区域协同条件下利用露天坑空间资源大量消纳一般固体废弃物实施方案

根据新桥矿业实际情况和周边矿山一般固体废弃物处置需求,提出利用露天坑空间资源大量消纳一般固体废弃物的实施方案,通过区域协同统筹,消纳铜陵市选矿固废及综合利用剩余的建筑固废的同时,对新桥硫铁矿露天采坑进行固化回填,实现空间资源充分利用,既解决了城市一般固废处置场地紧张难题,又消除了露天采区边坡安全隐患。     

大宗工业固废高值建材化利用研究现状与展望

当前我国已经迈入了工业大国的行列,带动了我国社会经济的快速发展。新时期,在制定工业发展计划的同时,更需要将生态环境保护放在首要位置。在工业化发展的历史进程中,遗留了很多生态污染问题,其中工业固体废弃物的长期堆积对生态环境造成了严重地破坏。主要论述了典型大宗工业固废(铁尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣及脱硫石膏)高值建材化用的研究现状,对6种典型工业固废未来发展趋势进行了分析,并提出了高值建材化利用的可行性措施。大宗工业固废的高值建材化利用是确保我国工业可持续发展的一项长远战略方针,要想提高大宗工业固废综合利用水平,人们需要因地制宜地选择适当的工业固废处置和利用方式。在现有的政策基础上,科研单位和相关企业要进一步加强技术创新和模式创新,探索工业固废跨行业的协同处置和利用方法,为进一步提高我国大宗工业固废综合利用水平提供合理参考。     

矿山露天坑胶结回填模袋挡墙稳定性分析

在露天坑封闭圈以上采用模袋挡墙对回填堆场进行加高扩容时,回填模袋挡墙的稳定性直接关系到露天坑尾矿胶结回填治理的安全。从某露天矿实际工况出发,利用Slide建立露天矿胶结回填模袋挡墙二维模型,对2种不同的挡墙形式进行稳定性分析,计算了不同区域模袋挡墙分别在有（无）渗流场下的自重及自重+地震状态2种工况条件下的安全系数。结果表明：采用的模袋挡墙可以满足当前回填高度+808 m和设计最终回填高度+840 m尾砂胶结回填作业安全。考虑最大降雨径流量和回填体泌水,最薄弱剖面安全系数也达到1.333～1.810和1.159～1.713,均满足规范要求的限定值。     

金属矿山固废堆场生态修复技术研究与实践

为助推我国有色金属矿区固废堆场生态修复研究与实践,促进植物筛选、配置、联合修复技术在矿区固废堆场生态构建中的应用,对国内外有色金属矿区固废堆场生态修复理论和技术发展的历史与现状进行了总结,重点阐述有色金属矿区固废堆场植物筛选、配置与微生物联合修复技术的研究现状,例举有色金属矿区固废堆场生态修复技术应用实践案例,并对矿区固废堆场生态修复技术发展提出展望。     

阿希金矿露天坑回填与井下协同开采安全稳定性分析

由于露天坑回填后改变了围岩物理环境的天然应力场,使围岩产生了位移和变形。为探讨阿希金矿协调开采的安全稳定性,通过现场调查、取样、试验确定岩石物理力学参数,采用FLAC3D软件对露天坑边坡及坑底的稳定性和露天回填及后续开采过程进行三维数值模拟计算。根据建立的计算模型,评价未来采矿活动对露天坑边坡、坑底及坝体的影响,并对矿山存在的安全隐患提出了对应的防治措施。     

木里煤田江仓四号井露天采坑回填及地表生态恢复研究

为了保障木里矿区煤矿由露天开采转入井工开采模式后的安全生产,分析了江仓四号井露天开采采坑和地面排土场的现状及边坡的稳定性,提出了采坑的回填方案和回填后的矿坑地表生态恢复方案,并研究了矿坑防排水方法。结果表明,通过对江仓四号井露天开采后的采坑及排土场的综合整治,达到恢复地表生态环境目标,消除了露天采坑对井工开采产生的不安全因素,减少了对井工生产的威胁和危害。     

