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國有老工業礦區地質環境綜合治理研究——以甘肅省窯街礦區為例

文檔作者：段軍鋒文檔來源：窯街煤電集團公司		點擊數：	更新時間： 2025年07月03日
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上一篇：環境監測管理工作存在的問題及解決措施探究

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2012年第9期(總第84期)
缸i夏與予祛
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2012年9月
j莓礴燙撩
國有老工業礦區地質環境綜合治理研究
——以甘肅省窯街礦區為例
段軍鋒
(窯街煤電集團公司，甘肅蘭』11 730800)
摘要： 本文通過比較國際、國內礦山環境恢復治理技術，提出窯街礦區環境綜合治理技術及實施的礦山環境治理項目，
有效改善當地人居環境，構建和諧礦區，并將相關成果應用到國內同類型礦區。
關鍵詞：礦區環境；綜合治理；研究
中圖分類號： F205 文獻標識碼： A 文章編號： 2095—0802一(2012)09—0061—02
Study on the Integrated Management of the Old State-owned Industrial Mining Geological
Environment
—Yaojie Mining Area in Gansu Province
DUAN Jun—feng
(Yaojie Coal and Electricity Group Company，Lanzhou 730800，Gansu，China)
Abstract：This paper by comparing the international，domestic mine environment，recovery and management techniques proposed
Yaojie mining area environment comprehensive management and implementation of the mine environment control projects，effee—
tively improve the local people living environment and build a harmonious mining area，and apply the results to the same type
mining areas．
Key words：mining environment；comprehensive management；researeh
0引言
窯街礦區至今已有600余年的開采歷史，多年來
的煤炭開采和歷史原因，造成了嚴重的地面塌陷及其
引發的山體滑坡等地質災害。為了貫徹落實《全國礦山
地質環境保護與治理規劃(2009年～2015年)》和《甘肅
省礦山環境保護和治理規；窀1J(2006年～2015年)》，建設
資源節約型、環境友好型社會，促進地方資源與環境的
全面、協調及可持續發展，逐步治理歷史遺留的礦山環
境問題，切實改善礦區生態環境，近年來，當地提出“以
煤為基，擇優突破，低碳循環，生態宜居”發展戰略，通
過資源綜合利用項目建設，對礦區廢棄物及歷史堆積
矸石山等實現綜合利用，有效改善當地人居環境。
能源，為中國的航天、國防、冶金與核工業的起步和發
展提供了重要的動力基礎，但由于受礦區特殊的地形
地貌限制，窯街礦區部分建筑設施坐落于煤田之上。多
年來的煤炭地下開采，已造成了嚴重的地表塌陷。采煤
塌陷引發的地質災害已對礦區內大量居民住宅、學校、
醫院、企事業單位、公用設施、農田、水利工程等造成嚴
重損失。目前，礦區植被覆蓋率低，生態環境脆弱，礦山
地質環境問題已成為制約當地經濟、社會發展的重要
因素。窯街煤電集團公司從促進經濟社會和環境協調
發展的戰略高度，提出“預防為主，防治結合”、“在開發
中保護，在保護中開發”、“依靠科技進步，發展循環經
濟，建設綠色礦業”的原則，做好礦山環境保護與綜合
治理工作。
1 窯街礦區環境綜合治理背景2礦山環境現狀及存在的主要問題
新中國成立以來，窯街礦區累積生產原煤約1．4 X
10s t，為甘肅、青海兩省的社會經濟發展提供了充足的
收稿日期：2012-08—17
作者簡介：段軍鋒，1978年生，男，甘肅鎮原人，2003年畢業于西
北師范大學電子信息工程專業，工程師。
窯街煤礦區現有三礦、金河煤業公司、海石灣煤礦
等三個礦山，采礦權范圍總面積為11．934 6 km2，礦山
地質環境問題影響范圍面積43．50 km2，需治理面積
