张宏升

（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 730207）

1 项目概况

甘肃靖远矿区由于建矿较早及历史原因，矸石基本上长期以锥形高山式大坡度矸石山堆积的方式进行堆放，容易发生滑坡、自燃等地质灾害，不但破坏生态环境，而且有安全隐患存在，危害性很大。靖远矿区现有尾矿库（矸石山）22座，以逐步治理12座，未治理矸石山或部分治理矸石山10座，矿区总设计矸石堆放量约2728.7万吨，现堆放矸石总量达1759.6万吨，预计后续生产将产生矸石量969.1万吨。该研究项目是对正在运行以及废弃的矸石山堆场通过矸石推移、边坡整治、挡渣墙工程、截排水工程、覆土工程、绿化工程、喷灌工程等工程措施和植物措施相结合综合恢复治理的实施，有效的治理和恢复了开采过程中形成的原有生态环境的破坏，改善了矿区视野范围内的环境，实现矿区环境污染和生态破坏状况得到基本控制和好转，把靖远矿区建设成经济高效、生产低耗、污染减少、环境优美的环保型生态矿区。

2 靖远矿区尾矿库（矸石山）治理和环境保护工程技术方案及措施

根据甘肃矿区尾矿库（矸石山）治理与环境保护技术研究项目提出的技术方案和治理措施，对靖远矿区尾矿库（矸石山）的治理主要采用矸石山山体推移、边坡防护治理、挡渣墙防护、截排水工程、表面覆土工程、种草种树绿化和喷灌、滴管工程等，其项目实施各项技术指标分别为。

2.1 矸石山堆移

矸石山堆移采用挖掘机、推土机，从矸（渣）山顶将矸石堆移至两侧的平缓低洼处形成顶部平台，按设计从上到下分层分块碾压修整平台，堆放矸石每20m设6m宽分级平台一道，平台以下形成设计或自然坡面，并确保矸石坡面稳定性。

2.2 边坡防护整治

采用自然边坡或砼网格护坡形式进行防护。

（1）设计或自然边坡，矸石山堆移形成自然坡面，边坡坡面采用机械或人工进行整修，形成的外边坡坡比修筑成1：1.5，使边坡具有很好的稳定性。

（2）砼网格护坡，煤矸石堆移后形成设计或自然边坡，部分较陡，边坡稳定性较差，在矸石山底部或边坡较陡稳定性较差的边坡设置砼网格护坡，砼预制块设计使用C20砼，长1.2m，宽300mm，厚80mm，内配3Φ10，7Φ6钢筋网片，砼预制块之间采用焊接方式进行连接，确保砼预制块安装牢固。边坡平整完后，按设计要求在边坡上安装砼预制块方格网，要求加强检查验收工作，确保砼方格网安装质量。

2.3 挡土墙工程

在排矸场周边设计挡矸坝挡土墙，挡土墙设计使用M7.5浆砌片石结构，挡土墙基底原土夯实，并设置沉降缝，以间隔15m进行设置，挡土墙入土在0.5m以上，挡土墙高为1.5m，底面为1.2m，顶面为0.8m宽，但挡土墙设置要依照现场的实际情况，进行具体调整。

2.4 截排水工程

在排矸场周边设置截排水沟，坡度较大的坡面上，采用跌水式陡坡排水沟形式与上下游衔接。排水沟为砼结构，梯形断面，C20砼，底宽0.6m～1m，高0.6m，厚0.2m，边坡比1∶0.5，在矸石山堆场内部和边界处设排水沟，排出矸石山堆置场内部积水及地表水，可有效地挡截雨水，并将其进行汇流疏导。

2.5 覆土工程

覆土采用排矸场内后期堆矸区域的表层土或外购土，覆土厚度不小于30cm，顶部平台及自然边坡覆土采用人工整修拍实，对矸石进行遮盖防护。排矸面达到终场标高后及时覆土恢复植被，并确保覆土坡面稳定性。

2.6 绿化工程

（1）排矸场边坡绿化。对矸石坡面在护坡的基层上覆土，及时采用撒草籽绿化的方式对矸石坡面及砼方格网护坡进行绿化，绿化草种选择适应本地种植的骆驼蓬等草种。

（2）排矸场平台绿化。排矸场平整完后，对矸石表面进行覆土，覆土后应对排矸平面撒播草籽绿化，并种植乔灌木。乔、灌木选择适应本地种植的刺槐、沙棘、柠条、紫丁香等，草种选择骆驼蓬。

2.7 喷灌、滴管工程

喷灌供水系统，水源就近接供水泵站或污水处理泵站的供水管网，利用污水处理站和井下水。管材选用高密度聚乙烯（HDPE）给水管，管径DN80-DN50，沿矸石山直埋敷设，管顶覆土厚度不小于1.3m，沿途设置给水阀门井，绿化洒水时就近接阀门井。管道安装完后必须进行水压试验，试验压力为1.0MPa试压合格后方可回填沟槽，确保管路安装质量。

3 项目实施后尾矿库（矸石山）治理和生态恢复效果

通过该项目在靖远矿区现有六个生产矿井的研究与应用，有效地治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏，改善了周边生态环境，杜绝矸石引发扬尘或矸石自燃现象，达到了控制水土流失，保障煤矿安全运行与周边生态环境协调发展的目的，为人们创造了良好的生活环境，使矿区整体生态环境得到了很大的提高。在靖远矿区尾矿库治理方面取得了比较明显的效果，已经在矿区环境形成绿色规模，使矿区得到明显的美化，节约治理投资约660万元，社会效益和生态效益明显。

4 结论

甘肃靖远矿区尾矿库（矸石山）治理与环境保护技术研究与应用项目，探讨了靖远矿区尾矿库(矸石山)的治理和环境保护技术方案和措施。通过分析矿区内主要矸石山环境问题，突出表现为扬尘污染、水土、土壤以及煤矸石自燃对环境的影响。根据矿区不同的矸石山堆置场类型，对周边环境破坏的特点和矿区终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合，充分发挥工程措施速效性和控制性，同时也发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中，应当在原有生态基础上，以多土的树种为首选，采用乔、灌木、草主体的种植模式，增加植物的生态多样性。

同时，治理过程中，注重根据具体情况进行调整，确保矿区生态环境治理效果。研究成果通过在靖远矿区现有六个生产矿井的应用和逐步实施，在靖远矿区尾矿库治理方面取得了比较明显的效果，证明了技术设计方案的科学性和合理性，治理措施针对性强，经济效益、社会效益和生态效益明显，对同类矿区尾矿库（矸石山）治理和环境保护方面具有很好的借鉴价值，并具有一定的借鉴价值和指导意义。