礦山露天采場(chǎng)環(huán)境綜合整治實(shí)例分析

礦山露天采場(chǎng)環(huán)境綜合整治實(shí)例分析楚敬龍;譚海偉;苗雨;林星杰;劉芳【期刊名稱】《《價(jià)值工程》》【年(卷)，期】2019(038)029【總頁數(shù)】3頁(P22-24)【關(guān)鍵詞】環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);露天采場(chǎng);隱患排查;環(huán)境整治【作者】楚敬龍;譚海偉;苗雨;林星杰;劉芳【作者單位】北京礦冶科技集團(tuán)有限公司北京100160【正文語種】中文【中圖分類】X171.40引言礦山的生產(chǎn)建設(shè)，對(duì)礦山所在區(qū)域及周邊的生態(tài)環(huán)境、土地利用條件等會(huì)產(chǎn)生一定的影響［1］。到目前為止，我國礦山環(huán)境存在的主要問題有以下幾個(gè)方面：礦山開采產(chǎn)生的廢水未經(jīng)處理直接外排，導(dǎo)致水環(huán)境污染，包括礦坑水和尾礦水外排；礦山疏干排水導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境問題；采礦過程中排放的大量廢棄物占用土地；礦山開采中大量固體廢棄物的堆放經(jīng)常引發(fā)滑坡和泥石流等［2］。為了降低礦山開采的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，避免發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件造成環(huán)境污染及生態(tài)破壞，保護(hù)下游敏感目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)定期組織礦山環(huán)境隱患排查，并采取措施消除隱患。本文以河南某鉬礦露天采場(chǎng)為例，在分析露天采場(chǎng)環(huán)境現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境隱患排查，明確其存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，從而制定環(huán)境綜合整治方案，為企業(yè)環(huán)保管理人員及環(huán)保監(jiān)督執(zhí)法部門提供參考。1露天采場(chǎng)概況1.1基本情況礦山位于河南省西部中低山區(qū)的鉬成礦帶上，露采終了境界為長(zhǎng)條形，最大長(zhǎng)度1540m，最大寬度780m，最高標(biāo)高1498m，封閉圈標(biāo)高1342m，采場(chǎng)坑底標(biāo)高1174m，坑底最大長(zhǎng)度310m，寬度260m，采礦平均品位Mo0.076%。礦山設(shè)計(jì)采用15m臺(tái)階高度、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)穿中深孔、多排微差爆破、電鏟鏟裝的采剝方法。礦石運(yùn)輸采用汽車一地面破碎站一溜井一斜井皮帶運(yùn)輸至選廠方案，廢石采用汽車運(yùn)輸方案。大氣降水形成的地表徑流是影響礦山充水的主要水源。緊鄰露天采場(chǎng)西側(cè)發(fā)育有一條河流，為H類水體，由南往北流出礦區(qū)。1.2主要污染源及污染物廢氣方面，露天采場(chǎng)內(nèi)的廢氣來自兩方面，一是穿孔、爆破、裝載、運(yùn)輸過程產(chǎn)生的無組織粉塵及揚(yáng)塵；二是爆破和機(jī)械燃燒產(chǎn)生的N2、CO2、NO2、SO2;為了控制采場(chǎng)粉塵及路面揚(yáng)塵，礦山配備了專用灑水車2輛，定期對(duì)場(chǎng)地及路面進(jìn)行灑水。廢水方面，主要來自采礦工業(yè)場(chǎng)地辦公樓產(chǎn)生的生活污水及開采產(chǎn)生的少量礦坑涌水，生活污水經(jīng)生化處理后用于工業(yè)場(chǎng)地灑水降塵，礦坑涌水先泵入采場(chǎng)西側(cè)的沉淀池，再由沉淀池沉淀后回用于生產(chǎn)。固體廢物方面，主要為采礦廢石及少量生活垃圾，廢石運(yùn)往排土場(chǎng)堆存，生活垃圾運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站集中處理。1.3現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)防控措施露天采場(chǎng)現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)防控措施見表1。2主要環(huán)境問題2.1污染源監(jiān)測(cè)在找出露天采場(chǎng)的主要環(huán)境問題之前，對(duì)其中廢水、廢氣、固體廢物污染源進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。