某大型露天铁矿企业存量采矿用地复垦修复及再利用探索

摘要：老矿山企业普遍存在新增建设用地指标获取困难、存量采矿用地再利用率低的问题，将存量采矿用地复垦修复为耕地实现再利用，不仅使矿区生态环境得到修复，还可取得腾退指标，支撑企业可持续发展。以某大型露天铁矿企业为例，研究分析了矿区复垦修复存在问题，通过实施“回填工程、排水疏干工程、石方回填防沉降工程、阻隔层建设工程”等治理措施完成矿坑回填整治，通过将拟损毁耕地剥离的表土直接用于存量采矿用地复垦，配套建设灌溉排水、道路等设施并对土壤进行培肥，将存量采矿用地复垦为耕地，经济、社会和环境效益显著，可为后续其他类似矿山复垦修复及再利用提供参考。

关键词：凹陷露天矿存量采矿用地回填复垦修复

中图分类号：TD88文献标识码：A

ExplorationofReclamation，RestorationandReuseofExistingMiningLandforaLargeOpenPitIronMineEnterprise

CHUAIXin1WANGConglin1*WANGShaoping1ZHANGKai1LIShuqin2，3

YANGShun1ZHANGYakun1

1，NanshanMiningCo.，Ltd.ofMagang（Group）HoldingCo.，Ltd.Ma’anshanCity，AnhuiProvince，243000China;2.SinosteelMaanshanGeneralInstYqTtyqOB/0N53tuQMV/WjA==ituteofMiningResearchCo.，Ltd.，Ma’anshanCity，AnhuiProvince，243000China;3.StateKeyLaboratoryofSafetyandHealthforMetalMines，Ma’anshanCity，AnhuiProvince，243000China

Abstract：Oldminingenterprisesgenerallyhaveproblemssuchasdifficultiesinobtainingnewconstructionlandindicatorsandlowreclamationratesofexistingminingland.Reclaimingandrestoringexistingmininglandintoarablelandforreusenotonlyrestorestheecologicalenvironmentoftheminingarea，butalsoachievesretirementindicators，supportingthesustainabledevelopmentofenterprises.Thisarticletakesalargeopen-pitironmineenterpriseasanexampletostudyandanalyzetheproblemsinthereclamationandrestorationoftheminingarea.Throughtheimplementationofgovernancemeasuressuchas"backfillingengineering，drainageanddrainageengineering，stonebackfillingandantisettlementengineering，andbarrierlayerconstructionengineering"，thebackfillingandrectificationoftheminingpitiscompleted.Bydirectlyusingthetopsoilremovedfromtheplanneddamagedfarmlandforthereclamationofexistingminingland，andtobuildirrigationanddrainagefacilities，roads，andotherfacilitiesandfertilizethesoil.Reclamationofexistingmininglandintofarmlandcanachievegoodeconomic，social，andenvironmentalbenefits，providingreferenceforthesubsequentrestorationandreuseofsimilarmines.

KeyWords：Open-pitmines;Existingminingland;Backfilling;Reclamationandrestoration

矿产资源是一种十分重要的非可再生自然资源，据统计，我国90%以上的一次能源和80%以上的工业原料都源自矿产资源[1]。露天开采具有资源回收率和生产效率高、安全性较好和开采成本低等特点，在世界固态矿产资源开采中得到广泛采用，占全球固态矿产资源开采总量的80%以上[2]。同时，我国2/3矿山处于中后期开采[3]，遗留大量矿山废弃地，据中国地质调查局矿山地质环境调查数据统计[4]，截至2018年，我国采矿损毁土地361.05万hm2，约占全国陆域面积的0.37%，其中挖损土地145.93万hm2，挖损土地特别是露天矿坑对矿区生态环境造成极大伤害，成为“地球伤疤”，开展废弃露天矿坑复垦修复研究具有重要的现实意义。本文以某大型露天铁矿企业为例，针对老矿山企业现状露天矿坑复垦修复以消灾、复绿为主[5-9]，存量采矿用地未得到有效再利用，而新增建设用地计划指标难以全部保障的问题，充分利用自然资源部相关政策[10-11]，将存量采矿用地复垦修复为耕地实现再利用，不仅使矿区存量采矿用地得到复垦修复，还取得腾退指标落实占补平衡，支撑矿山可持续发展。

1项目概况

1.1企业基本情况

某大型露天铁矿企业位于长江中下游低山丘陵区，距离城区约5km，交通便利。企业经过近百年的发展，已形成以采矿、选矿为主，具有年处理1200多万吨原矿、年产铁精矿300多万吨的生产能力的大型矿业企业。矿区现有4个露天铁矿的采矿权，2座选矿厂，2座排土场和3处尾矿设施，矿区总占地面积已达1500多hm2，其中采矿用地1100多hm2。

1.2废弃露天矿坑基本情况

废弃露天矿坑原为露天铁矿，开采结束后形成了上部尺寸为780m×570m，容积2000多万m3，损毁土地面积30多hm2的露天采坑。目前，企业正在按照批复的矿山地质环境治理工程设计与环境影响评价文件，利用铁矿尾砂对矿坑进行回填施工，现状矿坑中已形成滩涂，南部及北部形成大面积水域，现状水面标高约为+24m。根据检测，回填的铁矿尾砂满足《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618—2018）要求。

