国家电投：扎鲁特旗扎哈淖尔煤业生态修复治理工程
发表时间：2024-07-17 20:43:36 来源：经典案例
“生态兴则文明兴”。十八大以来，我国生态环境保护从认识到实践发生了历史性、全局性的变化，生态文明建设已经纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，高标准开展生态修复工作势在必行。
露天煤矿排土场排弃的物料主要为深层沙土、砂岩及页岩，物料块度大、自然安歇角陡、土壤贫瘠、每年新到界位置面积大，排弃物料未经充分沉降、风化程度不足以支撑植被生长需求，产生了不同程度的水土流失，扎哈淖尔煤业公司（以下简称扎矿）所处位置属于典型的半干旱大陆性气候，冬季漫长寒冷，夏季短促凉爽；年平均降水量358.0mm，极端最高温度39.3℃，极端最冷气温-39.4℃，一年气温变化幅度超过70℃，0℃以下气温超过200天，无霜期在90天左右，全年平均气温0.9℃。
在此恶劣条件下，扎哈淖尔煤业公司（以下简称扎矿）因地制宜，深入贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念，以打造我国高寒地区绿色矿山标杆为目标，在生产经营过程中始终秉承边开采、边治理、边修复、边养护的生态修复原则，坚定不移的走以科学开发矿产资源，维护草原生态平衡为导向的高水平质量的发展路线，高标准开展覆土整形、水土保持、土壤改良、植被重建、喷淋灌溉及养护管护六大生态修复治理工程。
截至2021年末，累计治理面积2.2万亩，共栽植乔木5.7万棵、灌木近600万株，安装供水管网22.7万米，修建蓄水池9处。矿区到界土地复垦率达到100%，排土场平均植被覆盖度较全国草原综合植被覆盖度高出39%。2019年进入自治区绿色矿山名录，2020年作为分会场承办自治区绿色矿山现场会,2021年通过通辽市自然资源局组织的生态修复验收，生态修复效果得到社会各界的广泛认可。
扎矿根据存在困难针对性进行探索、研究、实验，总结出了一套行之有效的应对措施，提升生态修复治理的效果。充分的利用排土场的容量、地形特点，开展削坡整形工作；通过客土覆盖、利用有机肥开展土壤改良工作；结合相关设计、专利、归纳总结的经验开展植被重建施工；引入喷淋灌溉自动化控制管理系统、净化水系统和多种喷淋灌溉方式，高效开展植被浇水养护施工；结合土壤条件及地形地貌修筑水土保持措施；高标准开展养护管护工作。
削坡整形工程即对排土场固有形态、地势进行平整优化，是后续水土保持、土壤改良、植被重建、喷淋灌溉及养护管护工作高标准开展的前提，是生态修复治理工程的强基阶段。
采用工程设备提前对地形起伏较大的位置做平整，对平盘水流方向提前进行规划，避免排土场由于地形起伏大，使降水单向汇集，形成积水坑对植被造成影响。
排土场台阶坡面的自然安息角为35°左右，坡度较大，植物难于生长。通过不断的经验对比总结发现，将台阶坡面角降缓至20°左右，既充分的利用了排土场的空间，又能够完全满足较好的生态修复效果。
水土流失是露天矿排土场生态修复治理的一大难题，不仅会对植被的成活、生长、生态修复治理的美观度产生不利影响，还会对边坡稳定性、采排场设备、设施的安全造成威胁。水土保持施工的合理、有效开展，是生态修复工作的重要保障。
排土场水土保持工程大致上可以分为平台含蓄、疏导以及坡面水保等工程。主要的基础工程在地形重塑的同时开展。在排土场上平面和各排土台阶坡顶线附近覆土形成反坡，并修筑土质挡水圩埂，起到截、蓄水的作用，避免降水在排土场顶部汇集，对坡面及下部平盘造成侵蚀。