企業(yè)委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)露天采場(chǎng)沉淀池的水進(jìn)行了成分檢測(cè)。正常情況下，露天采場(chǎng)沉淀池收集的礦坑涌水用泵打回采場(chǎng)高位水池用于采礦生產(chǎn)及綠化降塵不外排，但一旦泄漏或雨季外排有可能對(duì)下游河流水質(zhì)產(chǎn)生影響，依據(jù)礦區(qū)地表水的環(huán)境功能區(qū)劃，采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)H類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。檢測(cè)結(jié)果見表2。由表可知，除Mo超標(biāo)30.6倍外，其余重金屬因子均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。由于Mo超標(biāo)嚴(yán)重，說明礦坑涌水、沉淀池水及雨季礦坑積水一旦外排均有可能對(duì)下游口類水體造成影響，因此露天采場(chǎng)礦坑積水(包括正常涌水及雨季積水)及沉淀池水均不能外排。另外，對(duì)生活污水、露天采場(chǎng)上風(fēng)向和下風(fēng)向的無組織廢氣進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。對(duì)采礦廢石進(jìn)行了浸出毒性試驗(yàn)，表明廢石為第I類一般工業(yè)固體廢物。2.2環(huán)境隱患排查環(huán)境隱患排查是降低礦山環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、將事故消滅在萌芽中的最基礎(chǔ)、最根本的方法。環(huán)境隱患排查是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、持續(xù)改進(jìn)的過程，需要先確定排查對(duì)象及環(huán)節(jié)，針對(duì)排查環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)，并對(duì)其進(jìn)行分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行整改，再進(jìn)行復(fù)查，以此循環(huán)往復(fù)，逐步降低甚至消除環(huán)境隱患，預(yù)防突發(fā)環(huán)境事件的發(fā)生［3］。通過對(duì)露天采場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境隱患排查，發(fā)現(xiàn)的問題及初步整治措施見表3。3環(huán)境綜合整治3.1整治目標(biāo)針對(duì)礦山露天采場(chǎng)排查出的環(huán)境隱患問題，依據(jù)系統(tǒng)工程的思路，對(duì)表3的前3個(gè)環(huán)境隱患問題進(jìn)行重點(diǎn)整治，實(shí)現(xiàn)截水溝整治、廢棄廢石堆生態(tài)化治理、暴雨期礦坑積水處理等工程，其余環(huán)境隱患問題根據(jù)表3的初步整治措施進(jìn)行整治即可。通過落實(shí)各項(xiàng)工程措施，逐步使得露天采場(chǎng)及周邊環(huán)境污染問題得到明顯的改善，減輕對(duì)區(qū)域環(huán)境的壓力，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)，促進(jìn)礦區(qū)及周邊環(huán)境健康發(fā)展。3.2環(huán)境綜合整治工程3.2.1截水溝整治工程露天采場(chǎng)北面和東面的山坡為開采區(qū)部分，不需設(shè)置截水溝，而南側(cè)和西側(cè)為溝谷地，均有溪流通過，因此設(shè)置了南側(cè)和西側(cè)截水溝，其中南側(cè)截水溝的溪水匯入西側(cè)截水溝后，通過西側(cè)截水溝排出礦區(qū)，既起到了導(dǎo)流溪水的作用，也將南側(cè)和西側(cè)山體的雨季山洪水截住，并導(dǎo)流出礦區(qū)之外。為避免下游地表水體受到污染，應(yīng)對(duì)截水溝現(xiàn)狀進(jìn)行整治：①清除截水溝內(nèi)的雜草，使截水溝導(dǎo)流通暢，避免洪水期由于導(dǎo)流不暢引起洪水漫出；②清除生活垃圾，并禁止工人往截水溝內(nèi)舌L扔垃圾；③對(duì)遺撒于截水溝內(nèi)的廢石、廢渣進(jìn)行清理，并將清理的廢石、廢渣運(yùn)往排土場(chǎng)排放；④對(duì)截水溝進(jìn)行全面排查，發(fā)現(xiàn)破損、斷裂部位及時(shí)修補(bǔ)，對(duì)部分沒有硬化的溝底和溝壁采用水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，確保截水溝完好、通暢。