31．50 km2。當地政府和礦山企業都高度重視礦區環境
治理工作，自2006年開始，每年都投入大量的資金對
塌陷區進行治理。通過治理工程的實施，使礦區的環境
有所改觀，但多年來的煤炭地下開采造成地面塌陷面
·61·
萬方數據
2012年第9期缸源與予舌薹2012年9月
積達5．06 km2。由于受資金限制，礦區地面塌陷治理區
域僅為4．40 km2，并且采礦引發的和地面塌陷誘發舶崩
塌滑坡災害尚未得到有效治理。目前主要存在以下問
題：
a)土地、植被資源的占用和破壞問題。窯街礦區開
采造成的地面塌陷主要在三礦、金河煤業公司井田范
圍內，總塌陷面積8．81 km2，塌陷對自然保護區林地、草
地等地表植被產生一定的影響；b)排矸場對環境的影
響問題。目前共形成具有穩定堆高的“矸石山”2座，臨
時排矸場3處，對于已經覆土綠化的排矸場存在前緣
坡腳未采取有效攔擋而局部塌落的現象，對于未進行
覆土綠化的排矸場則不同程度的存在污染周圍水土的
現象；c)礦山地質災害隱患點較多的問題。礦區采空塌
陷在地表的表現以裂縫為主，區內共有9處滑坡，因窯
街礦區歷史小煤窯開采，造成排洪溝堵塞，各流域坡面
面蝕作用較嚴重，流域內可補給泥石流的固體松散物
質較多，易發生泥石流災害。
3窯街礦區環境綜合治理技術研究
3．1 國內外環境治理水平
國外19世紀末就開始了礦區廢棄地恢復與重建
技術研究方面的工作。礦區廢棄地土壤改良技術研究
中，主要應用CaS04H20減輕土壤鹽堿化程度，增強滲
透能力；運用石灰等環境材料提高土壤pH值有效地降
低土壤中重金屬移動性；通過應用含氮的木屑增加土
壤肥料如N、P、K或石灰的作用。礦區植被恢復技術研
究方面，主要選擇具有固氮作用的豆科類植物作為先
鋒入侵種，運用恢復生態學、景觀生態學和植被群落理
論開展樹種配置技術研究，并分別樹種、土層厚度、土
層土壤優劣程度選擇適宜的栽培技術。從總體上看，國
外礦區廢棄地的生態恢復與重建技術正在向多學科交
叉滲透、工程復墾與生態復墾緊密結合的方向發展。
中國礦區生態恢復工作起步于20世紀70年代
末，80年代由于當時的政策和技術方面的原因，廢棄地
生態恢復工作總體上還是處于零星、分散、小規模狀
態。近年中國也結合多個專業針對中國的礦山情況進
行土地復墾技術工藝、政策與戰略研究。廢棄地的復墾
技術不僅逐漸向生態恢復轉變，還對修復后的土壤肥
力以及各項指標進行了研究，使中國的廢棄地復墾工
作逐漸邁上整體化和高效化相結合的生態發展階段。
但總體上中國礦區生態恢復工作開展較晚，其理論遠
遠落后于實踐，與國際水平相比仍有較大差距。
3．2現有工作基礎
當地主要礦山企業窯街煤電集團公司高度重視礦
區地質環境治理工作，2008年委托甘肅工程地質工程
研究院編寫了《窯街礦區礦山綜合治理方案》，2011年
委托中國地質大學編制了《綠色礦山創建規劃》、委托
·62·
甘肅省地質工程公司編寫了《窯街礦區地質環境恢復
治理項目實施方案》，并編寫了2011年重要地質災害
治理勘查設計項目實施方案，以上工作的開展，為窯街
礦區地質環境治理工作的盡快推動奠定了良好工作基
礎。
3．3 窯街礦區環境主要研究技術方向
3．3．1 滑坡和裂縫治理的邊坡治理與水土保持工程技
術研究
根據礦區地處干旱半干旱地區，水資源短缺，降雨
量小且年度分布不均，土質酥松和水肥保持力差等氣
候和土壤特點，開展護坡和邊坡穩定性治理技術，坡面
水土保持與微集雨工程技術，以及平面和坡面的林革
種植技術研究。
3．3．2礦區土地復墾的土壤改良和植被恢復建造技術
研究
礦區塌陷區、滑坡和裂縫治理區的土地復墾，植被
建造是首選技術，土地整理的土壤改良是基礎技術。由
于研究區屬于干旱草原的植被類型，礦區研究需要開
展抗旱抗逆的植物種類選擇與建造技術研究，特別需
要復墾地的先鋒植物及適生植物配置，不同坡面和坡
向的礦區邊坡植物配置和建造技術；圍繞土壤肥力和
水分保持的墾地土壤改良技術。
3．3．3煤礦廢棄物充填復墾與土地保護一體化技術
塌陷和廢礦廢棄物主要為煤矸石，煤矸石大小和
均勻度、煤矸石的含硫量和重金屬等污染物的成分，煤
矸石填充的厚度和外覆蓋土壤建設，都影響填充塌陷
地的穩定性和地面土地利用和植被生長。因此，本研究
包括煤矸石填充穩定性技術研究，填充地表覆蓋土壤
的構建技術研究，污染土壤的改良技術研究，填充區土
地植被恢復的配置技術研究，形成治理、保護和利用一
體化。
3．3．4窯街礦區地質環境治理生態園區示范工程
結合窯街礦區地質環境重點治理工程開展，在窯
街三礦、金河礦選擇2個治理園區示范工程。分別對滑
坡和裂縫治理的邊坡治理與水土保持工程技術，礦區
土地復墾的土壤改良和植被恢復建造技術，煤礦廢棄
物充填復墾與土地保護一體化技術等研究進行實驗示
范。結合礦區土地資源與生態監測，評價和分析窯街礦
區地質環境重點治理工程效果。為進一步推動礦區地
