中图分类号：TF839

前言：煤矿开采作为一种重要的能源获取方式，是我国经济增长的强大推动力之一。但是，长期以来粗放式的开采对环境造成了较大影响。煤矿开采后产生的污染问题，会破坏生态平衡，对周围土壤、水体和大气造成严重污染，影响当地居民的生活质量以及当地区域的可持续发展^[1]。洪江市黔城镇双溪社区的蒋家冲石煤矿，由于开采多年，污染问题日益突出。通过对该煤矿遗留污染治理工程进行研究和实践，对改善该地区的生态环境和居民身体健康，促进区域经济和环境的协调发展具有重要意义。

1 煤矿遗留污染治理项目概述

洪江市黔城镇双溪社区蒋家冲石煤矿遗留污染治理工程在煤矿废渣和开采区开展了污染风险控制和生态修复工作，通过切断污染源，改善了矿区地下水和周围地表水环境质量。本项目共设7个废渣区，总面积约22594.1㎡，其中I类一般工业固体废弃物35589m³, Ⅱ类一般工业固体废弃物26988.2m³。拟采取“I类固体废物就地控制+Ⅱ类固体废物集中控制”的处理思路。

2 煤矿遗留污染治理项目建设内容

2.1 污染现状

洪江市黔城镇双溪社区江家冲石煤矿蒋家冲石煤矿遗留污染治理工程场地，占地面积约为22594.4㎡，堆渣量为62577.2m³。经分析酸浸结果，本次调查范围内的废渣均不属于危废。通过水浸结果分析，确定一般Ⅱ类固废的废渣数量为26988.20m³，分布在3#、4#、6#废料区，主要超标因素为pH值，其次为 Cd、 Zn、 Cu；一般I类固体废弃物共有35589m³，分布在1#、2#、5#、7#渣区。地表水水质检验结果表明，未流入7#渣区水域断面的水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类，流经7#废渣区水域断面水质劣于GB3838-2002Ⅲ类，主要污染物为 pH、Ni、 Zn、 Cd等，由此可判断本次调查区的废渣污染了周边地表水。渣区积水坑废水检验结果表明，废水为酸性，含有镍、锌、锰、铜和镉。

2.2 治理范围

根据《场调报告》和《初勘报告》，该工程场地包括7个废渣堆放区，总面积约22594.1㎡，其中1#、2#、3#、4#废渣区位于山顶碎石道两侧，5#、6#废渣区位于南侧山脚并延伸至平地，7#废渣区范围最大，包含山脚溪流流经区域，整体污染场地范围见图1。

图1：污染场地范围图

3 煤矿遗留污染治理项目治理方案

3.1 废渣清运

根据堆渣场的分区分布图，采用分块开挖方式，防止开挖时出现交叉污染。弃渣清运主要利用挖掘机、装载机挖土和自卸土方车，人工辅助操作。在挖掘和运输废渣时，要注意保护环境，采用喷洒水降尘、封闭运输等方法，防止在开挖和运输过程中对场地造成二次污染。鉴于该工程废渣特殊性，在开挖过程中，需合理安排工作时间，做好个人防护^[2]。对II一般工业固体废弃物（3#、4#、6#渣区）进行集中回收、管理；对其余一I普通工业固体废弃物（1#、2#、5#、7#渣区）实行就近集中控制。将位于南侧的Ⅱ类固体废弃物开挖到北侧暂存，在南侧区域完成防渗后，将北侧Ⅱ类固体废弃物全部开挖到已完成底层防渗的南侧，同时对采空区（4#渣区）北侧底层进行防渗处理；将3#、6#渣区2级固体废物25100.1m³全部转运到采空区（4号渣区），并对其进行集中控制。在6#渣区清理完Ⅱ级固体废物后，7#渣区所有固体废物和2#渣 I级固体废物运输到6号渣区，对其进行回填、夯实和平整。废渣挖运工程量见表1。

表1：废渣挖运工程量表

3.2 废渣回填

该项目废渣回填工程主要对4#废渣区采空区内回填并进行集中管理，2#渣区1号渣和7号渣区回填压实，实施现场管控。根据废料区的分布情况，进行分区、分块开挖和回填，边挖边运输边回填，以防止在开挖回填时造成交叉污染^[3]。本项目以3#、4#、6#、7#渣区为研究对象，将4#渣区所在的采空区作为Ⅱ级固体废物回填控制处置，具体工程量详见表2。将4#渣区南侧的2型固体废弃物转运到北侧暂存→（南侧已完成底层防渗）→4#渣区北侧所有Ⅱ类固体废弃物（已完成北侧底板防渗）→3#、6#渣区共计25100.1m³ Ⅱ类固体废弃物回填至采空区（4号渣区），并对其进行集中控制。在6#渣区清理完Ⅱ级固体废物后，计划将2#渣和7号渣区 I级固体废物运输到6#渣区，对其进行回填、平整和夯实。

表2：废渣回填工程量表

废渣回填工程按照现场面积进行分段处理，统一管理工作面分区，强化工作面，做到高质量回填、碾压。为便于在回填时，及时控制铺渣石厚度，需在现场做好标高标记^[4]。在回填过程中，采取分层回填、分层压实方法，将每一层废料摊平后再夯实，夯实次数为3—4次，当压实度不能满足设计要求时，可加大夯实次数。在施工过程中，分层、横向、连续地回填废料，保证该地区的回填层厚度和基本水平达到要求。在填筑过程中，从地基最低点开始回填，并在夯实前，将废料全部整平。压实过程中，应采取进、退两种方法，碾子行进方向应与其轴线平行。对碾压无法达到的位置，配合人工夯实，人工夯实采取连环套打，压迹双向压实^[5]。在填筑完毕后，将表面残渣压实，并采用标高控制点对回填区顶板标高进行控制，保证回填区内的废渣紧实率和压实后的顶板高度满足设计要求。