为提高排土场边坡稳定性，单靠阻、蓄是不够的，必须合理规划截排水措施，将阻截、存蓄的降水按计划路径流向规划区域。依据治理区域汇水面积、水流含沙量、汇水方向合理选择截排水措施形式，可采用的截排水措施包括临时土沟、浆砌石排水沟、生态袋排水沟、预制件排水沟。排水系统与排土场整形质量息息相关，所能承受的降水量也是一定的，因此形成一套完善的排水系统要一定的修复与完善的过程。
扎矿位于典型的半干旱草原地区，植被的生态稳定性相对脆弱，一经破坏，很难恢复。排土场土壤养分与自然土壤相比贫瘠、结构性差，不利于植物生长，且能直接用于排土场生态修复治理的地表土赋存量有限，可取用表土厚度不足1米，因此对排土场土壤进行改良，是做好生态修复工作的基础。同时结合地表土稀缺的真实的情况，为充分保存、利用表土资源，提前剥离生产推进位置上的表土，结合年度生态修复治理计划，就近储存表土资源，预先为后续生态修复工作的开展做准备，提高生态修复质量，保证生态修复工作的连续性。
扎矿排土场表土多为黏土，黏土遇水易板结，硬度大、渗水性差，不利用植物扎根，同时阻碍植物根系汲取水分。根据现场真实的情况按照一定的比例覆盖沙土，通过旋耕机将黏土与沙子均匀混合，起到改良土壤物理性质的效果。
在含岩量较高、土壤贫瘠、坡度较大、生态修复效果要求比较高的坡面，采取客土喷播的施工工艺，将草籽、土壤、有机肥、稻壳、草炭、保水剂、粘合剂、微生物菌剂，按比例混合后，均匀喷洒于治理位置，喷播材料比例也可根据真实的情况进行调整。
通过生物作用改变土壤质量，即利用植物生命代谢活动来改良土壤，从而改善土壤理化性质，提升养分，增加植物存活率，提高植物覆盖度，提升ECO服务功能。
通过掺拌经第三方权威机构检测、契合设计参数要求的动物粪肥，根据植被长势情况适当追加尿素、硫铵等成品速效肥的方式，提高土壤中有机质、氮、磷、钾等元素的含量，提高植物成活率、改善植物的长势情况。
动物粪肥方面，采用牛羊粪有机肥、鸡粪有机肥开展土壤改良施工，施肥工艺为撒施深耕。以鸡粪有机肥为底肥的区域，鸡粪有机肥养分参考：总有机质含量≥45%、氮含量≥1.63%、磷含量≥1.54%、钾含量≥1.15%。以牛羊粪有机肥为底肥区域，牛羊粪有机肥养分参考：有机质≥40%、氮(N)≥1.5%、磷(P2O5)≥1.5%、钾(K2O)≥1.2%。
植被重建是生态修复施工的关键节点，受到气候特点、土壤条件、施工管理的直接影响，地域性较强，选择正真适合的植物，采取合适的种植方式至关重要。
通过反复监测、分析、实验，选择出适宜本地气候、土壤条件的3科10余种草本植物，采用条播、撒播、无人机飞播等技术开展植被恢复工作。以燕麦、油菜、波斯菊等先锋植物固土，以草木樨、苜蓿、沙打旺等多年生豆科改良土壤，以披碱草、冰草、黑麦草等多年生禾本恢复植被多样性。
为提升生态修复效果的持续性，需要保证多年生植物种子的投入比例。为保证种子成活率，提高植被的覆盖度，以条播与撒播相结合的方式来进行播种。
因为本地年降水量较少，想提高植被的成活率、保证植被长势情况，仅仅依靠降雨是不够的，因此通过喷淋灌溉系统来进行浇灌，满足植物在萌芽、生长阶段的用水需求是必要的。
供水过程即将水源地矿坑水经水净化系统净化后，通过供水管路，将水输送至南排及北排蓄水池，再通过首部枢纽系统过滤净化后，利用喷淋灌溉系统对植被进行养护的过程，是开展植被浇水养护工作的先决条件。
为防止因为水质的原因而堵塞灌水器，因此导致灌溉系统瘫痪，故需要合理的配置过滤系统来保证灌溉系统的正常运行。为了更好的提高喷淋灌溉系统的效率，引入了自动控制系统，根据设定程序自动运行，实现无人化灌溉管理以及定时、定量灌溉。