1.3矿区复垦修复存在的问题

企业经过近百年的发展，在带来丰富的矿产资源和巨大的经济效益的同时，矿区占地面积已高达1500多hm2，土地损毁、生态破坏问题突出。企业早在20世纪80年代就成立了土地复垦工程队，完成复垦修复总面积达400多hm2，生态环境效益显著，但复垦修复以消灾、复绿为主，复垦土地再利用不足。企业所属生产矿山技改工程实施需要征用大量的土地，但属地政府补充耕地指标严重不足，且有限的指标优先用于工业园区建设，可提供给企业的部分少之又少，土地成为限制企业可持续发展的重要阻碍之一。

2项目复垦修复条件分析

2.1政策分析

2022年11月，自然资源部印发了关于做好采矿用地保障的通知（自然资发〔2022〕202号），“鼓励采矿企业对本企业在本地区（省域范围内）依法取得的采矿用地或历史遗留废弃采矿用地进行复垦修复并使用腾退指标，复垦为可长期稳定利用耕地的，经核定报备后可用于本企业在本地区采矿项目落实占补平衡”[10-11]。该文件的发布为老矿山企业可持续发展面临的土地指标问题指明了方向，企业拟将废弃露天矿坑复垦修复为耕地，保障生产矿山技改项目用地。

2.2规划符合性分析

废弃露天矿坑土地利用现状均为采矿用地，权属为国有土地，不占用生态保护红线、自然保护地，不占用已划定的永久基本农田和城市开发边界，具有权属清晰、集中连片、水土资源保障度高等优势。

2.3水土资源平衡分析

2.3.1水资源平衡分析

项目区农作物种植面积比例、复种指数、灌溉净定额，采用现状作物播种面积及《安徽省农作物灌溉实验资料整理与分析》和《安徽省行业用水定额》（DB34/T679—2019）等有关资料，同时考虑项目区实际情况，在80%灌溉设计保证率下，按照插入法计算综合毛灌溉定额为500（m3/亩）。根据《安徽省行业用水定额》（DB34/T679—2019），项目区水田一年两熟，油菜+水稻。项目实施后耕地面积20hm2，因此，项目区的需水量约为15.00万m3。项目将从利用矿区现有取水管道从自然河道取水，可以满足项目区复垦耕地灌溉需求。

2.3.2土源分析

企业现有1座露天矿山正在实施技改，拟在现有开采境界基础上西扩150m，拟新增损毁土地约19hm2，含耕地约12hm2。根据现场调查检测，拟损毁耕地有机质、氮磷钾等土壤肥力指标均高于闭坑修复矿山周边耕地水平。

另外，根据现场调查，拟损毁耕地现状以水田为主，有效土层厚度可达1.5m以上，是复垦修复项目表土和阻隔层用黏土的最佳土源，整个技改项目可提供表土与黏土约29万m3。将技改项目新增损毁土地土方剥离和露天矿坑存量采矿用地阻隔层施工和表土回覆时序充分耦合，一方面可避免剥离表土长时间堆积有利于保持水土；另一方面有效保存表土肥力，提高复垦土地质量。在新增损毁土地土方剥离过程中将表土和黏土分层剥离，分层堆放，存量采矿用地复垦施工过程中分层回填。

3项目复垦修复及再利用设计

企业前期已利用铁矿尾砂对矿坑进行回填施工，项目将在回填工程的基础上，通过实施“排水疏干工程、石方回填防沉降工程、阻隔层建设工程”等措施完成矿坑回填整治，通过将拟损毁耕地剥离的表土直接用于存量采矿用地复垦，配套建设灌溉排水、道路等设施并对土壤进行培肥，将存量采矿用地复垦为耕地。工程的主要内容包含排水疏干→石方回填→隔离层→客土回覆及平整→灌溉排水工程→道路工程→土壤培肥等。

3.1排水疏干

矿坑前期利用尾矿进行充填，现状矿坑内存在积水，不利于复垦修复工程施工。首先利用现有浮船泵站排出坑内积水。同时，沿现有泵站开挖6条辐射状疏水沟对尾砂滩面进行疏水沥干。疏水沟梯形断面，梯形断面边坡坡度1：2，深度3.0m，沟底宽度3.0m。坑内积水和疏干水全部通过现有泵站输送至选厂循环利用，不外排。

3.2石方回填

在矿坑排水疏水沥干工程结束后，为解决滩面不均匀沉降的问题，利用矿区剥离围岩对矿坑进行回填平整。回填摊铺采用进占法全断面分层摊铺，下部采用大块围岩等，上层采用碎石进行回填。回填过程严格控制物料含水率。遇地下水或雨后施工必须先排干水再分层随填随压密实，杜绝带水回填或水夯法施工。碾压设备采用20t平板振动碾，轮印搭接不小于1/3轮宽。先静压2遍，然后开始振压，碾压第4遍结束后，开始检测压实度，严格_{NNwNBnmkW4vjN6TTP6BEag==}进行水平分层回填、压（夯）实；加强现场检验，使其达到要求的密实度，符合压实度要求的才可进行下一步施工。

