山区金属矿山项目弃土弃渣处置探讨

张瑞芳，何兴龙，韩岳锋，于佳音，曹向彬

（浙江中冶勘测设计有限公司，浙江 杭州 310009）

山区金属矿山项目弃土弃渣处置探讨

张瑞芳，何兴龙，韩岳锋，于佳音，曹向彬

（浙江中冶勘测设计有限公司，浙江 杭州 310009）

山区金属矿山项目往往具有开采面积广、土石方挖填量大、持续时间长、弃土弃渣多等水土流失特点。在开采过程中产生大量的弃渣，若不进行合理处置，势必造成项目区及其周边区域大面积植被破坏和水土流失。结合社会经济发展需求，探索弃土弃渣加工生产陶土砖及垦造标准农田、生态效益与经济效益兼得的水土保持流失治理新模式。

水土流失；弃土弃渣是；山区；金属矿山

1 问题的提出

山区金属矿山项目大部分为露天开采，开采扰动地表面积大、范围广、土石方挖填量大、持续时间长。在采矿过程中，露天采场及其矿山道路等配套工程将产生大量的弃渣，弃土弃渣存在“多山、量大、集中”等特点，大量弃渣若不进行合理利用和堆置，将会造成项目区及其周边区域内植被破坏和水土流失[1]；更为严重的是，鉴于矿山弃渣所含的特殊物质成分，若大量弃渣流失入河，不仅会影响河道行洪能力，还将对水环境与生态环境构成严重威胁。因此，山区矿山开采项目弃渣的妥善处置显得尤为重要。

以往大型金属矿山弃土弃渣往往布设大面积的排土场后进行简单的植被恢复，将大量耕地或林地占用后形成荒山废地，且易产生滑坡、泥石流等地质灾害隐患。随着社会经济的发展，结合开发土地新用途、提高土地利用率的需求，更经济、环保地妥善处置弃土弃渣已成为山区金属矿山项目亟需解决的问题。以龙泉市査田镇东皇至大坑下一带铁矿采选工程为例，对山区金属矿项目弃土弃渣提出生产陶土砖及垦造标准农田的处置新思路，真正实践了“绿水青山就是金山银山”、生态效益与经济效益兼得的先进理念。

2 工程概况

龙泉市査田镇东皇至大坑下一带铁矿采选工程位于丽水市龙泉市查田镇和小梅镇，包括青滩铺、东皇和大梅口3个矿区，矿山可采储量2322.88万t，设计开采规模150万t/a，原矿品位7%，开采损失率13%，贫化率11%，平均剥采比0.93∶1。矿山采用露天开采方式，公路开拓，汽车运输，自上而下分台阶开采。

项目组成包括露天采场、工业场地（含选矿厂和生产生活区等）、矿山道路和排土场。

工程开采量2311.92万m3，其中填筑非矿层17.34万m3，精铁粉外销85.14万m3；剩余非矿层和尾矿渣2209.44万m3。

3 弃渣处置原则

弃土弃渣处置需结合项目区实际情况，遵循可持续发展的原则。

（1）优先考虑工程自身利用，再从实际出发进行弃渣，做到节省投资，保护环境，技术经济可行[2]。

（2）在考虑材料质量符合要求、运距经济合理、施工时序可衔接等条件下，可利用部分尽可能综合利用，变废为宝，资源再利用，以减少永久堆渣量。

（3）弃土弃渣无法利用部分布设排土场结合当地相关规划，如综合利用弃土弃渣垦造标准农田项目，弃土弃渣排放后对渣顶改造成水平梯地，减缓地面坡度，增加当地耕地面积。

（4）弃土弃渣不挤占河道，不影响行洪，不留下隐患。

4 弃土弃渣综合利用方案

随着山区经济的发展，土地资源紧张的矛盾日益突出。近几年，各地纷纷制定流域整治规划，低丘缓坡规划，工业园区、产业集聚区建设规划等，以扩大耕地和城镇建设用地面积。由于山区内荒地平整所需的土石方量较大，故在弃渣过程中，可充分结合相关规划，

