5礦山土地復(fù)墾和固體廢棄物綜合利用

1、礦山環(huán)境保護第五章 礦山土地復(fù)墾和固體廢棄 物綜合利用礦山土地復(fù)墾和固體廢棄物綜合利用礦山土地復(fù)墾概況礦山土地復(fù)墾方法礦山復(fù)墾費用礦山固體廢棄物的綜合利用礦山土地復(fù)墾和固體廢棄物綜合利用5-1 礦山土地復(fù)墾概況礦山土地復(fù)墾概況 將采礦等人為活動破壞的土地因地制宜地恢復(fù)到所期望狀態(tài)的行動或過程稱為礦山土地復(fù)墾。一、我國礦區(qū)土地復(fù)墾的現(xiàn)狀 礦產(chǎn)資源開采對土地資源的破壞損害，井下開采以地表塌陷和矸石山占壓為主，而露天開采則以直接挖損和外排土場占壓為主。 礦山土地復(fù)墾概況 我國的土地復(fù)墾始于20世紀60年代，1988年10月21日發(fā)布土地復(fù)墾規(guī)定，使我國的土地復(fù)墾工作開始初步走向法制軌道。二、國外礦山

2、土地復(fù)墾的現(xiàn)狀 國外普遍采用的技術(shù)方案可以歸納為兩種，直接恢復(fù)法和快速轉(zhuǎn)換法，或者是二者的結(jié)合。礦山土地復(fù)墾概況三、礦山土地復(fù)墾的基本要求和應(yīng)考慮的因素1.基本要求首先應(yīng)根據(jù)采礦地質(zhì)條件、發(fā)展遠景及當?shù)鼐唧w情況，制定出礦山土地復(fù)墾規(guī)劃。復(fù)土與修坡工作要保持與開采、排棄順序相協(xié)調(diào)，且盡可能利用礦山的采、裝、運設(shè)備。礦山土地復(fù)墾概況保持良好的土壤質(zhì)量，必要時原有的表土層需預(yù)先剝離、儲存。對有毒物料必須埋掉，其埋深不小于1m，保證植物生長的土壤酸堿度，pH值一般以48為宜。鋪墊表土要保證植物的種植深度，同時應(yīng)進行必要的化學(xué)分析試驗。礦山土地復(fù)墾概況2.應(yīng)考慮的因素礦區(qū)地表特征。礦區(qū)環(huán)境因素。礦區(qū)表層

3、耕植土及覆蓋巖土的厚度、物理機械性質(zhì)、化學(xué)特性、表土肥沃程度等。礦床開采方法對土地破壞和占用的狀況，廢石及尾礦的排棄方式及復(fù)墾的可能性。礦山原有植被的調(diào)查，再種植及綜合利用的可能性。礦山土地復(fù)墾概況復(fù)墾設(shè)備及采礦設(shè)備的通用性。復(fù)墾成本，經(jīng)濟效益及復(fù)墾周期等。礦山土地復(fù)墾概況四、礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)和模式1.礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù) 礦區(qū)土地復(fù)墾分為工程復(fù)墾與生物復(fù)墾兩個階段，在完成工程復(fù)墾后即實施生物復(fù)墾。礦山土地復(fù)墾概況2.礦區(qū)土地復(fù)墾模式建筑區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)林牧區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)礦山土地復(fù)墾概況五、礦山土地復(fù)墾設(shè)計的內(nèi)容在礦山規(guī)劃階段應(yīng)對土地資源的現(xiàn)狀、礦區(qū)周圍環(huán)境要素進行調(diào)研，在礦山開采前提交環(huán)境影響報告書，并從

4、國土經(jīng)濟學(xué)的觀點權(quán)衡礦山的開采價值。在礦山開采與復(fù)墾工程方案的可行性研究階段，提出最佳開采與復(fù)墾可行方案，評價土地資源恢復(fù)、再利用的途徑。礦山土地復(fù)墾概況復(fù)墾工程設(shè)計一般應(yīng)與礦山開采設(shè)計結(jié)合在一起進行，確定最佳開采與復(fù)墾方法。復(fù)墾工程結(jié)束后，土地資源再利用包括種植與復(fù)墾區(qū)的綜合利用。礦山土地復(fù)墾概況補充：采礦工業(yè)對土地資源的破壞 地表變形：通常是指由于地下采礦造成地表下沉、水平移動、地表傾斜、地表彎曲等變形，甚至形成地表下沉盆地或出現(xiàn)漏斗狀的塌陷坑。礦山土地復(fù)墾和固體廢棄物綜合利用5-2 礦山土地復(fù)墾方法礦山土地復(fù)墾方法 礦山開采后的土地復(fù)墾工作，共同經(jīng)驗是：礦山土地復(fù)墾工作必須與開采工藝相協(xié)