煤电化基地大宗固废“三化”协同利用基础与技术

我国14个大型煤炭基地及89个大宗固体废弃物综合利用示范基地建设,标志着矿区大宗固废利用已被纳入全国战略发展布局。长期以来煤炭资源高强度的开发与利用,造成矿区浅埋煤层资源临近枯竭,煤电化基地大规模固废堆积及地表沉陷,已成为制约矿区绿色低碳、高质量发展的难题。大宗煤基固废协同利用与绿色充填是解放“三下一上”压煤,延长矿井服务年限,实现固废无害化、资源化、规模化“三化”利用的有效途径。基于产煤大省山西省、“华东能源粮仓”安徽两淮基地及宁东能源化工基地的煤基固废种类和产量,详细阐述了以煤矸石、粉煤灰、炉底渣、气化渣和脱硫石膏等为主要材料的煤基固废通过重金属吸附解吸和络合钝化技术实现无害化处置,列举煤基固废分类应用于低热值煤基固废发电、制备建筑材料如水泥、砖瓦等资源化利用途径,对比分析煤基固废采煤沉陷区复垦回填及井下充填规模化利用途径,突出煤基固废井下充填的优越性。基于煤电化基地深部煤炭资源,提出绿色充填开采理论与关键技术,包括深部煤矸石源头减量与采选充协同技术、充填材料高效制备与深部井下输送技术及煤基固废充填材料深部多场耦合机理,探究多源煤基固废从源头、过程到终端的深部充填开采全过程的技术原...     

露天坑固化回填与地下开采相互影响模拟研究

某铁矿为大型深凹露天矿,露天开采结束后将转入地下开采。为阻断露天坑与地下的水力通道,同时保持高陡边坡稳定,计划采用尾砂胶结固化回填露天坑。本文采用数值模拟的方法,对露天坑固化回填与地下开采的相互影响进行了模拟研究。结果表明,露天坑固化回填与地下开采之间基本上不存在相互影响。研究结果可为类似开采条件下的矿山提供参考。     

选冶固废制备陶粒技术研究现状及展望

随着我国社会经济的不断发展,工业体系日趋完备,在矿产资源开发利用过程中产生了大量选冶固废,占我国工业固废产生量的60%以上。开发选冶固废协同制备陶粒技术是实现大宗选冶固废资源化利用的途径之一,在保护环境的同时获得良好的经济效益。系统阐述了陶粒制备工艺及原理,介绍了不同类型陶粒产品的主要用途,同时对选冶固废制备不同类型陶粒的技术进展进行讨论。最后从技术开发、多源固废协同处理、产学研用结合3个方面对选冶固废资源循环利用提出了展望及建议。     

国外采矿坑湖生态修复研究进展与启示

露天开采遗留形成的采矿坑湖的修复与再利用是矿区可持续发展的重要课题之一。基于文献综述，归纳分析了采矿坑湖的类型、形成机制及特征，全面梳理了国外采矿坑湖生态修复与再利用的研究进展和实践模式。研究发现：目前国外采矿坑湖生态修复研究主要集中于坑湖水量平衡及水化学影响机制、坑湖修复措施及关键技术、坑湖利用规划及其风险效益评估等方面，研究涉及的时段、维度及尺度都在不断拓展；适宜的坑湖再利用能够发挥自然调节、生产供给、娱乐教育等丰富的生态系统服务功能。未来应加强对国内坑湖资源的系统普查及价值认知，基于全生命周期建立系统的可持续修复规划与设计理念，从多学科、多维视角推动我国露天矿坑修复和矿区复垦。     

卫辉市米山洞灰岩矿历史遗留采场矿山地质环境问题分析及防治

卫辉市米山洞灰岩矿为资源整合矿山,经过以往长期开采,现已形成了大规模的历史遗留露天采场,导致了一系列地质环境问题。通过对米山洞灰岩矿历史遗留露天采场开展矿山地质环境调查发现,主要地质环境问题为崩塌、地形地貌景观破坏、土地损毁等,含水层破坏影响较轻。充分考虑矿山地质环境现状特征及防治措施,将历史遗留露天采场划分为重点治理区。针对不同的矿山地质环境问题,采用危岩体清除、防护及警示工程、场地平整、废渣回填及覆土、土壤改良、植被恢复及修筑排水沟等工程措施,消除地质灾害隐患,修复地形地貌及土地资源,不仅提高了土地资源利用率,而且改善了人居生态环境。     