通过对工程弃土弃渣特点的分析，根据弃土弃渣处置的基本原则，为最大程度地综合利用弃土弃渣、变废为宝，结合项目所在地社会经济发展需求，采矿过程中产生的弃土弃渣处置方式主要分为2类，即尾矿渣制砖和弃土弃渣垦造标准农田。

4.2.1 尾矿渣制砖

根据矿区弃土制砖实验结果，选矿后的弃土各项指标符合制砖要求，可用于制作广场、人行道路陶土砖原料。工程计划在查田镇金圩工业区制砖生产线，开发年产100.00万m2新型陶土砖项目，将排土场内弃土综合利用，变废为宝，既增加矿山效益，又减少排土场防护成本，同时减少水土流失影响。

4.2.2 弃土弃渣垦造标准农田

龙泉属于典型的山区，素有“九山半水半分田”之称，耕地有限。根据弃渣处置原则，除用于工程回填和制砖综合利用外，剩余大量弃渣设排土场处置并垦造标准农田。

工程排土场布置在山间荒沟，堆土前在谷口修建挡渣坝，坝体采取土质斜坡，对坝体采取平铺分层碾压，坡面覆土后进行绿化植树、种草等绿化方式。坝顶田面进行复垦，田块布设按“等高不等宽、大弯随弯、小弯取直”的原则，沿等高线修成水平梯地。同时修建田间道路，农田水利设施等。为了有效地利用降雨，尽量把雨水和排水沟排水收集于小型蓄水池，用于浇灌。排土场进行垦造标准农田后同步修建排渠和灌渠。工程排土时分层排放，并保持向下游倾斜坡度，便于区块内排水，弃土堆放完毕后在渣顶田面四周修建排渠，排导上游和两侧汇水。灌渠用于田间耕地灌溉使用，结合田间道路布置，保障田块整体性，同时满足田间道路排水需求。

5 效益分析

通过初步试运行实践，弃土弃渣加工生产陶土砖和垦造标准农田均取得了显著的经济和社会效益。

对矿山弃土弃渣加工陶土砖工艺，不仅减少设置弃渣场处置弃渣费用，同时避免设置弃渣场占压植被破坏原生态。弃土弃渣加工生产陶土砖产品已试验成功，且进入试运行阶段，年产100.00万m2的新型陶土砖项目计划于2017年建成投产，预计年生产量陶土砖6000万块，将取得明显的经济效益。

根据对矿区排土场的实地调查，工程严格执行了耕地垦造标准，从2014年实施后运行。

至2017年，已完成标准农田垦造约33.33hm2（500亩），种植的各类有机蔬菜经中国水稻研究所检测，蔬菜中重金属含量符合“优质蔬菜”标准，后续将开发观光农业，预计最终垦造标准农田213.33hm2（3200亩），新增土地收益约2.2亿元，将带来显著的经济效益。

6 结 语

大型金属矿弃土弃渣用于生产陶土砖及垦造标准农田，是紧密结合社会经济发展需求的水土流失治理新模式。选矿后的弃土弃渣用于加工生产陶土砖是弃土弃渣处置结合建材加工的好方法，同时能取得较好的经济效益，变废为宝；对于排土场垦造标准农田，符合浙江省近年鼓励耕地垦造、开发低丘缓坡的大形势，利于当地土地整理，提高土地利用率。弃土弃渣生产陶土砖和排土场垦造标准农田等水土流失综合治理模式，对山区大型矿山弃土弃渣处置和矿山治理具有较好的推广应用价值。

[1] 姜德文．论资源环境保护与水土保持方案审批[J]．中国水土保持科学，2006，4(5)：103- 104．

[2] 朱健，郭明凡．乐滩水电站工程弃渣场选址及其水土保持设计[J]．广西水利水电，2006(4)：85- 87．

[3] 浙江中冶勘测设计有限公司．龙泉市査田镇东皇至大坑下一带铁矿采选工程水土保持方案报告书[R]．杭州：浙江中治勘测设计有限公司，2014．

S157

B

1008- 701X(2017)06- 0073- 02

10.13641/j.cnki.33- 1162/tv.2017.06.021

2016-10-31

张瑞芳(1982- )，女，工程师，硕士，主要从事水土保持。E - mail：zhangruifang12@126.com

（责任编辑 郎忘忧）