5、調(diào)，統(tǒng)一規(guī)劃，邊開采邊復(fù)墾，在復(fù)墾時充分利用采礦設(shè)備，既發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備效率，又降低復(fù)墾成本，縮短復(fù)墾周期，使恢復(fù)后的土地早日受益。 按土地復(fù)墾的地點，開采后的土地復(fù)墾工作包括：采空區(qū)復(fù)墾、廢石場復(fù)墾、尾礦池復(fù)墾、塌陷區(qū)復(fù)墾。礦山土地復(fù)墾方法一、露天礦采空區(qū)復(fù)墾 1.緩傾斜或水平賦存礦體的露天礦采空區(qū)典型的復(fù)墾工作步驟采區(qū)的合理劃分：一般可安排兩個或兩個以上的采區(qū)，每個采區(qū)沿礦體走向再劃分成若干個采場或開采塊段。有條件的礦區(qū)，可以劃分成剝離、采礦、回填三個采區(qū)。表土采掘和儲存礦山土地復(fù)墾方法回填和整平鋪墊表土復(fù)墾后再種植2.露天礦采空區(qū)復(fù)墾方法 按使用復(fù)墾設(shè)備不同，露天礦采空區(qū)復(fù)墾方法可分為：索斗

6、鏟開采復(fù)墾法汽車回運復(fù)墾法礦山土地復(fù)墾方法軌道回運復(fù)墾法無輪回運復(fù)墾法鏟運機復(fù)墾法水力開采復(fù)墾法 水平礦床露天開采時，鏟運機復(fù)墾主要有三種形式：鏟運機循環(huán)剝離、運輸、鋪墊表層耕植土的復(fù)墾工藝礦山土地復(fù)墾方法靠露天礦邊幫臨時堆置表層耕植土的復(fù)墾工藝就近臨時堆存耕植土，在排土場自然沉降密實后，用鏟運機進行復(fù)墾工藝3.復(fù)墾實例德國（西德）弗蘭格尼亞石膏礦床的開采和復(fù)墾，復(fù)墾順序如圖5-5所示。礦山土地復(fù)墾方法礦山土地復(fù)墾方法我國廣東坂潭錫礦水力開采復(fù)墾 采用采礦與復(fù)墾密切配合的工藝，在開采前將礦區(qū)分為六個生產(chǎn)區(qū)域：耕植土及底土儲存區(qū)水力剝離區(qū)水力采礦區(qū)尾礦回填沉淀區(qū)疏水灑干區(qū)最終復(fù)墾區(qū)礦山土地復(fù)墾方

7、法二、廢石場復(fù)墾 影響廢石場復(fù)墾的因素有：廢石場與采礦場及剝離工作面的相對距離、廢石場的地形條件、占地面積、廢石場的幾何尺寸、剝離物的性質(zhì)和廢石堆置順序等。1.廢石堆場復(fù)墾的類型廢石棄堆于廢棄的露天礦坑廢石棄堆于露天開采后的采空區(qū)礦山土地復(fù)墾方法廢石在采場外棄堆已形成了一個廢石場2.廢石場的復(fù)墾程序整治廢石場，使之符合當?shù)胤钚砸?。根?jù)廢石或廢土進行再種植的可能性，決定在廢石堆表面是否要鋪覆表土。在整治好的廢石場上進行再種植時，應(yīng)考慮種植植物對廢石場的適應(yīng)能力和生長速度。礦山土地復(fù)墾方法3.廢石場復(fù)墾實例江西永平銅礦羅茨鐵礦三、尾礦池的復(fù)墾1.尾礦池復(fù)墾的程序尾礦池干涸后在表面產(chǎn)生一層不透氣

8、的堅硬外殼，這層外殼必須全面挖松。尾礦池表層挖松后，一般采用破碎的石灰石中和酸性尾礦，用白云石碎片中和堿性尾礦。礦山土地復(fù)墾方法尾礦池表面不強求統(tǒng)一平整，可根據(jù)復(fù)墾后再種植要求，對少數(shù)地方局部平整成較緩的坡度。在平整后的尾礦堆場頂部，鋪攤一層表土，將中和藥劑和肥料摻入表土層中。再種植的播種工作后，要在苗床上鋪蓋稻草、麥秸、樹葉或木屑等覆蓋物，并進行人工噴水，以利種子發(fā)芽生長。礦山土地復(fù)墾方法2.尾礦池再種植 尾礦池再種植就是利用植被覆蓋尾礦池表面，防止尾礦塵暴污染空氣和周圍城鎮(zhèn)、農(nóng)田，減少滲透性酸性水污染水系。3.在酸性尾礦堆上進行再種植4.在堿性尾礦堆上進行再種植礦山土地復(fù)墾方法四、塌陷區(qū)復(fù)

