基于生態環保的高海拔地區礦山建設及防治水方案研究

近年來隨著我國中部、東部地區的礦產資源開采逐漸枯竭，越來越多的地質勘查、礦山建設活動聚焦在西部地區，特別是以往開采活動較少的青藏高原地區，陸續發現了西藏驅龍銅礦、多龍銅礦、多才瑪鉛鋅礦等一批大型、超大型礦床，后續找到新的大型礦床的找礦潛力也十分巨大。但高海拔地區因其本身高寒、缺氧、氣候環境惡劣、生態系統脆弱等問題也為礦山開發建設帶來了不小的挑戰。

例如，西藏多才瑪礦區緊鄰長江源頭——沱沱河南岸，水文地質條件復雜，礦坑水難以外排，環保要求嚴格，礦山建設要求極高，生態環保礦山防治水方案是礦山建設研究的重點。這就需要將礦山建設的設施環境、資源賦存條件、采選系統工程、自然環境的保護等各類因素構成一個有機的系統

，以期實現礦山的順利建成投產。本文以多才瑪礦區為例，基于青藏高原高海拔地區礦產資源開發和勘查施工的實際經驗，研究分析了高海拔地區礦山建設影響因素和應對措施，提出了生態環保礦山防治水方案，為今后高海拔地區礦山建設提供參考。

1 高海拔地區礦山建設的影響因素

從原因角度分析，制約高海拔地區礦山建設的主要因素包括因特殊地理環境產生的惡劣自然條件因素以及因生態系統脆弱導致的環保要求嚴格兩個方面。

1.1 惡劣自然條件因素

高海拔地區礦山建設面臨的惡劣自然條件因素主要包括：高寒、凍土、缺氧、天氣多變等。

（1）高寒。沱沱河地區屬高原溫帶亞寒帶或寒帶的半干旱氣候區，海拔4500m～4800m，沿年平均氣溫4.2℃，1月份最冷，平均氣溫-24.8℃，極端最低氣溫-45.2℃，最熱的7月份平均氣溫7.5℃。每年10月至翌年5月為寒凍期，四季不分明，常年溫度很低，是中國氣候最寒冷的地區之一。高海拔地區因氣候寒冷、冰凍期長，導致每年的施工窗口期很短，寒冷的氣候條件也嚴重影響了人、機的工作效率和工程材料的性質性能。

本區表層土壤Cd含量的變化范圍為31～335 μg/kg，均值為78.07 μg/kg。統計結果顯示，目前本區有97.06%的土壤Cd含量值低于農用地土壤污染風險篩選值(300 μg/kg)[4]，其土壤環境質量中單指標Cd處于清潔狀態；有2.94%的土壤Cd含量高達335 μg/kg，略高于農用地土壤污染風險篩選值，土壤環境質量中單指標Cd為輕微污染。

（2）凍土。青藏高原地勢高亢，氣候寒冷，凍土層基本分布全區，凍土按其年內及年際間的變化特點，可分為季節性凍土及多年凍土（巖）。季節性凍土厚度隨季節而變化，一般每年4～5月份隨暖季的到來，季節性凍土層從底部開始融化，地表隨晝夜溫度反復凍融，直至9～10月融化層達到最大深度；10～11月份從地表開始凍結，11月底至第二年4月份全部凍結，年融凍期150～200天左右，其余時間屬于封凍期。凍土因其產生的凍融現象，對礦山建筑物的安全影響較大。

（3）缺氧。根據氣象資料，沱沱河地區氣壓在562.2～611百帕之間，為海平面氣壓的58%左右，含氧量僅為海平面的43%。由于含氧量不足，柴油無法充分與氧氣反應燃燒，柴油動力設備在該地區的效率不足平原地區的50%。同時，因缺氧導致的高原反應及對高原的畏懼心理也對于人體的生理、心理健康狀況產生了不良影響，嚴重降低了工作效率。

（4）天氣多變。青藏高原地區氣候干燥，紫外線強烈，冬季多風，一天之內天氣在晴、雨雪、冰雹間多次轉換十分常見，為工程施工和工程管理帶來嚴峻挑戰。

鄉村中農業的發展一直被認為是鄉村經濟中的重要一環，在黨的十九大報告中，共列出包含鄉村振興戰略在內的影響黨和國家發展的七項戰略，這足以見得黨與國家對鄉村發展的高度重視[3]。因為鄉村振興戰略不僅關系到鄉村發展，還關系到國家總體的發展。鄉村振興的首要前提就是鄉村產業振興，產業振興關系到我國是否能從根本上解決城鄉分離、貧富差距明顯、國家整體素質提升等問題，也關系到我國是否能實現城鄉統籌、城鄉一體化。當然，鄉村的發展必然要有與當地特色相結合的發達興旺的產業做支撐，只有結合鄉村實際現狀，大力發展鄉村產業，才能提高居民收入，提升鄉村幸福感和發達程度。

