現澆鋼筋混凝土結構，梯形斷面，最下層鋪設土工膜一層。

（2）攔洪槽工程：在距終期壩頂上游設攔洪槽，來攔截百年一遇庫區洪量。然后由排水明渠排出庫外。攔洪槽采用下鋪土工膜，上筑砼墊層，槽體為現澆鋼筋砼，四邊設平臺，土工膜與庫面土工膜進行連接。

（3）排水溝工程在現狀初期壩頂設排水溝，為素砼結構，梯形斷面，排水溝的水排入左岸泄洪渠內。

尾礦庫治理效果見圖3。

3 結論

圖3 尾礦庫治理效果

本文對東坪金礦礦山開采造成的環境地質問題進行了概述，并做了相應的治理綠化措施，正確處理好礦產資源開發與環境保護的關系，實現資源開發、環境保護與經濟社會協調發展，使礦山開采更具科學性、前瞻性、實用性。更好地改善礦區生態環境，并可能使礦山地質環境治理后再利用，科學地走上一條良性循環之路，獲得更好的經濟效益、社會效益和環境效益，正如2019年4月28日北京世界園藝博覽會開幕式上習總書記的發言“同筑生態文明之基，同走綠色發展之路”，礦山開采既要金山銀山，也要綠水青山，使之可持續發展，為我們的奧運之城添色添彩（見圖4）。

圖4 東坪金礦全貌圖