矸石山综合治理绿化工程效益分析

郝瑞娟 陈建茜

摘 要：文章结合山西潞安集团主要煤矸石山治理情况，针对常村煤矿、王庄煤矿煤矸石山不同的立地条件和绿化治理效果，基于矿山生态治理理念的基础上，探讨了煤矸石山绿化治理工程技术，分析了各主要矸石山的综合效益，提出了矸石山综合治理工程中绿化工程存在的问题和相应的解决办法。

关键词：矸石山 绿化工程 效益分析

中图分类号:F205文献标识码:A

文章编号:1004-4914（2012）09-259-02

煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程中排放出的一种混杂岩体，是煤炭工业排放量最大的固体废物。它包含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，其矿物成分主要有高岭土石、英蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫酸铁化铝等。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%～20%，全国煤矸石的总积存量约30亿吨，而且仍在逐年增长。

煤矸石已成为我国积存量最大、占用堆积场地最多的工业废物。煤矸石的大量堆积受风化及雨水冲刷长期的淋溶作用，进入到地表水和地下水中，从而影响土壤环境和水环境，其污染程度取决于这些元素的含量和淋溶量的大小。它所含的硫化物在空气中不断氧化，会加大空气和水源的污染，造成严重危害，特别是硫铁矿易被空气氧化，甚至自燃放出大量热量，产生大量酸臭气味和烟雾，增加了附近居民患慢性气管炎和气喘病的潜在危险。导致周围的树木落叶，庄稼减产，造成经济损失。因此，应当加大其治理力度，转害为利，实现资源化。

由于经济条件的制约、技术设备的差距等因素，目前我国煤矸石的利用率为10%～20%左右，与发达国家相比差距仍然较大。我国煤矸石的综合利用目前主要限于煤炭系统。根据煤矸石的组成特点和各种环境条件的限制，对煤矸石的处理方法一般有：综合利用。对难以综合利用的某些煤矸石可充填矿井、荒山沟谷和塌陷区或覆土造田。暂时无条件利用的煤矸石山可覆土植树造林。

为了积极响应国家生态文明建设的要求，建设绿色生态型矿区，山西潞安集团投入了大量的精力对各矿区暂时无条件利用的矸石山进行了有效的治理工作。截至目前山西潞安集团已经完成了对其所属常村煤矿和王庄煤矿矸石山的绿化工程治理工作，并取得了初步的成效。

一、两座矸石山综合治理绿化工程概况

（一）山西潞安集团常村矸石山综合治理绿化工程概况

1.治理概况。常村煤矿矸石山的矸石总堆积量约为280万吨。煤矸石紧邻长太高速公路。治理前矸石山南北宽约260m，东西长约260m，高约为55m，坡度在21～43°之间，没有出现自燃迹象。经过整形覆土后的常村煤矿矸石山整个山体分为四周坡面、山顶平台以及山下绿化带几个部分，于2009年完成了对全山近7万m2的绿化综合治理。

2.植被栽植与植物配置。（1）根据具体坡面，进行定点放线、打坑。乔木主要采取穴种的方式，株距3m×3m，打坑后进行土壤改良、栽植苗木等一系列措施。主要灌木如紫穗槐等采用在坡面打水平条带的种植方式。（2）植物群落配置。根据矸石山当地的气候条件、地形条件，常村煤矿矸石山综合治理植物种类的选择坚持“适地适树”的原则，优先选择乡土树种的原则，水土保持与土壤快速改良原则，乔、灌、草相结合的原则。（3）特色种植及绿化新技术的应用。潞安集团常村煤矿矸石山在山体的南坡和西坡二层坡面上组字“绿色常村，生态潞安”；在常村煤矿绿化中还采用了集固土、护坡、绿化等为一体的新型生态环保工程技术，植生袋恢复技术（“BAG”技术），并起到了良好的边坡绿化效果。

（二）山西潞安集团王庄煤矿矸石山综合治理绿化工程概况

1.治理概况。王庄煤矿矸石山矸石总堆积量约为156万m3，治理前占地面积约7.6万m2，坡度在15～38°之间，无自燃迹象。王庄煤矿矸石山在2010年完成了全面的生态综合治理。

2.坡面整地措施与植被栽植方法。采用反坡梯田整地法，根据具体坡面，进行条带整地结合坡面种植。植被种植采取穴种方式，选择最佳栽植时间，在矸石山坡面的条带上直接挖坑填土栽种。

3.植物群落配置。根据王庄煤矿矸石山当地的气候条件、地形条件和以往煤矸石山植被恢复的经验以及资金投入情况，王庄煤矿矸石山植物种类的选择以乡土树种为主。针对矸石山的养分贫瘠、干旱等特点，坚持以乡土树种为主，在矸石山生态恢复时优先选择抗干旱、耐贫瘠的植物种类。