1.2 生態環保因素

通過調查顯示，南京體育學院的學生參與民間體育主要的原因是為了普修課程學分，并不是出于自己的興趣愛好。興趣是最好的老師，不考察學生是否出于自己的意愿而開設課程，很難滿足學生的個人興趣愛好，進而學生在學習的過程中不會投入太多的精力，而是把課程當做課堂任務來完成，失去了學校開設此課程的初衷。但也不能片面來看，在學習的過程中學生也得到了身體的鍛煉，對于民間體育也有了的初步了解，增長了知識。

地表帷幕線預注漿堵水：礦區含水層具有富水性及透水性不均一、巖溶較發育、巖溶地下水靜儲量大等特點。為了降低區域內側向巖溶地下水對礦山開采的影響，在礦山開發前通過實施地表帷幕線預注漿，可有效阻斷灰巖區巖溶水與礦坑水的聯系，降低地下水靜儲量及動態補給量，大幅度減少了礦體開采范圍內地下水排水量。

對自然環境因素的應對以預防為主。在決策階段便要全面分析評價項目開發的影響因素，包括：礦山地質環境條件；市場、政策法規、社會等外部因素；采選工藝的選擇；采礦與選礦經濟成本分析；礦山環境影響評價

等。

作為一種具有“信任品”特征的商品，嬰幼兒配方乳粉的質量安全信息在生產者和消費者之間存在明顯的不對稱性，因此其質量安全問題格外受到關注。嬰幼兒配方乳粉的質量安全水平可能是影響進口量的因素之一。其他條件不變的情況下，國產嬰幼兒配方乳粉的質量安全水平與進口量成負相關，即國產產品的質量安全水平越高，消費者對進口產品的需求越少；而進口嬰幼兒配方乳粉的質量安全水平與進口量正相關，即進口產品的質量安全水平越好，消費者對進口產品的需求越多。

在進修醫師剛入科對功能神經外科疾病尚不熟悉的情況下，安排書寫病歷是快速進入狀態的好途徑。對常見的十幾種疾病都做好文本模板，特別是首次病程記錄，做到寧繁勿簡。在現病史中對癥狀的描述盡可能詳盡，歸納可能的合并癥狀，提供必要的陰性癥狀，完善的既往治療措施；查體需包括可能的陽性體征和必要的陰性體征；診斷依據條理性強，有分析過程，同時提供3～4條鑒別診斷；診療措施規范合理；術前小結模板對手術適應癥、可能的合并癥及術后注意事項記錄清楚。在進修醫師病歷書寫過程中，通過對詳盡的模板進行改動，增加患者個體化信息的過程中也獲得了對疾病認識的提高。

（2）尾砂處理。尾礦庫、廢石堆場會對周邊生態環境及自然景觀產生嚴重影響。近年來新建尾礦庫審批趨嚴，對尾砂的處理也是礦山建設需要著重考慮的問題之一。

河床防滲截水：礦區地表河流在流經礦體圍巖灰巖段時存在不同程度的滲漏，是礦區巖溶地下水的主要補給源之一。通過在礦區主要河流河道修建防滲引流渠，可最大限度減少地表水體對礦坑水的補給。

（1）生態環境保護。礦山工程建設勢必會占用大片土地，破壞當地植被；青藏高原上的野生動物多有遷徙習性，修建公路等線性工程會對野生動物的生存環境產生影響。隨著井下采礦工程的掘進，地下水疏干影響范圍增加，可能會造成周邊濕地萎縮、加劇周邊草原沙化，進而影響周邊陸生植物和水生植物的生長。

2 高海拔地區礦山建設應對措施

2.1 自然環境因素應對措施

由圖4可知，添加紅曲紅肉脯的紅度值明顯最好，在任意濃度下均高于其他三類發色劑。隨著紅曲紅濃度的提高，紅度值逐漸升高，當濃度為0.008%時，紅度值最高，為14.64，與濃度為0.01%時基本持平，因此從成本考慮，紅曲紅最佳添加濃度為0.008%。亞硝酸鹽的發色性能基本與蛋黃粉持平，略有偏高，而辣椒紅的發色性能則最低。

