基于生态环保的高海拔地区矿山建设及防治水方案研究

近年来随着我国中部、东部地区的矿产资源开采逐渐枯竭，越来越多的地质勘查、矿山建设活动聚焦在西部地区，特别是以往开采活动较少的青藏高原地区，陆续发现了西藏驱龙铜矿、多龙铜矿、多才玛铅锌矿等一批大型、超大型矿床，后续找到新的大型矿床的找矿潜力也十分巨大。但高海拔地区因其本身高寒、缺氧、气候环境恶劣、生态系统脆弱等问题也为矿山开发建设带来了不小的挑战。

例如，西藏多才玛矿区紧邻长江源头——沱沱河南岸，水文地质条件复杂，矿坑水难以外排，环保要求严格，矿山建设要求极高，生态环保矿山防治水方案是矿山建设研究的重点。这就需要将矿山建设的设施环境、资源赋存条件、采选系统工程、自然环境的保护等各类因素构成一个有机的系统

，以期实现矿山的顺利建成投产。本文以多才玛矿区为例，基于青藏高原高海拔地区矿产资源开发和勘查施工的实际经验，研究分析了高海拔地区矿山建设影响因素和应对措施，提出了生态环保矿山防治水方案，为今后高海拔地区矿山建设提供参考。

1 高海拔地区矿山建设的影响因素

从原因角度分析，制约高海拔地区矿山建设的主要因素包括因特殊地理环境产生的恶劣自然条件因素以及因生态系统脆弱导致的环保要求严格两个方面。

1.1 恶劣自然条件因素

高海拔地区矿山建设面临的恶劣自然条件因素主要包括：高寒、冻土、缺氧、天气多变等。

（1）高寒。沱沱河地区属高原温带亚寒带或寒带的半干旱气候区，海拔4500m～4800m，沿年平均气温4.2℃，1月份最冷，平均气温-24.8℃，极端最低气温-45.2℃，最热的7月份平均气温7.5℃。每年10月至翌年5月为寒冻期，四季不分明，常年温度很低，是中国气候最寒冷的地区之一。高海拔地区因气候寒冷、冰冻期长，导致每年的施工窗口期很短，寒冷的气候条件也严重影响了人、机的工作效率和工程材料的性质性能。

本区表层土壤Cd含量的变化范围为31～335 μg/kg，均值为78.07 μg/kg。统计结果显示，目前本区有97.06%的土壤Cd含量值低于农用地土壤污染风险筛选值(300 μg/kg)[4]，其土壤环境质量中单指标Cd处于清洁状态；有2.94%的土壤Cd含量高达335 μg/kg，略高于农用地土壤污染风险筛选值，土壤环境质量中单指标Cd为轻微污染。

（2）冻土。青藏高原地势高亢，气候寒冷，冻土层基本分布全区，冻土按其年内及年际间的变化特点，可分为季节性冻土及多年冻土（岩）。季节性冻土厚度随季节而变化，一般每年4～5月份随暖季的到来，季节性冻土层从底部开始融化，地表随昼夜温度反复冻融，直至9～10月融化层达到最大深度；10～11月份从地表开始冻结，11月底至第二年4月份全部冻结，年融冻期150～200天左右，其余时间属于封冻期。冻土因其产生的冻融现象，对矿山建筑物的安全影响较大。

（3）缺氧。根据气象资料，沱沱河地区气压在562.2～611百帕之间，为海平面气压的58%左右，含氧量仅为海平面的43%。由于含氧量不足，柴油无法充分与氧气反应燃烧，柴油动力设备在该地区的效率不足平原地区的50%。同时，因缺氧导致的高原反应及对高原的畏惧心理也对于人体的生理、心理健康状况产生了不良影响，严重降低了工作效率。

（4）天气多变。青藏高原地区气候干燥，紫外线强烈，冬季多风，一天之内天气在晴、雨雪、冰雹间多次转换十分常见，为工程施工和工程管理带来严峻挑战。

乡村中农业的发展一直被认为是乡村经济中的重要一环，在党的十九大报告中，共列出包含乡村振兴战略在内的影响党和国家发展的七项战略，这足以见得党与国家对乡村发展的高度重视[3]。因为乡村振兴战略不仅关系到乡村发展，还关系到国家总体的发展。乡村振兴的首要前提就是乡村产业振兴，产业振兴关系到我国是否能从根本上解决城乡分离、贫富差距明显、国家整体素质提升等问题，也关系到我国是否能实现城乡统筹、城乡一体化。当然，乡村的发展必然要有与当地特色相结合的发达兴旺的产业做支撑，只有结合乡村实际现状，大力发展乡村产业，才能提高居民收入，提升乡村幸福感和发达程度。

