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矿山土地复垦和固体废弃物综合利用
2013-08-26
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矿山环境保护 第五章 矿山土地复垦和固体废弃 物综合利用 矿山土地复垦和固体废弃物综合利用     矿山土地复垦概况 矿山土地复垦方法 矿山复垦费用 矿山固体废弃物的综合利用 矿山土地复垦和固体废 弃物综合利用 § 5-1 矿山土地复垦概况 矿山土地复垦概况 将采矿等人为活动破坏的土地因地制宜地恢复 到所期望状态的行动或过程称为矿山土地复垦。 一、我国矿区土地复垦的现状 矿产资源开采对土地资源的破坏损害,井下开 采以地表塌陷和矸石山占压为主,而露天开采则以 直接挖损和外排土场占压为主。 矿山土地复垦概况 我国的土地复垦始于20世纪60年代,1988年10 月21日发布《土地复垦规定》,使我国的土地复垦 工作开始初步走向法制轨道。 二、国外矿山土地复垦的现状 国外普遍采用的技术方案可以归纳为两种,直 接恢复法和快速转换法,或者是二者的结合。 矿山土地复垦概况 三、矿山土地复垦的基本要求和应考虑的因素 1 .基本要求  首先应根据采矿地质条件、发展远景及当地具体 情况,制定出矿山土地复垦规划。  复土与修坡工作要保持与开采、排弃顺序相协调, 且尽可能利用矿山的采、装、运设备。 矿山土地复垦概况  保持良好的土壤质量,必要时原有的表土层需预 先剥离、储存。对有毒物料必须埋掉,其埋深不 小于1m,保证植物生长的土壤酸碱度,pH值一般 以4~8为宜。  铺垫表土要保证植物的种植深度,同时应进行必 要的化学分析试验。 矿山土地复垦概况 2    .应考虑的因素 矿区地表特征。 矿区环境因素。 矿区表层耕植土及覆盖岩土的厚度、物理机械性 质、化学特性、表土肥沃程度等。   矿床开采方法对土地破坏和占用的状况,废石及 尾矿的排弃方式及复垦的可能性。 矿山原有植被的调查,再种植及综合利用的可能 性。 矿山土地复垦概况   复垦设备及采矿设备的通用性。 复垦成本,经济效益及复垦周期等。 矿山土地复垦概况 四、矿区土地复垦技术和模式 1 .矿区土地复垦技术 矿区土地复垦分为工程复垦与生物复垦两个阶 段,在完成工程复垦后即实施生物复垦。 矿山土地复垦概况 2     .矿区土地复垦模式 建筑区 农业区 林牧区 水产养殖区 矿山土地复垦概况 五、矿山土地复垦设计的内容  在矿山规划阶段应对土地资源的现状、矿区周围 环境要素进行调研,在矿山开采前提交环境影响 报告书,并从国土经济学的观点权衡矿山的开采 价值。  在矿山开采与复垦工程方案的可行性研究阶段, 提出最佳开采与复垦可行方案,评价土地资源恢 复、再利用的途径。 矿山土地复垦概况  复垦工程设计一般应与矿山开采设计结合在一起 进行,确定最佳开采与复垦方法。  复垦工程结束后,土地资源再利用包括种植与复 垦区的综合利用。 矿山土地复垦概况 补充:采矿工业对土地资源的破坏 地表变形:通常是指由于地下采矿造成地表下 沉、水平移动、地表倾斜、地表弯曲等变形,甚至 形成地表下沉盆地或出现漏斗状的塌陷坑。 矿山土地复垦和固体废 弃物综合利用 § 5-2 矿山土地复垦方法 矿山土地复垦方法 矿山开采后的土地复垦工作,共同经验是:矿 山土地复垦工作必须与开采工艺相协调,统一规 划,边开采边复垦,在复垦时充分利用采矿设备, 既发挥现有设备效率,又降低复垦成本,缩短复垦 周期,使恢复后的土地早日受益。 