3.3 固废管控

针对洪江市“一核三区”的发展战略特征，以及GB18599-2020 《规划》中提出的建设要求，在实地勘察的基础上，选择4#废渣区采空区，作为该工程Ⅱ类固体废弃物的管控区，见图2。

图2：“II 类固废管控区”选址位置图

为方便在Ⅱ类固体废物控制区内实施场底不透水层覆盖，需对选定区域进行地表修整，主要为植被及根系清除、表土翻耕、地面平整和地基处理、边坡修整等^[6]。经实地勘察，选定老空区周围当作开挖后的岩石边坡。根据场区地形、地质情况，在保证水库机械稳定的基础上，与现有地形地貌相结合，扩大库容，降低土方量；在此基础上，考虑边坡修整和不透水层易于铺设。针对“Ⅱ类固体废物控制区”采空区4#渣区，场地内遗留的一般Ⅱ类固体废弃物1258.1m³，本项目拟对4#渣区内开挖并储存：①将其南侧的 Ⅱ类固体废弃物移至北侧暂存，随后对其南侧场地底部及边坡进行清理及防渗处理；②对北区所有二类固体废弃物进行开挖，直至已完成底层防渗处理的南区，并对北区场地地层及边坡进行平整及防渗处理（见图3和图4）。采空区修整完成后，保证边坡无大石头浮渣，无硬体突出，库场底部平整，无陡坡、深坑，以免损坏防渗层。本项目采取机械与人工相结合的方法，利用反铲式挖掘机和装载机开挖采空区，利用推土机和装载机将其运到预定地点。由于施工活动对边坡产生一定干扰，因此，在库岸整理时，需对其进行防治。若出现塌方，可采取人工或机器开挖后回填碎石、碎石等方法进行治理；对崩塌地段，按工程进度要求，在有利的施工时段内，及早实施，并进行集中治理。

图3：底部防渗层结构示意图

图4：边坡防渗层结构示意图

3.4 露采整治

结合工程《地勘报告》中有关的水文地质情况，提出以清除坡面、挂网喷锚为主，开槽式截水沟和排水为辅的露采整治方案^[7]。同时，从环境保护角度出发，在保证治理后坡安全性、经济性的基础上，对边坡进行合理绿化，即通过挂网喷洒植物混凝土方法进行处理，面积为12486.24㎡，工程量见表3。

表3：山体露采区工程量表

在施工前，对裸露的山体进行修整，使其满足稳定性要求^[8]。该工程利用机械修磨、削坡露天开采面，对裸露山体进行人工凿平和修整。在陡峭山坡上，用挖掘机处理修坡。由于在修坡过程中，易发生滚石、坍塌等不利因素，在施工过程中，必须与边坡保持5.0m以上安全距离。为确保斜坡安全，在边坡开挖过程中，尽量避免失稳，如开挖松散裂隙岩石、开挖斜坡来减轻坡顶荷载，以及整个斜坡不可发生倾斜。由于整座山岩体较碎，所以在修整边坡时，不可“猛挖猛凿”，以免产生二次坍塌和崩塌。以Φ18的螺纹钢筋为锚固材料，锚固深度1100mm，孔径50mm，水平方向10-12°。挂网材料为14号镀锌钢丝网。在挂网喷锚处斜坡上，以3m×3m方式开梅花形排水口，排水沟孔深度为1.0m，用φ50mm PVC管材，坡度为5%，露出50mm。PVC管材插在原始斜坡10cm深位置，总长度25cm。

3.5 废水处理

目前，该工程所排出的污水主要为渣场渗滤液、车辆清洗、地面清洗、降尘等。生活区主要为租赁小区内的生活用水，生活污水可通过居民已有的处理及排水管道进行。因此，该工艺以工程产生的污水为主要处理对象。施工过程中的污水主要来自弃渣场渗滤，在填埋前，雨水淋溶渣堆易向外排放渗滤液。为此，在工程建设过程中，修建污水收集池，对工程现场产生的各种污水和沥滤液进行收集和处理。该工程所产生的淋滤液以雨水为主。由于渣场底部未设置防渗设施，进入渣场的雨水一部分渗入地面，另一部分被引到场地外进行处理，该工程的废水总处理量为每天17.36m³。一般工程车清洗污水大约为500 L/车，以每日5台计算，每天清洗污水2.5m³左右。鉴于该项目地处山区，污水处理运行难度大，因此，该项目将污水全部交由有资格的企业进行集中处理，并将其送入德坤重金属污水处理厂，处理流程见图5。

图5：废水处理工艺流程图

结束语：总之，通过对洪江市黔城镇双溪社区蒋家冲石矿遗留污染治理工程的建设内容和整治方案进行分析，明确了以恢复生态环境和保障居民身体健康为主要目的的思路。该工程经过科学规划和技术创新，既解决了煤矿遗留的环境问题，又对该地区的可持续发展起到了推动作用。该规划在落实“源头治理”与“综合治理”并重的同时，体现了“生态优先”和“绿色发展”思想。期望通过本项目实施，能够为类似的区域环境污染治理提供借鉴。

参考文献

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