3.3阻隔层施工

废石回填平整工程完成之后利用技改工程剥离的黏土设置阻隔层，阻隔层分层摊铺，每层厚度不大于20cm，压实厚度30～40cm，黏土压实度不小于90%。

3.4客土回覆及平整

阻隔层完成之后利用技改项目剥离的表土进行客土回覆，分表土和黏土分层回覆，有效土层厚度≥60cm，耕作层≥30cm。项目区耕作田块方向以南北为主，项目共划分为4个田块，然后在大的田块内修筑田埂进行格田成方，格田长60～100m，宽度在30～40m。格田内平整度在±3cm以内。

3.5灌溉排水工程

3.5.1灌溉工程

项目复垦耕地面积约20hm2，在项目区建设坑塘1口，泵站1座，总面积4.47hm2，深度5m，有效蓄水深度3m，复蓄次数按照1.5计算，总蓄水量可达20万m3。同时利用企业现有供水管道从附近自然河道取水作为灌溉水源补充，可以满足项目区灌溉需求。项目灌溉采用自流灌溉，灌溉渠道采用斗渠和农渠2级，采用砖砌结构，项目区共计布置4条灌溉农渠，总长1200m；1条灌溉斗渠，总长度为400m。灌溉时节，泵站提水进入灌溉斗渠、分水至农渠灌溉水田。

3.5.2排水工程

项目在矿坑西南部设置总排洪口，项目区耕地田面汇水通过农沟汇集后排入斗沟，经斗沟汇集后经总排洪沟进入南部自然沟道，最终汇往南部自然河道。项目区共计布置2条排水农沟，总长700m；1条排水斗沟，总长度为1700m，农沟设计为梯形渠道，底宽0.4m，上口宽1.2m，边坡比1：0.5，斗沟设计为梯形渠道，底宽0.5m，上口宽1.7m，边坡比1：0.75，可以满足项目区排涝需求。

3.6道路工程

项目区建设田间道1条，总长约1000m；生产路4条，总长约1900m。田间道路基采用碎石路基，路基为5m宽。路面为级配碎石路面，路面为4m宽。生产路基采用碎石路基，路基为4m宽。路面为级配碎石路面，路面为3m宽。

3.7土壤培肥措施

项目土壤培肥采用符合《有机肥料》（NY/T525-2021）的有机肥产品，根据现场情况，有机肥的施用量按照115.5m3/hm2计算，同时利用测土配方施肥技术增施复合肥料，通过培肥使土壤有机质含量达到20g/kg以上，有效磷含量达到15mg/kg以上，速效钾含量达到80mg/kg以上，pH值5.5～7.5。

4结论

（1）通过合理安排矿山拟损毁耕地和存量采矿用地复垦修复的时序，高效利用拟损毁耕地剥离表土将露天铁矿存量采矿用地复垦为高标准农田，取得腾退指标落实占补平衡，支撑矿山企业可持续发展。

（2）项目矿坑回填尾砂为第Ⅰ类一般工业固体废物，且满足《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618—2018）筛选值要求，但在管护期还应对复垦耕地及农产品质量进行定期检测。

参考文献

[1]林君.矿产资源保障与国家安全[J].太平洋学报，2023，31（10）：1-9.

[2]于海旭，刘闯，金磊，等.世界露天煤矿发展综述[J].中国煤炭，2023，49（6）：116-125.

[3]胡振琪，干勇，袁亮，等.中国矿区生态环境修复现状与未来[M].北京：科学出版社，2021.

[4]张进德，郗富瑞.我国废弃矿山生态修复研究[J].生态学报，2020，40（21）：7921-7930.

[5]郄永波，苏新月，张长锁，等.大型露天坑生态修复固废回填工艺探讨[J].中国矿业，2021，30（10）：99-103.

[6]谢盛青，杜贵文，张少杰.废弃露天坑充填治理技术研究[J].中国矿山工程，201847（1）：1-4，22.

[7]冯涛，赵冠宇.铜山区露采矿山废弃地综合利用研究[J].山东煤炭科技，2017（6）：172-174.

[8]高峰，马艳晶.某露天坑膏体尾矿回填工艺探讨与实例[J].工程建设与设计，2015（4）：111-114.

[9]华绍广，李书钦，张雷．以系统理念、市场方式实现矿区生态环境治理实践[J].现代矿业，2021，37（12）：16－18．

[10]自然资源部.关于做好采矿用地保障的通知[EB/OL].（2022-11-18）[2024-02-26].https：//gi.mnr.gov.cn/202211/t20221125_2768650.html.

[11]自然资源部办公厅.关于明确存量采矿用地复垦修复土地验收有关要求的通知[EB/OL].（2023-6-19）[2024-02-26].https：//gi.mnr.gov.cn/202307/t20230711_2793638.html.