1.2 生态环保因素

通过调查显示，南京体育学院的学生参与民间体育主要的原因是为了普修课程学分，并不是出于自己的兴趣爱好。兴趣是最好的老师，不考察学生是否出于自己的意愿而开设课程，很难满足学生的个人兴趣爱好，进而学生在学习的过程中不会投入太多的精力，而是把课程当做课堂任务来完成，失去了学校开设此课程的初衷。但也不能片面来看，在学习的过程中学生也得到了身体的锻炼，对于民间体育也有了的初步了解，增长了知识。

地表帷幕线预注浆堵水：矿区含水层具有富水性及透水性不均一、岩溶较发育、岩溶地下水静储量大等特点。为了降低区域内侧向岩溶地下水对矿山开采的影响，在矿山开发前通过实施地表帷幕线预注浆，可有效阻断灰岩区岩溶水与矿坑水的联系，降低地下水静储量及动态补给量，大幅度减少了矿体开采范围内地下水排水量。

对自然环境因素的应对以预防为主。在决策阶段便要全面分析评价项目开发的影响因素，包括：矿山地质环境条件；市场、政策法规、社会等外部因素；采选工艺的选择；采矿与选矿经济成本分析；矿山环境影响评价

等。

作为一种具有“信任品”特征的商品，婴幼儿配方乳粉的质量安全信息在生产者和消费者之间存在明显的不对称性，因此其质量安全问题格外受到关注。婴幼儿配方乳粉的质量安全水平可能是影响进口量的因素之一。其他条件不变的情况下，国产婴幼儿配方乳粉的质量安全水平与进口量成负相关，即国产产品的质量安全水平越高，消费者对进口产品的需求越少；而进口婴幼儿配方乳粉的质量安全水平与进口量正相关，即进口产品的质量安全水平越好，消费者对进口产品的需求越多。

在进修医师刚入科对功能神经外科疾病尚不熟悉的情况下，安排书写病历是快速进入状态的好途径。对常见的十几种疾病都做好文本模板，特别是首次病程记录，做到宁繁勿简。在现病史中对症状的描述尽可能详尽，归纳可能的合并症状，提供必要的阴性症状，完善的既往治疗措施；查体需包括可能的阳性体征和必要的阴性体征；诊断依据条理性强，有分析过程，同时提供3～4条鉴别诊断；诊疗措施规范合理；术前小结模板对手术适应症、可能的合并症及术后注意事项记录清楚。在进修医师病历书写过程中，通过对详尽的模板进行改动，增加患者个体化信息的过程中也获得了对疾病认识的提高。

（2）尾砂处理。尾矿库、废石堆场会对周边生态环境及自然景观产生严重影响。近年来新建尾矿库审批趋严，对尾砂的处理也是矿山建设需要着重考虑的问题之一。

河床防渗截水：矿区地表河流在流经矿体围岩灰岩段时存在不同程度的渗漏，是矿区岩溶地下水的主要补给源之一。通过在矿区主要河流河道修建防渗引流渠，可最大限度减少地表水体对矿坑水的补给。

（1）生态环境保护。矿山工程建设势必会占用大片土地，破坏当地植被；青藏高原上的野生动物多有迁徙习性，修建公路等线性工程会对野生动物的生存环境产生影响。随着井下采矿工程的掘进，地下水疏干影响范围增加，可能会造成周边湿地萎缩、加剧周边草原沙化，进而影响周边陆生植物和水生植物的生长。

2 高海拔地区矿山建设应对措施

2.1 自然环境因素应对措施

由图4可知，添加红曲红肉脯的红度值明显最好，在任意浓度下均高于其他三类发色剂。随着红曲红浓度的提高，红度值逐渐升高，当浓度为0.008%时，红度值最高，为14.64，与浓度为0.01%时基本持平，因此从成本考虑，红曲红最佳添加浓度为0.008%。亚硝酸盐的发色性能基本与蛋黄粉持平，略有偏高，而辣椒红的发色性能则最低。