在施工準備階段，應充分收集當地氣象、地質條件等資料，提前部署各個階段的勘察工作，查明工程建設條件，選擇適宜的施工工藝方法，同時做好組織管理工作，合理安排施工計劃。考慮高原作業降效、雨季造成的交通不便等因素，工期目標應依內地同類項目1.5～2.5倍計劃

。高原地區往往基礎設施條件相對落后，交通不便，受封凍期限制，施工窗口期短。為保障施工工作的順利開展，需要做好資源供應計劃，合理安排各類生產資料的供應、運輸、中轉、倉儲等工作。提前安排施工單位考察現場，熟悉施工作業環境。高原地區氣候寒冷，晝夜溫差大，還應注意施工機器具、澆筑混凝土、管線等的保溫工作。

高原地區空氣中含氧量水平低，缺氧嚴重，極大的影響了人員及設備的工作效率。對于具備條件的礦山，可安排人員提前在海拔相對較低的地方適應高原環境后，再進駐高海拔現場。職工宿舍及辦公樓可安裝彌散式供氧系統，增加室內氧氣含量，提升人員工作生活環境的舒適度。對于地下開采金屬礦山，可采用在礦井通風系統中安裝加壓供氧設備的方法，保障人員和設備的需氧量，同時盡可能使用零氧平衡炸藥和電動機械設備。大力發展智能礦山建設，實現采選生產的自動化、智能化，減少一線工作人員。

凍土存在的凍脹和融沉現象，對建筑物基礎的安全會產生較大影響。應做好工程地質勘察，查明凍土層厚度。建筑物基礎應盡可能落在基巖上面，實在無法落在基巖上的基礎，也要參考高原地區建筑物普遍采用的形式，如：架空式建筑形式，防止凍土對建筑物的破壞。

青藏高原地區因其高寒高海拔的自然條件，擁有脆弱敏感而獨特的生態系統，植被類型單一，層次分化不明顯，動物種類少但珍惜特有動物種群數量較多，如果生態環境系統遭到破壞，則生態環境變化將會對高原及周邊生態環境與社會發展產生重大影響

。

證 因為yn=ayn-1+f(n),所以ayn-1=a2yn-2+f(n-1)a， …， aryn-r=ar+1yn-r-1+f(n-r)ar, …, an-2y2=an-1y1+f(2)an-2,上述各式相加并消項可證得結論.

2.2 環保風險應對

高海拔地區由于其脆弱的生態環境系統，對于環保的要求往往很高，排放標準也更為嚴格。因此在高原地區礦山的設計和建設過程中，要始終堅持綠色礦山理念，堅持生態環保在前，力爭實現尾砂、廢石、廢水的“零排放”。高海拔地區礦山建設首先應充分調研了解當地環保政策，明確各類污染物是否允許排放及其排放標準，開展環境影響評價。同時在建設開始前做好環境本底調查，包括：土壤、空氣質量、地表水及地下水的水質分析等。設計外部道路時也要考慮為野生動物預留遷徙通道。

對于礦山來說廢石堆場和尾礦庫占地面積較大，建設成本較高且對草場破壞嚴重，是礦山工程造成生態破壞的主要因素之一。若能減少廢石、尾砂排放，縮小廢石堆場和尾礦庫的建設規模，則既可以節約建設成本，也有利于保護環境。在礦山基建和井巷開拓時期產出的廢石，可用作地面建筑的建筑材料及運輸道路的路基。對于地下開采礦山，應優先采用充填法回采，既提高了回采率，可以充分回收利用資源，生產期間產出的廢石、尾砂也可充作充填骨料回填采空區。因高原地區物資匱乏，工業材料往往需要從內地運輸，成本高昂，多余的廢石、尾砂經處理后可作為建筑材料就近銷售或礦山留用，實現廢石、尾砂“零排放”。礦山廢水可在礦山周邊查找水力通道，凈化處理后通過排水井重新回灌入地下含水層；對于大水礦山則可先采用帷幕注漿工藝截水后再進行回灌，實現廢水“零排放”。