二、治理后的矸石山综合效益分析

社会效益极大提升：改善了各矿区的人居环境，提高了居民的健康水平；提升了煤矿的整体形象，改善了周边环境。经济效益改善：治理后的矸石山减少了农业损失费用；减少了支付排污费，挽回了很多潜在的经济损失。生态效益提高：矸石场综合治理植被恢复以后，植被具有一定的吸附污染物的能力；减轻了噪音、降低了地温，一定区域内，起到了调控生态平衡的作用。

（一）潞安集团常村煤矿矸石山绿化综合效益分析

常村煤矿矸石山在生态自然的原则下，选用最优的植物配置方式。同时重点突出常村矸石山紧邻长太高速公路特点，在山体的南坡和西坡二层坡面上组字“绿色常村，生态潞安”，并配以潞安的企业标志，采用植生袋恢复技术，以及一些凸现绿化效果的优良植物品种，从而宣传了潞安集团生态环保治理理念，凸现潞安集团国际化企业的形象。

常村矿苗木种类比较丰富，乔、灌、草的丰富搭配使四季色相变化明显，在植物的品种上选用的铺地柏做组字底色，突出了字体。在常村矿的生态治理中，植生袋恢复技术的应用，不仅丰富了植物品种，而且加固了坡面的稳定性，在治理初期有效的防止了水土流失。植生袋生态恢复技术系统是在矸石山前期已经完成固坡覆土山体达到稳定的基础上对矸石山体进行生态复绿的一项新技术。山顶平台进行了六角亭、花架、环形车道等建造和甬道铺设，丰富了绿化层次，提升了综合治理的水平。

（二）潞安集团王庄煤矿矸石山绿化治理综合效益分析

1.绿化治理的思路。王庄矸石山绿化治理在坚持生态自然的原则下，选用乡土树种的方式，突出了矸石山面向309公路一侧植物组字的效果。王庄煤矿矸石山在山体二层的西、南坡面组字“潞安王庄欢迎您”，字体两边加两个潞安集团的标志，直观地体现矸石山绿化效果。

2.王庄煤矿矸石山绿化治理效益分析。王庄煤矿矸石山绿化多选用了本土树种，植物成活率较高，但从绿化效果看还存在植物色相单一，苗木品种不丰富的弊端。王庄矸石山的治理实现了阶段性的防止水土流失的目的，从目前的治理情况来看，还存在坡面小径流和雨水冲刷的现象。这表明还需要加大资金投入，使绿化治理后发挥更大的综合效益。在进一步的治理中，品种的选择上要更科学合理，在种植方式上多采用更加先进有效的新技术，从而提升综合治理水平。

三、结论

潞安集团常村煤矿矸石山采用的高标准、多层次的绿化治理模式，构建了稳定的生态群落；潞安集团王庄煤矿矸石山采用的一般绿化模式，起到了初步防止水土流失，开始逐步恢复生态的效果。

在矸石山绿化中，潞安集团采用了先进的技术，投入了大量的人力、物力，为改善环境做出了很大的贡献。针对治理后的矸石山在很大程度上提升了社会效益，改善了经济效益，提高了生态效益。改善了周边环境，一定区域内，起到了调控生态平衡的作用。

通过潞安集团对矸石山的综合治理发现，在矸石山上植被恢复的初期，应及时建立植被恢复的监测与评价系统，强化管理强度，使植物的生长发育状况可以及时的得到反馈和处理。同时在针对绿化治理后的矸石山，应该继续加大资金投入，尽早建立煤矸石山温度与有害气体监控系统。没有预警体系和严格的监管系统，这对治理后的矸石山是一个极大的隐患，治理后的山体如果长期不及时的监管监控就有着火和山体滑坡等安全隐患的发生。

根据不同矸石山的立地条件，加强后期的监测、管理和管护。针对山体的温度高低，以及治理后的坡面稳定性、整形工程一定阶段后的使用情况，通过监控、监测和评价，进行矸石山综合治理后生态效益分析与隐患的预防，才能更好地保障治理效果。

参考文献：

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2.边炳鑫等.煤系固体废物资源化技术[M].北京：化学工业出版社，2005

3.李金柱等.煤炭工业可持续发展的开发与利用技术[M].北京：煤炭工业出版设，1998

4.田伟.矸石山绿化技术初探[J].煤矿环境保护，2001（4）

5.杨世军.煤矿矸石山生态恢复[J].露天采矿技术，2010（6）

（作者简介：郝瑞娟，潞安矿业（集团）有限责任公司林业处 山西长治 046204；陈建茜，温州大学发展有限公司 浙江温州 325035）

（责编:贾伟）