在施工准备阶段，应充分收集当地气象、地质条件等资料，提前部署各个阶段的勘察工作，查明工程建设条件，选择适宜的施工工艺方法，同时做好组织管理工作，合理安排施工计划。考虑高原作业降效、雨季造成的交通不便等因素，工期目标应依内地同类项目1.5～2.5倍计划

。高原地区往往基础设施条件相对落后，交通不便，受封冻期限制，施工窗口期短。为保障施工工作的顺利开展，需要做好资源供应计划，合理安排各类生产资料的供应、运输、中转、仓储等工作。提前安排施工单位考察现场，熟悉施工作业环境。高原地区气候寒冷，昼夜温差大，还应注意施工机器具、浇筑混凝土、管线等的保温工作。

高原地区空气中含氧量水平低，缺氧严重，极大的影响了人员及设备的工作效率。对于具备条件的矿山，可安排人员提前在海拔相对较低的地方适应高原环境后，再进驻高海拔现场。职工宿舍及办公楼可安装弥散式供氧系统，增加室内氧气含量，提升人员工作生活环境的舒适度。对于地下开采金属矿山，可采用在矿井通风系统中安装加压供氧设备的方法，保障人员和设备的需氧量，同时尽可能使用零氧平衡炸药和电动机械设备。大力发展智能矿山建设，实现采选生产的自动化、智能化，减少一线工作人员。

冻土存在的冻胀和融沉现象，对建筑物基础的安全会产生较大影响。应做好工程地质勘察，查明冻土层厚度。建筑物基础应尽可能落在基岩上面，实在无法落在基岩上的基础，也要参考高原地区建筑物普遍采用的形式，如：架空式建筑形式，防止冻土对建筑物的破坏。

青藏高原地区因其高寒高海拔的自然条件，拥有脆弱敏感而独特的生态系统，植被类型单一，层次分化不明显，动物种类少但珍惜特有动物种群数量较多，如果生态环境系统遭到破坏，则生态环境变化将会对高原及周边生态环境与社会发展产生重大影响

。

证 因为yn=ayn-1+f(n),所以ayn-1=a2yn-2+f(n-1)a， …， aryn-r=ar+1yn-r-1+f(n-r)ar, …, an-2y2=an-1y1+f(2)an-2,上述各式相加并消项可证得结论.

2.2 环保风险应对

高海拔地区由于其脆弱的生态环境系统，对于环保的要求往往很高，排放标准也更为严格。因此在高原地区矿山的设计和建设过程中，要始终坚持绿色矿山理念，坚持生态环保在前，力争实现尾砂、废石、废水的“零排放”。高海拔地区矿山建设首先应充分调研了解当地环保政策，明确各类污染物是否允许排放及其排放标准，开展环境影响评价。同时在建设开始前做好环境本底调查，包括：土壤、空气质量、地表水及地下水的水质分析等。设计外部道路时也要考虑为野生动物预留迁徙通道。

对于矿山来说废石堆场和尾矿库占地面积较大，建设成本较高且对草场破坏严重，是矿山工程造成生态破坏的主要因素之一。若能减少废石、尾砂排放，缩小废石堆场和尾矿库的建设规模，则既可以节约建设成本，也有利于保护环境。在矿山基建和井巷开拓时期产出的废石，可用作地面建筑的建筑材料及运输道路的路基。对于地下开采矿山，应优先采用充填法回采，既提高了回采率，可以充分回收利用资源，生产期间产出的废石、尾砂也可充作充填骨料回填采空区。因高原地区物资匮乏，工业材料往往需要从内地运输，成本高昂，多余的废石、尾砂经处理后可作为建筑材料就近销售或矿山留用，实现废石、尾砂“零排放”。矿山废水可在矿山周边查找水力通道，净化处理后通过排水井重新回灌入地下含水层；对于大水矿山则可先采用帷幕注浆工艺截水后再进行回灌，实现废水“零排放”。

矿山基建完成或闭坑后，还应该及时开展矿山生态修复。可以采用

：草皮移植技术；多草种组合、覆膜保暖的植被修复技术；废渣场无土化植被重建技术等方法，修复因勘查、矿山建设、开采等活动压占、破坏的植被，促进生态系统恢复。

3 矿山生态环保防治水方案研究

3.1 生态环保防治水方案

矿山防治水应坚持综合治理、保护水资源和注意地质环境影响的原则。多才玛矿区孔莫陇矿段以二叠系九十道班组碳酸盐岩岩溶裂隙含水层为矿床直接充水含水层，地表水与地下水水力联系密切，矿区构造、岩溶发育，水文地质边界条件复杂。