济源市某矿山生态环境地质问题及综合治理研究

济源市某矿山生态地质环境问题已经严重制约了当地经济社会的发展,甚至威胁到当地人民群众的生命财产安全,地质环境问题的治理已刻不容缓。通过对该矿山生态地质环境问题调查,认为矿区内主要以露天采坑、渣堆、废弃石料厂、废弃石灰窑、废弃建筑、陡坎、高陡边坡等地质环境问题为主。通过坡面清理、挖方削坡等工程手段,消除区内采矿形成的高陡边坡所引发的滑坡、崩塌等地质灾害隐患;通过回填、挖方、挡土墙等工程手段,实现采坑地貌形态修复;通过覆土、植树、道路等工程手段恢复治理区的土地功能,改善生态环境。研究可为相似矿山地质环境问题的治理提供了参考。     

充填体压实率对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制作用分析

以地面矸石、粉煤灰、黄土等固体废弃物为充填材料的综合机械化固体充填采煤技术为“三下”压煤的安全高效回收创造了条件.结合现场地质条件并根据等价采高的概念,分析了不同矸石与粉煤灰充填体压实率对等价采高的影响规律;并通过数值模拟分析了矸石与粉煤灰充填体不同压实率条件下对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制与地表沉陷的控制作用,提出了保持地表沉陷在允许范围之内的充填体压实率为15％;最后通过工程实践得出综合机械化固体充填采煤技术工作面的岩层移动及地表沉陷控制效果良好,基本没有影响到地表的建筑和设施的正常使用,研究成果可为综合机械化固体充填采煤技术的有效实施提供技术参考.     

露天矿区景观恢复与整治措施探讨

露天采矿破坏植被、土壤和上覆岩层,形成露天采场、排土场、尾矿库、工业场地等类型的景观混乱与破坏,如何有效治理和恢复矿区景观是亟待解决的问题。通过分析露天矿区重点景观受损区的类型、特点,及其对土地与生态环境的影响,探讨了露天矿区景观恢复原则与技术思路,并从地质环境综合治理和露天矿景观功能分区恢复2方面提出恢复的技术措施,为露天矿区景观恢复提供依据。     

小汪沟铁矿采空区冒落进程控制及监测技术研究

小汪沟铁矿井下存在大规模连续采空区,严重威胁到地表运输公路及矿山附属建筑的安全性。为解除采空区塌陷对地表道路和建筑的威胁,矿山决定向塌陷坑充填废石,以控制塌陷坑的扩展。采用FLAC3D数值模拟的方法对采空区冒透的时间进行了预测,同时对不充填废石和充填废石的塌陷坑地表位移发展分别进行了模拟研究。最后采用钻孔监测技术对采空区的冒落进程进行监测,同时对塌陷坑充填废石后的空区冒落高度变化过程进行了监测。现场实践证明,向塌陷坑内充填废石可以有效控制采空区的冒落进程。     

Impact law of the bulk ratio of backfilling body to overlying strata movement in fully mechanized backfilling mining

Fully mechanized backfilling mining technology with waste, fly ash, and loess, etc. provides advantages of safety and high efficiency to the extraction of coal under buildings, railways and water bodies. In this paper, the bulk ratios of backfilling bodies with different waste and fly ash mixture ratio was analyzed with MTS815.02 electro-hydraulic servo rock mechanical testing system and compacting device, the optimal mixture ratio of waste and fly ash was determined, and it proposed that the backfilling body should be firstly compacted after being backfilled into the goaf. With numerical simulation, the impacts of bulk ratio of waste and fly ash backfilling body to overlying strata movement law and surface subsidence controlling in backfilling mining were analyzed, and it figured out the bulk ratio of backfilling body that could ensure a reasonable range of surface subsidence. Finally, the engineering application confirmed that the strata movement controlling in fully mechanized backfilling mining was more effective, the surface buildings and facilities were not severely influenced. The above achievements could provide technical reference for the successful implementation of fully mechanized backfilling mining.     

