露天采矿对土地资源与生态环境造成了严重的破坏。我国露天开采每万吨煤约破坏土地0.22hm?,其中挖损破坏为0.12hm?,外排土场占压土地为0.1hm?,目前露天煤矿的土地复垦工作,主要是对到界的排土场或对其中到界的某一部分进行一般的复垦绿化。露天煤矿覆盖层剥离与土地复垦一体化,即剥离、排弃、造地、复垦一条龙作业模式。首先依据露天矿生产计划,确定剥离与土地复垦一体化作业过程及有关参数,如工艺间的合理配合、表土采集、表土的堆存、剥离物的排弃、土地平整及表土铺垫等。
矿山生产——生态重建一体化作业,突破单一的矿区土地复垦或闭坑后再进行矿区环境治理的传统模式,边开采边治理,体现了污染少、效率高的特点。其工艺是将开采和复垦溶为一体,使剥离、采矿、排土和复垦等作业统一规划,平行作业,形成“边开采、边复垦”的良性循环工艺系统。
根据露天矿区煤层赋存情况,兼顾复垦土地带来的社会、经济、生态效益,该工艺系统大体上有三种:
1.条带开采的内排一体化工艺系统
该工艺系统的特点是按开采和复垦工艺及土壤重构原理的要求将矿田划分为若干条带,分层剥离,交错回填。适用于水平、近水平的矿床。其作业过程是:先剥离第一条带的表土层和煤层上覆岩层,将其分别堆存于不影响采矿作业的适当位置,在第一条带采煤的同时,对第二条带的表土进行采集并堆存植被,以作为第n-1条(假设露天矿田划分为n个开采条带)复垦的付盖土;随后对第二条带进行剥离,并将剥离物充填于第一条带的采空区内,当排弃到设计标高时,整平场地铺设第三条带采集的表土。同时也将第二条带的煤炭资源采出,最后可在第一条带按复垦要求进行复垦作业,依次类推,进行一体化作业。
2.分期开采的内排一体化工艺系统
该工艺系统是沿煤层走向分为若干区段,在某一时期内针对某一区段强化开采,在本区段采矿完毕时,才进行下一区段的采矿作业,实现分区剥采,交错回填。其适于各种露天开采的煤层,尤其适宜于倾斜和急倾斜的矿床。其工艺过程为:先对第一区段进行强化开采,首先采集并堆存第一区段的表土,然后开始第一区段的开采工作,并将其剥离的废岩堆存于适当的排弃场地。在第一区段采矿接近尾声时,开始对第二区段的表土进行采集堆存,然后随着第一区段开采的结束便转入对第二区段的开采,这时将第二区段的剥离物回填到第一区段的采空区;第一区段采空区回填到设计标高时,整平场地铺设第一区段采集下来的表土,此时第三区段开始采剥作业;最后在第一区段平整后的场地上进行复垦作业,依次类推,进行一体化作业。
3.开采外排一体化工艺系统
该工艺系统的特点是采场剥离物基本上全部外排。其作业过程为:剥离前要预先采集表土并将其堆存或运往排土场排弃到界的区域进行铺设,排土场调整现有排土作业为上、下两个台阶同时作业,如图1所示。复垦台阶和排土台阶的接替作业顺序:排土场在接受排弃物时,当第i台阶排弃快到边界时,需要对i+1台阶的推进速度适当加以减小,调整第i+1台阶的排土工作平盘宽度到最小复垦工作平盘宽度,同时在第i+1台阶上部留出最小复垦工作平盘宽度开始建设第i+2台阶,当第i+2台阶推进到最小复垦工作平盘宽度时,最小排土工作平盘宽度开始在第i+2台阶上留出最小复垦工作平盘宽度建设第i+3台阶,当第i+3台阶建设完成后,即可使第i+2台阶第i+3台阶同时进行排土作业,同时可在第i+1台阶和第i+2台阶部分到界定区域由原来的排土台阶向复垦台阶过渡并进行复垦作业。
图1 上下排土台阶接替示意图
上述三种工艺的特点是分区(条)剥采,交错回填,使采矿、排土和复垦作业溶为一体,兼顾了采矿生产和土地复垦作业,实现了生产与复垦的一体化。该生产工艺不但减少了条带(区段)或排土场岩石的裸露时间,而且由于及时复垦,植被后的条带(区段)或排土场不仅在水土保持、降低噪声污染方面改善了生态环境,而且在缓解紧张的人地关系等社会问题方面起到了积极作用。
转化果平台咨询电话:4001817969