表1露天采場(chǎng)現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)防控措施序號(hào)防控措施具體情況備注1西部截水溝露天采場(chǎng)西部邊坡的+1360m清掃平臺(tái)設(shè)截水溝，將一部分雨水引至采場(chǎng)下游截水溝斷面為8m22南部截水溝露天采場(chǎng)南部邊坡的+1360m清掃平臺(tái)設(shè)截水溝，將—部分雨水引至采場(chǎng)下游截水溝斷面為17m2排水管采用①219x6mm無縫鋼管，共設(shè)兩條，由泵房沿邊坡敷設(shè)至地表，正常排水時(shí)一用一備，最大排水時(shí)兩條同時(shí)使用4灑水車采礦工程粉塵主要來自露天開采產(chǎn)生粉塵及道路運(yùn)輸產(chǎn)生揚(yáng)塵，配備了專用灑水車2輛，定期對(duì)場(chǎng)地及路面進(jìn)行灑水專用灑水車2輛3坑內(nèi)截水溝+1270m清掃平臺(tái)設(shè)截水溝，之上的水經(jīng)移動(dòng)泵站直接排出地表，之下的水經(jīng)移動(dòng)泵站排到+1270m截水溝，經(jīng)截水溝引流至+1270m固定蓄水池，然后由固定泵站排出地表5沉淀池在礦區(qū)西側(cè)和南側(cè)截水溝匯合處附近1340m標(biāo)高處設(shè)置沉淀池。采場(chǎng)底部的涌水由排水泵直接揚(yáng)送至沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清后采用加壓泵揚(yáng)送至標(biāo)高為1430m的采場(chǎng)生產(chǎn)高位水池沉淀池為平流式，尺寸為：18.15x7.85x3.5m,地下式，分2格表2沉淀池水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果（單位：mg/L）注：采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）口類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，其中Mo的標(biāo)準(zhǔn)采用集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值.項(xiàng)目pHMoCuPbZnAsCdHgCr6+檢測(cè)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)限值7.926~92.210.070.0151.00.0090.01<0.021.0<0.00030.05<0.0010.005<0.000040.00005<0.0040.05表3露天采場(chǎng)環(huán)境隱患排查及初步整治措施序號(hào)環(huán)境隱患排查問題初步整治措施1露天采場(chǎng)雖西部和南部建設(shè)有一定長(zhǎng)度的截水溝，將雨水引至采場(chǎng)下游，但截水溝管理制度不完善，溝內(nèi)多有亂棄的廢渣、廢石及生活垃圾，導(dǎo)致天然雨水受到污染，并進(jìn)而污染下游地表水體；部分溝底和溝壁沒有硬化，易發(fā)生水土流失對(duì)露天采場(chǎng)的所有截水溝進(jìn)行整治，破損的地方需修補(bǔ)完善，舌L堆廢渣廢石及生活垃圾的地方，需清理干凈，并采用水泥砂漿鋪設(shè)溝底及溝壁，減少水土流失2采場(chǎng)西側(cè)下游存在多處廢石堆，一旦降雨淋溶，其淋溶液匯入下游河流可能對(duì)地表水體產(chǎn)生影響對(duì)無主及廢棄廢石堆進(jìn)行清理，清運(yùn)至排土場(chǎng)，避免降雨條件下產(chǎn)生淋溶液，污染下游地表水體3在暴雨期，露天采場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量礦坑積水，全部排入外環(huán)境，外排水Mo超標(biāo)，可能造成下游地表水體污染一旦暴雨期產(chǎn)生大量礦坑積水，則停止采礦生產(chǎn)，將礦坑積水暫時(shí)存于露天坑及沉淀池，并在露天采場(chǎng)布置抽水泵，將礦坑積水盡快泵回選廠10萬m3蓄水庫回用于選礦生產(chǎn)，不外排4露天采場(chǎng)開采范圍較大，車輛運(yùn)輸及大風(fēng)天氣等均會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣環(huán)境應(yīng)制定抑塵措施，設(shè)置多輛灑水車，每天定點(diǎn)進(jìn)行灑水抑塵，并進(jìn)行工作記錄對(duì)沉淀池的廢水定期（每年豐、枯兩季進(jìn)行監(jiān)測(cè)）進(jìn)行取樣監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為：pH、銅、鉛、鋅、碑、鎘、鉻、汞、鉬等6企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案未包含露天采場(chǎng)的內(nèi)容5露天采場(chǎng)定期監(jiān)測(cè)制度不完善，沒有定期監(jiān)測(cè)沉淀池的水質(zhì)修訂突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案，將露天采場(chǎng)的內(nèi)容納入進(jìn)去3.2.2廢棄廢石堆生態(tài)化治理工程經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在露天采場(chǎng)西側(cè)，有廢棄的廢石堆沒有清理。