按土地复垦的地点,开采后的土地复垦工作包 括:采空区复垦、废石场复垦、尾矿池复垦、塌陷 区复垦。 矿山土地复垦方法 一、露天矿采空区复垦 1 .缓倾斜或水平赋存矿体的露天矿采空区典型的复 垦工作步骤 采区的合理划分:一般可安排两个或两个以上的  采区,每个采区沿矿体走向再划分成若干个采场或 开采块段。有条件的矿区,可以划分成剥离、采矿、 回填三个采区。  表土采掘和储存 矿山土地复垦方法    2 回填和整平 铺垫表土 复垦后再种植 .露天矿采空区复垦方法 按使用复垦设备不同,露天矿采空区复垦方法 可分为:   索斗铲开采复垦法 汽车回运复垦法 矿山土地复垦方法     轨道回运复垦法 无轮回运复垦法 铲运机复垦法 水力开采复垦法 水平矿床露天开采时,铲运机复垦主要有三种 形式: 铲运机循环剥离、运输、铺垫表层耕植土的复垦 工艺  矿山土地复垦方法   靠露天矿边帮临时堆置表层耕植土的复垦工艺 就近临时堆存耕植土,在排土场自然沉降密实后, 用铲运机进行复垦工艺 3 .复垦实例 ⑴ 德国(西德)弗兰格尼亚石膏矿床的开采和复 垦,复垦顺序如图5-5所示。 矿山土地复垦方法 矿山土地复垦方法 ⑵ 我国广东坂潭锡矿水力开采复垦 采用采矿与复垦密切配合的工艺,在开采前将 矿区分为六个生产区域:       耕植土及底土储存区 水力剥离区 水力采矿区 尾矿回填沉淀区 疏水洒干区 最终复垦区 矿山土地复垦方法 二、废石场复垦 影响废石场复垦的因素有:废石场与采矿场及 剥离工作面的相对距离、废石场的地形条件、占地 面积、废石场的几何尺寸、剥离物的性质和废石堆 置顺序等。 1   .废石堆场复垦的类型 废石弃堆于废弃的露天矿坑 废石弃堆于露天开采后的采空区 矿山土地复垦方法  2   废石在采场外弃堆已形成了一个废石场 .废石场的复垦程序 整治废石场,使之符合当地法令性要求。 根据废石或废土进行再种植的可能性,决定在废 石堆表面是否要铺覆表土。  在整治好的废石场上进行再种植时,应考虑种植 植物对废石场的适应能力和生长速度。 矿山土地复垦方法 3 .废石场复垦实例 ⑴ ⑵ 江西永平铜矿 罗茨铁矿 三、尾矿池的复垦 1 .尾矿池复垦的程序  尾矿池干涸后在表面产生一层不透气的坚硬外壳, 这层外壳必须全面挖松。  尾矿池表层挖松后,一般采用破碎的石灰石中和 酸性尾矿,用白云石碎片中和碱性尾矿。 矿山土地复垦方法    尾矿池表面不强求统一平整,可根据复垦后再种 植要求,对少数地方局部平整成较缓的坡度。 在平整后的尾矿堆场顶部,铺摊一层表土,将中 和药剂和肥料掺入表土层中。 再种植的播种工作后,要在苗床上铺盖稻草、麦 秸、树叶或木屑等覆盖物,并进行人工喷水,以 利种子发芽生长。 矿山土地复垦方法 2 .尾矿池再种植 尾矿池再种植就是利用植被覆盖尾矿池表面, 防止尾矿尘暴污染空气和周围城镇、农田,减少渗 透性酸性水污染水系。 3 4 .在酸性尾矿堆上进行再种植 .在碱性尾矿堆上进行再种植 矿山土地复垦方法 四、塌陷区复垦 塌陷对土地损害大致可分为三种类型:   丘陵山地,塌陷后地形地貌无明显变化,不积水, 塌陷影响小,只要将局部的漏斗式塌陷坑和裂缝 填堵,加以平整即可恢复原有的地形地貌。 黄河以北平原地区,地表塌陷后只有一小部分积 水,经美化、绿化后成为人工湖或养鱼塘,用以 调节小气候。 矿山土地复垦方法  位于我国黄淮平原的中、东部和长江以南的平原 地区,塌陷对耕地破坏严重,不但塌陷面积大, 长年积水,部分土地被盐渍荒芜,是复垦综合治 理的重点地区。 