根据矿区水文地质条件、环保要求等综合因素考虑，建议采取“堵、截、疏、灌”的系统工程作为矿山防治水方案，实现地下水地表“零排放”，达到生态环保的目的。

可可西里自然保护区、三江源国家森林公园等众多自然保护区在青藏高原区内分布，环保要求极其严格。影响矿山建设的主要生态环保因素包括生态环境保护、尾砂、废水的处理等。

（3）废水处理。随着国家对于矿坑水排放的要求越来越严格，甚至部分地区已不再具备矿坑水外排条件，因此在青藏高原环境敏感区域，需要格外重视废水的处理与排放。以多才玛矿区为例，该地区含水层以碳酸盐岩溶裂隙含水层为主，地下岩溶裂隙发育，形成导水通道，涌水量充沛。矿区北距沱沱河仅5km～8km，沱沱河及其摊岸在沱沱河特有鱼类国家级水产种质资源保护区范围内。保护区要求：为保护沱沱河特有鱼类的繁殖期和幼体生长期，设定特别保护期为每年5月1日至9月30日，特别保护期内不得从事捕捞、爆破作业以及其他可能对保护区内生物资源和生态环境造成损害的活动；禁止在保护区内新建排污口，在水产种质资源保护区附近新建、改建、扩建排污口，应当保证保护区水体不受污染。这对矿山排水提出了很高的要求。

矿坑疏干排水：矿坑排水宜采用边开采边疏干的方式进行，即排水与采掘工作同时进行，直接利用坑下开拓、采掘工程进行裸巷排水疏干。矿坑排水首先消耗地下水静储量及弹性释水，随着时间的推移，地下水静储量逐渐减少，矿坑排水逐渐减小，最终排水量趋于基本不变。此外还要加强矿区地下水水位的动态监测，及时了解地下水流场形态和变化情况。

3.3.5强化典型示范 学习借鉴浙江“千村示范、万村整治”经验，组织开展农村人居环境整治示范活动，及时总结推广一批先进典型，通过试点示范不断推进农村人居环境整治工作。

矿坑水回灌：多才玛矿区地处沱沱河流域生态环境敏感区，为保护区域水资源环境，应将实现矿山地下水地表“零排放”为目标。建议将矿坑排水在进行集中处理达到国家Ⅱ类地下水水质标准以上后，除满足矿山生产生活利用外，剩余水量在矿区水文地质单元外条件允许区域将矿坑水回灌至地下。并在回灌工程实施中，加强地下水水质的动态监测，尽最大可能降低矿坑排水对区内生态环境的影响。

3.2 地下水资源综合利用

多才玛矿区地下水资源丰富，地下水与地表水水质相近，初期可考虑利用矿区地下水静储量作为矿区基建期生产与生活用水使用。

随着矿坑疏干排水，地下水静储量面临干枯，生产生活用水可考虑利用处理后的矿坑排水，这样可以减少矿坑排水回灌量，增加生产效益。

矿床在开发、开采过程中一定要合理利用水资源，做到统筹兼顾，有效保护和节约使用水资源，厉行计划用水，实行节约用水，对矿区内的矿坑涌水充分利用。生活用水一定要优先于其它一切目的的用水，水质较好的地下水和地表水优先用于饮用水，合理安排工业用水。合理引用地表水和开采地下水，以保护矿区周边水资源的持续利用。

4 结语

青藏高原已逐渐成为我国重要的矿产资源战略基地，但同时高海拔地区自然环境恶劣、生态系统脆弱的特点也对矿山开发建设提出了更高的要求。

在新的矿业形势下，坚持生态环保理念，不断推动技术创新，打造智能矿山、绿色矿山，才是高海拔地区矿山建设发展的必由之路。探索研究基于生态环保的矿山建设方案，有利于突破青藏高原地区矿山建设瓶颈，打开高海拔地区矿产资源开发新局面。通过研究高海拔地区矿山建设的影响因素，分析应对措施，提出生态环保防治水方案，为高海拔地区矿山建设提供新思路。

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