高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术

矿山的生态治理与环境修复是保证资源开采可持续发展的必要条件。高原高寒煤矿区生态修复涉及煤炭资源勘查开发与保护、冻土、水资源、草甸湿地、土壤、植被、生态环境等多方面的科学问题,难度较大。根据问题导向、科学精准、集中整治、分类施策的要求,遵循“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,对青海木里矿区煤炭露天开采存在的生态环境问题研究发现,目前矿区存在的生态环境问题有地貌景观破坏、植被破坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏与采坑积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳定边坡8种类型。针对以往煤矿开发造成的八大生态环境问题,以煤炭生态地质勘查理论为指导,综合研究并形成了地形地貌重塑技术、土壤重构及植被恢复技术、水系自然连通技术、煤炭资源保护技术、边坡稳定性综合监测技术五大关键技术。综合运用以上技术,系统对采坑渣山治理、植被恢复、水环境和资源等进行统筹规划,对矿区生态环境进行综合整治,形成4种具有高原高寒特色的生态修复重点治理模式,分别为水系连通、引水代填、关键层再造以及依山就势。治理工程实践中按照“地质+生态”、“自然恢复+工程治理”的综合治理思路,通过与各井渣山边坡稳定程度、水系传输与采坑积水情况、资源赋存状态等相结合,最终形成“一坑一策”的7种治理方法:边坡阶梯整治+坑底部分复绿+引水代填形成高原湖泊(聚乎更三号井)、保留采坑积水形成的高原湖泊+边坡与渣山整治+覆土恢复植被+水文定期监测(聚乎更四号井)、采坑部分回填形成梯田+边坡与渣山整治+植被复绿+地表水系自然连通(聚乎更五号井)、资源保护+边坡与渣山整治+采坑形成高原湖泊+水系自然连通+植被复绿(聚乎更七号井)、边坡与渣山平整+植被复绿+保留高原湖泊+水系自然连通(聚乎更八号井)、资源保护+采坑回填+削坡整治美化+地貌恢复与周围环境相协调(聚乎更九号井)、采坑回填+边帮整形+坑底就势整平+景观协调(哆嗦贡玛区)。探索了露天煤矿区生态环境一体化修复治理路径,在木里矿区生态修复治理实践中得到有效的应用。     

露天煤矿生态恢复环节作业方式与参数确定方法

提出采用绿色开采技术是解决露天矿生态环境问题的根本途径,在原有工艺环节基础上加入“生态恢复”环节,形成露天煤矿绿色开工艺系统。对生态恢复环节的作业方式和参数等进行研究,定义了生态恢复作业面、土地平整带等概念。土地平整带的划分方式按与排土台阶的关系分为:平行划分和垂直划分。生态恢复环节主要作业参数为:生态恢复作业面的面积、土地平整带宽度、土地恢复工作线长度、平均填方厚度或挖方深度(填方为正、挖方为负)、土地恢复水平跟进速度,建立了作业参数计算的数学模型,确定了生态恢复环节的设备类型及其生产能力计算方法。以准格尔黑岱沟露天煤矿内排土场土地恢复为例进行了设计,确定了土地恢复工作面的划分、生态恢复环节工艺及设备类型,确定了作业参数。     

长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天坑及塌陷区综合技术研究

以厂坝铅锌矿地表存在的露天采坑及塌陷区为研究对象,露天坑以 1 298 m 水平(封闭圈)为界,分为Ⅰ 期、Ⅱ期治理工程。 采用矿业软件 Dimine 对露天坑体积进行了估算,在综合分析国内外露天坑治理现状的基础上同 时结合矿山实际情况,提出了采用全尾砂胶结充填治理厂坝铅锌矿存在的露天采坑及塌陷区的合理方案,并制定了 治理过程中的安全控制措施。 对确定的全尾砂胶结充填材料进行了充填试验,确定Ⅰ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶20;Ⅱ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶15。 采用数值分析,就Ⅰ期治理工程对井下采矿的 影响、Ⅱ期治理工程充填体形成的边坡的稳定性进行了分析研究。 研究方案实施后,既解决了露天坑及塌陷区对生 态环境的破坏问题,同时将废弃露天坑进行技术改造,使其变废为宝,为企业增加经济效益,同时降低了潜在的安全 风险。