9、墾 塌陷對土地損害大致可分為三種類型：丘陵山地，塌陷后地形地貌無明顯變化，不積水，塌陷影響小，只要將局部的漏斗式塌陷坑和裂縫填堵，加以平整即可恢復(fù)原有的地形地貌。黃河以北平原地區(qū)，地表塌陷后只有一小部分積水，經(jīng)美化、綠化后成為人工湖或養(yǎng)魚塘，用以調(diào)節(jié)小氣候。礦山土地復(fù)墾方法位于我國黃淮平原的中、東部和長江以南的平原地區(qū)，塌陷對耕地破壞嚴重，不但塌陷面積大，長年積水，部分土地被鹽漬荒蕪，是復(fù)墾綜合治理的重點地區(qū)。 塌陷區(qū)復(fù)墾方法有兩種：綜合開發(fā)塌陷區(qū)：可綜合開發(fā)為林地、水田、蘆葦?shù)?、蓮藕塘、魚塘、水庫、水上娛樂場地等，如圖5-8所示。建設(shè)性復(fù)墾礦山土地復(fù)墾方法礦山土地復(fù)墾和固體廢棄物綜合利用5-

10、4 礦山固體廢棄物的綜合利用礦山固體廢棄物的綜合利用我國礦產(chǎn)資源的特點：貧礦多，富礦少；難選礦多，易選礦少；共生礦多，單一礦少。礦山固體廢棄物的綜合利用開展礦山資源綜合利用的重大意義: 開展礦山資源綜合利用，不僅可以增加礦產(chǎn)原料的品種、產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以變廢為寶、化害為利、一礦變多礦、小礦變大礦，使礦山資源得到合理開發(fā)、充分利用。 礦山固體廢棄物的主要來源是采礦后產(chǎn)生的廢石和礦山選礦產(chǎn)生的尾礦。目前，我國對礦山固體廢物的利用率還是偏低。礦山固體廢棄物的綜合利用補充：固體廢棄物資源化系統(tǒng) 整個資源化系統(tǒng)可以分為兩大類：前端系統(tǒng)（分選、破碎）：利用物理方法，對廢棄物中的有用物質(zhì)進行分離提

11、取型的回收。后端系統(tǒng)（燃燒、分解）：把前端系統(tǒng)回收后的殘余物質(zhì)用化學(xué)的或生物學(xué)的方法，使廢物的物性發(fā)生改變而加以回收利用。 資源化系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示。礦山固體廢棄物的綜合利用礦山固體廢棄物的綜合利用一、廢石的綜合利用 礦山采礦廢石特別是近礦體的礦化廢石，一般多含有低品位的有用元素，對其中的有用元素綜合回收利用，也是減少礦山固體廢物排放、解決資源供需矛盾、提高礦山經(jīng)濟效益的一種有效途徑。礦山固體廢棄物的綜合利用二、尾礦的綜合利用 礦業(yè)廢棄物利用總的原則是：立足于用量大、產(chǎn)品銷路廣、能耗小、生產(chǎn)周期短、投資省、見效快、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著的固體廢棄物。礦山固體廢棄物的綜合利用尾礦再選和有價元素的

12、回收；尾礦用作建筑材料；尾礦用作采空區(qū)填充料；尾礦用作土壤改良劑及微量元素肥料；尾礦用于復(fù)墾植被；尾礦用于建立生態(tài)區(qū)。礦山固體廢棄物的綜合利用三、國外廢石尾礦綜合利用概況 所謂資源化，包括物質(zhì)再回收、物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)移。資源化的好處是：物質(zhì)回收和再利用可節(jié)省這些物質(zhì)的采掘量，從而可減輕各種環(huán)境破壞和污染；物質(zhì)的再循環(huán)可避免或減少廢棄物的處理量，即可以把不可避免的廢棄物降低到最低程度；在生產(chǎn)系統(tǒng)中使用回收物質(zhì)代替自然資源，從而減少能源消耗。礦山固體廢棄物的綜合利用 國外在物質(zhì)再回收的研究有兩個顯著特點：對過去積存的老尾礦進行再磨重新加工，采用不同的方法進一步回收資源，綜合經(jīng)營；利用混合加工流程，建立少廢或無廢生產(chǎn)，使得尾礦量能減少到最少數(shù)量。礦山固體廢棄物的綜合利用四、礦山固體廢棄物綜合利用存在的問題廢石場占地面積大，改變了山溝的地形地貌、破壞地表植被，改變原地表徑流方向，使地表調(diào)節(jié)徑流和涵養(yǎng)水源的能力下降，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化