質環境災害治理，促進礦區可持續發展和綠色礦山的
建設，提供示范和技術支持
4窯街礦區環境綜合治理目標
4．1 完善礦山環境保護與恢復治理管理體制
將進一步加強環境保護體系建設，堅持源頭治理、
強化過程控制與末端削減兼而施之的工作思路，全面
(下轉73頁)
萬方數據
2012年第9期王寧：氣浮一厭氧一接觸氧化工藝處理油田聯合站剩余污水2012年9月
2．2．1 營養劑的投加
為了向微生物提供營養支持，保證微生物正常的
營養繁殖，我們必須保證微生物有足夠的食物來源。廢
水中的有機物是供給微生物碳氫的來源，另外，我們還
要按一定的比例投加尿素和磷肥，以保證細菌合成正
常細胞體所需的氮和磷。
通常情況下，厭氧池按照有機物：氮：磷=100：6：1，
好氧池按照有機物：氮：磷=100：5：1的比例進行投加日]。
比例式中，有機物可以用BOD5值來表示。在實踐過程
中，由于BOD值計算的滯后性，我們要根據生化站
BOD與COD的比值用COD值來反推BOD的值進行
計算剛。
2．2．2接觸氧化池的微生物群落及生物相的鏡檢
在正常狀態下，接觸氧化法的生物膜上能夠形成
穩定的生態系統與食物鏈，微生物是相當豐富的。我們
在對生物膜的生物相進行鏡檢時利用顯微鏡觀察在活
性污泥中為數較少的原后生動物的變化來判斷工藝狀
況的。它們主要的食物來源是游離的細菌和微小的菌
膠團，以單體存在，所以在抗沖擊負荷和活性污泥運行
條件改變時，通常原后生動物在數量活性種類等方面
會出現明顯的波動。
2．2．3曝氣池的污泥回流問題
從理論上來講，生物接觸氧化的優點是不需要進行
污泥回流的。但在系統調試初期或是生物膜脫落，系統
出現問題，大量活性污泥流失時還是要通過污泥回流
進行調試的。在系統運行正常情況下，生物膜掛膜完好
時就不需要污泥回流了。
2．2．4中沉池、二沉池的排泥問題
中沉池、二沉池作為生化系統活性污泥的泥水分
離場所，它的運行好壞直接影響到曝氣池和外排水質
的運行。正常狀況下，曝氣池內的生物膜不斷的進行新
陳代謝，脫落的生物膜隨出水流人二沉池，經分離后沉
入二沉池底端的漏斗槽內，如果我們不能按時及時地
對二沉池進行排泥，污泥越積越多，會直接影響到出水
水質，而且二沉池的缺氧厭氧條件能使池底的活性污
泥反硝化，最終導致池底活性污泥上浮而形成液面浮
渣。所以二沉池要按要求及時排泥。目前，柳一聯生化
站中沉池、二沉池的排泥是按照連續依次循環進行的，
即給中沉池排泥干凈后給二沉池排泥，排干凈后再給
中沉池的模式，循環進行。
3結語
在氣浮一厭氧一接觸氧化工藝中設置厭氧段的目
的，主要是利用水解過程，有效降低污染負荷，并將大
分子難降解有機物分解成小分子有機物，提高出水的
可生化性，并且可以利用厭氧段較強的抗沖擊能力，避
免沖擊性來水影響好氧段穩定運行。好氧段則是利用
其中好氧生物的高效降解效率，將污染物質進一步分
解，確保出水水質達標。這套工藝結構簡單，運行穩定，
處理效率較高，適應性較強，就柳一聯生化站的運行來
看，是適合處理聯合站剩余污水的。
參考文獻：
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[43 張建豐《活性污泥法工業控制》胛¨E京：中國電力出版社，2007，
(責任編輯：季鑫)
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(上接62頁)
實施達標治理工程。建立完善一套高效運行的環保管
理配套制度體系和運行機制，研究建立一套能夠有效
治理環境污染的配套環保技術措施體系。
4．2實現共伴生礦及尾礦綜合利用
通過綜合利用項目建設，對共伴生礦(油母頁巖)
年采出100×104 t，年利用100×104 t；歷史堆存煤矸石
年利用50 X 104 t以上，對煤礦廢棄物(煤矸石60×104
t／年)及二次污染物(粉煤灰40×10"t／年、尾氣9．52×
108 m3)全部實現綜合利用。
4．3減少污染物排放
通過環境綜合治理工程及資源節約與綜合利用項
目的實施，年減少固體廢棄物排放100×104t，廢氣4×
10s m3以上，減少CO：、SO。等氣體排放量3×108 m3以上。
窯街礦區地質環境綜合治理項目的實施，技術層
面上將構建起礦區地質環境治理與生態恢復關鍵技術
體系，為窯街煤礦及相似礦區的生態恢復與重建提供
技術支撐；經濟和社會效益上，將有利于礦區地質環境
的治理和生態環境改善，為礦區改善礦區環境、實現土
地轉型利用、增加經濟收入提供新的途徑。通過地質環
境治理相關技術研究及：r程實施，將實現明顯、有效的
減災，生態環境、經濟和社會效益。窯街礦區地質環境
治理相關技術研究成果可以在國內同類型老工業礦區
和西部干旱地區推廣使用。
(責任編輯：季鑫)
·73·

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