礦山基建完成或閉坑后，還應該及時開展礦山生態修復。可以采用

：草皮移植技術；多草種組合、覆膜保暖的植被修復技術；廢渣場無土化植被重建技術等方法，修復因勘查、礦山建設、開采等活動壓占、破壞的植被，促進生態系統恢復。

3 礦山生態環保防治水方案研究

3.1 生態環保防治水方案

礦山防治水應堅持綜合治理、保護水資源和注意地質環境影響的原則。多才瑪礦區孔莫隴礦段以二疊系九十道班組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層為礦床直接充水含水層，地表水與地下水水力聯系密切，礦區構造、巖溶發育，水文地質邊界條件復雜。

根據礦區水文地質條件、環保要求等綜合因素考慮，建議采取“堵、截、疏、灌”的系統工程作為礦山防治水方案，實現地下水地表“零排放”，達到生態環保的目的。

可可西里自然保護區、三江源國家森林公園等眾多自然保護區在青藏高原區內分布，環保要求極其嚴格。影響礦山建設的主要生態環保因素包括生態環境保護、尾砂、廢水的處理等。

（3）廢水處理。隨著國家對于礦坑水排放的要求越來越嚴格，甚至部分地區已不再具備礦坑水外排條件，因此在青藏高原環境敏感區域，需要格外重視廢水的處理與排放。以多才瑪礦區為例，該地區含水層以碳酸鹽巖溶裂隙含水層為主，地下巖溶裂隙發育，形成導水通道，涌水量充沛。礦區北距沱沱河僅5km～8km，沱沱河及其攤岸在沱沱河特有魚類國家級水產種質資源保護區范圍內。保護區要求：為保護沱沱河特有魚類的繁殖期和幼體生長期，設定特別保護期為每年5月1日至9月30日，特別保護期內不得從事捕撈、爆破作業以及其他可能對保護區內生物資源和生態環境造成損害的活動；禁止在保護區內新建排污口，在水產種質資源保護區附近新建、改建、擴建排污口，應當保證保護區水體不受污染。這對礦山排水提出了很高的要求。

礦坑疏干排水：礦坑排水宜采用邊開采邊疏干的方式進行，即排水與采掘工作同時進行，直接利用坑下開拓、采掘工程進行裸巷排水疏干。礦坑排水首先消耗地下水靜儲量及彈性釋水，隨著時間的推移，地下水靜儲量逐漸減少，礦坑排水逐漸減小，最終排水量趨于基本不變。此外還要加強礦區地下水水位的動態監測，及時了解地下水流場形態和變化情況。

3.3.5強化典型示范 學習借鑒浙江“千村示范、萬村整治”經驗，組織開展農村人居環境整治示范活動，及時總結推廣一批先進典型，通過試點示范不斷推進農村人居環境整治工作。

礦坑水回灌：多才瑪礦區地處沱沱河流域生態環境敏感區，為保護區域水資源環境，應將實現礦山地下水地表“零排放”為目標。建議將礦坑排水在進行集中處理達到國家Ⅱ類地下水水質標準以上后，除滿足礦山生產生活利用外，剩余水量在礦區水文地質單元外條件允許區域將礦坑水回灌至地下。并在回灌工程實施中，加強地下水水質的動態監測，盡最大可能降低礦坑排水對區內生態環境的影響。

3.2 地下水資源綜合利用

多才瑪礦區地下水資源豐富，地下水與地表水水質相近，初期可考慮利用礦區地下水靜儲量作為礦區基建期生產與生活用水使用。

隨著礦坑疏干排水，地下水靜儲量面臨干枯，生產生活用水可考慮利用處理后的礦坑排水，這樣可以減少礦坑排水回灌量，增加生產效益。

礦床在開發、開采過程中一定要合理利用水資源，做到統籌兼顧，有效保護和節約使用水資源，厲行計劃用水，實行節約用水，對礦區內的礦坑涌水充分利用。生活用水一定要優先于其它一切目的的用水，水質較好的地下水和地表水優先用于飲用水，合理安排工業用水。合理引用地表水和開采地下水，以保護礦區周邊水資源的持續利用。

4 結語

青藏高原已逐漸成為我國重要的礦產資源戰略基地，但同時高海拔地區自然環境惡劣、生態系統脆弱的特點也對礦山開發建設提出了更高的要求。

在新的礦業形勢下，堅持生態環保理念，不斷推動技術創新，打造智能礦山、綠色礦山，才是高海拔地區礦山建設發展的必由之路。探索研究基于生態環保的礦山建設方案，有利于突破青藏高原地區礦山建設瓶頸，打開高海拔地區礦產資源開發新局面。通過研究高海拔地區礦山建設的影響因素，分析應對措施，提出生態環保防治水方案，為高海拔地區礦山建設提供新思路。

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