對(duì)需清理的廢石，由挖掘機(jī)、自卸汽車配合清運(yùn)、排土，運(yùn)往排土場(chǎng)；廢石清理后，用推土機(jī)進(jìn)行土地平整，配置綠化帶，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)周圍綠色化、生態(tài)化。具體措施為：①土地平整：為確保植物良好的立地條件，場(chǎng)地要保持適當(dāng)?shù)钠秸?，各?chǎng)地平面起伏應(yīng)不大于5°；②栽種植被：場(chǎng)地挖植樹穴，穴規(guī)格50cmx50cmx40cm，穴內(nèi)客土，穴間距2mx2m,種植喬木，采用間栽的栽植方式，以刺槐、柳樹、雪松、油松等為主。灌木采用間栽的栽植方式，間距1.5mx1.5m，以酸棗、胡枝子、荊條、迎春花為主；同時(shí)撒播草籽，草種為白羊草、披針草、車前草、狗尾草等，草種播種標(biāo)準(zhǔn)為15kg/hm2。3.2.3暴雨期礦坑積水處理工程礦山生產(chǎn)在正常情況下礦坑積水很少，全部抽到沉淀池沉淀后用于采礦生產(chǎn)，而暴雨期礦坑積水較多，沉淀池容積不能容納暴雨期的礦坑積水，此時(shí)如果直接外排將導(dǎo)致受納地表水體受到污染（主要是鉬污染）。采取的措施為：一旦暴雨期產(chǎn)生大量礦坑積水，則停止采礦生產(chǎn)，將礦坑積水暫時(shí)存于露天坑及沉淀池內(nèi)，并在露天采場(chǎng)布置抽水泵，盡快架接管道將礦坑積水泵回選廠10萬m3蓄水庫回用于選礦生產(chǎn)，在恢復(fù)礦山生產(chǎn)前全部消耗，以確保礦坑積水不外排。架接管道需設(shè)置由露天采坑泵往蓄水庫的管線，排水管采用DN300無縫鋼管，共設(shè)兩條（視情況一用—備或兩條同時(shí)使用），由采坑底部沿邊坡敷設(shè)至蓄水庫，敷設(shè)距離約5.5km。3.3流域控制斷面監(jiān)測(cè)計(jì)劃通過本次環(huán)境綜合整治，預(yù)期露天采場(chǎng)下游地表水中的鉬濃度將逐步降低。為了跟蹤監(jiān)測(cè)地表水鉬濃度變化，驗(yàn)證環(huán)境整治效果，在露天采場(chǎng)西側(cè)地表水體的上下游布設(shè)了2個(gè)流域性斷面（對(duì)照斷面和控制斷面），主要監(jiān)測(cè)因子為pH和鉬。每季度監(jiān)測(cè)一次，并對(duì)數(shù)據(jù)存檔、分析。4環(huán)境效益分析該環(huán)境綜合整治方案的實(shí)施可以有效促進(jìn)和加速企業(yè)對(duì)露天采場(chǎng)現(xiàn)有環(huán)境問題的整治，大大減少對(duì)周邊環(huán)境的污染程度；有效補(bǔ)充企業(yè)現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)防控及應(yīng)急措施，使企業(yè)能夠更好的對(duì)露天采場(chǎng)進(jìn)行管理，預(yù)防突發(fā)環(huán)境事件的發(fā)生；通過減少污染源，使地表水體中的鉬濃度逐步降低，極大改善了水環(huán)境質(zhì)量，減輕對(duì)下游河流的影響。經(jīng)過環(huán)境綜合整治，可減少的排入外環(huán)境的廢水主要為礦坑積水，可用下式計(jì)算：式中：W為年均可利用雨水資源量（m3）；H為年均降雨量（mm），本方案取值712.6mm;中為徑流系數(shù)，本方案取值0.8;A為匯水面積（m2）,本方案露天采場(chǎng)取值1.2x106m2。經(jīng)計(jì)算，露天采場(chǎng)年均可利用雨水資源量為684096m3，經(jīng)過環(huán)境整治后禁止外排，全部回收利用，根據(jù)鉬濃度檢測(cè)值2.21mg/L，可得露天采場(chǎng)重金屬鉬的減排量為1.51t/a。5結(jié)論礦山開采中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，在了解礦山露天采場(chǎng)污染源、現(xiàn)有防控措施的基礎(chǔ)上，通過環(huán)境隱患排查查明露天采場(chǎng)的主要環(huán)境問題，有針對(duì)性的提出環(huán)境綜合整治方案，消除隱患，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)境效益明顯，可為礦山其他工業(yè)場(chǎng)地的環(huán)境整治方案提供參考。企業(yè)應(yīng)制