塌陷区复垦方法有两种:   综合开发塌陷区:可综合开发为林地、水田、芦 苇地、莲藕塘、鱼塘、水库、水上娱乐场地等, 如图5-8所示。 建设性复垦 矿山土地复垦方法 矿山土地复垦和固体废 弃物综合利用 § 5-4 矿山固体废弃物的综合利用 矿山固体废弃物的综合利用 我国矿产资源的特点:    贫矿多,富矿少; 难选矿多,易选矿少; 共生矿多,单一矿少。 矿山固体废弃物的综合利用 开展矿山资源综合利用的重大意义: 开展矿山资源综合利用,不仅可以增加矿产原 料的品种、产量,提高产品质量,而且可以变废为 宝、化害为利、一矿变多矿、小矿变大矿,使矿山 资源得到合理开发、充分利用。 矿山固体废弃物的主要来源是采矿后产生的废 石和矿山选矿产生的尾矿。目前,我国对矿山固体 废物的利用率还是偏低。 矿山固体废弃物的综合利用 补充:固体废弃物资源化系统 整个资源化系统可以分为两大类:   前端系统(分选、破碎):利用物理方法,对废 弃物中的有用物质进行分离提取型的回收。 后端系统(燃烧、分解):把前端系统回收后的 残余物质用化学的或生物学的方法,使废物的物 性发生改变而加以回收利用。 资源化系统的构成如图所示。 矿山固体废弃物的综合利用 矿山固体废弃物的综合利用 一、废石的综合利用 矿山采矿废石特别是近矿体的矿化废石,一般 多含有低品位的有用元素,对其中的有用元素综合 回收利用,也是减少矿山固体废物排放、解决资源 供需矛盾、提高矿山经济效益的一种有效途径。 矿山固体废弃物的综合利用 二、尾矿的综合利用 矿业废弃物利用总的原则是:立足于用量大、 产品销路广、能耗小、生产周期短、投资省、见效 快、经济效益和环境效益显著的固体废弃物。 矿山固体废弃物的综合利用       尾矿再选和有价元素的回收; 尾矿用作建筑材料; 尾矿用作采空区填充料; 尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料; 尾矿用于复垦植被; 尾矿用于建立生态区。 矿山固体废弃物的综合利用 三、国外废石尾矿综合利用概况 所谓资源化,包括物质再回收、物质转换和能 量转移。资源化的好处是:    物质回收和再利用可节省这些物质的采掘量,从 而可减轻各种环境破坏和污染; 物质的再循环可避免或减少废弃物的处理量,即 可以把不可避免的废弃物降低到最低程度; 在生产系统中使用回收物质代替自然资源,从而 减少能源消耗。 矿山固体废弃物的综合利用 国外在物质再回收的研究有两个显著特点:   对过去积存的老尾矿进行再磨重新加工,采用不 同的方法进一步回收资源,综合经营; 利用混合加工流程,建立少废或无废生产,使得 尾矿量能减少到最少数量。 矿山固体废弃物的综合利用 四、矿山固体废弃物综合利用存在的问题  废石场占地面积大,改变了山沟的地形地貌、破 坏地表植被,改变原地表径流方向,使地表调节 径流和涵养水源的能力下降,导致生态环境恶化。   大量废石堆置于废石场,可能造成泥石流,直接 威胁到下游矿区的安全。 废水处理站处理废水产生的中和渣中富含铜、铅、 锌等重金属,属于危险废物,且产量很大。 小结:  几个概念:矿山土地复垦、地表变形、尾矿池再 种植、固体废弃物的资源化     矿山土地复垦的基本要求和应考虑的因素 矿山土地复垦设计内容 开采后的复垦工作包括那几个方面 缓倾斜或水平赋存矿体的露天矿采空区典型的复 垦工作步骤   塌陷区复垦方法 资源综合利用的意义
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