坡面因坡度、长度、土壤性质的不同，单一的灌溉方式不能满足实际使用中的需求，引入了滴灌带、地插式微喷、固定式喷灌、水炮、微喷带等灌溉措施，通过多种措施的相互搭配，大幅度提高灌溉措施与现场的贴合程度，高效开展灌溉工作。
为长期保持生态修复治理效果，适当采取养护管护手段是必要的，主要的养护环节包括补种补植、病虫害防治、追肥、牧草刈割等。
与科研院所、专业机构密切合作，针对开展生态修复的区域，在矿山地质灾害监测点布设土壤和植被跟踪监测点位，定期开展土壤成分和结构监测。
为探索适宜矿区生态修复治理的技术，修建生态修复实验基地，编制生态修复实验方案，划定实验田，通过对照实验，确定适宜的土壤改良剂及用量、优化植物物种选择、探索合适的浇灌措施，为后期排土场生态修复提供技术和数据指导。
引入无人机，调查治理区域周边地形，制作矿山三维实景模型，为生态修复各环节的高标准开展创造条件。
当年生态修复工作结束后，委托第三方专业单位通过搭载多光谱相机的无人机开展植被覆盖度测量工作，有效监测治理区域内植被变动情况的同时，提高植被覆盖度验收效率与验收结果的权威性、准确性、客观性、可靠性。
扎哈淖尔煤业公司生态修复工作在长时间的提炼、总结、优化过程中形成了一套行之有效的实施工程的方案，为生态修复工作的开展提供了强有力的理论依照与实践支撑，是生态修复工作取得成效的关键原因。生态修复工作的高水平开展在生态环境、企业未来的发展、地企关系等方面产生了诸多积极影响。
利用水净化系统将坑下水经净化后通过供水系统及喷淋灌溉系统用于植被的浇水养护，以满足各类植被的用水需求，降低生态修复工作对自然气候的依赖，在生态修复工作中掌握主动权，同时植被养护日均耗水量达1.5万m3，有效消耗坑下水及矿坑周边反循环式疏干井水，对生产效率的提升、边坡稳定性的提高、煤质的保证产生了积极影响。
扬尘一直以来都是露天矿的重、难点问题，扬尘不仅会影响对采、排场正常作业，还会威胁职工的身体健康、破坏职工的生活、工作环境，为绿色、整洁、美观、幸福矿区的建设产生不利影响。在生态修复治理后，工业厂区周边的空气质量得到明显提升、员工的生活、工作环境得到明显改善。
在人为干预下排土场植被多样性迅速恢复，初步建立了适宜、稳定的植物群落，并与周边草原建立了生态廊道，将排土场生态逐步向草原生态靠拢，目前已发现黄胸鹀、云雀、雀鹰、老鹰、沙斑鸡、狐狸、狼等多种野生动物，侧面佐证了生态修复治理的效果，经生态修复后的排土场慢慢的开始重建草原生态系统。
通过排土场生态修复，可有效推进草原资源的节约利用与保护修复，实现生态环境改善和资源可持续利用，促进经济社会健康稳定发展。排土场生态修复后极大的改善露天煤矿在公众认知形象，由原有的杂乱差，破坏生态系统形象转变到生态型绿色矿山形象；有效促进牧企和谐，排土场生态修复效果已得到政府、周边牧民的认可，对后续征地、置换土地工作会得到政策倾斜，实现循环发展，同时，生态环境质量的改善，生活环境的美化，有利于促进社会和谐稳定。
针对露天矿山所处地理位置、气候环境、壤质条件等恶劣、尚无成熟的专业方面技术标准可以借鉴，以及时间短、任务重、面积大等难题，结合扎矿排土场生态修复的现场真实的情况，公司依据“因地制宜、统筹管理”的原则，形成了从施工准备到验收结算、长远规划到年度设计的多维管理思路，总结管理经验如下：
针对生态修复面积大、土壤贫瘠、专业技术人员短缺等情况，采取“请进来，走出去”的策略，邀请沈阳农科院北京林业大学等具有先进生态修复治理经验和技术的机构实地调研考察排土场生态修复治理情况，先后完成准格尔露天煤矿、伊敏露天煤矿等生态修复治理学习考察工作，完成库布其生态修复治理考察工作，探索研究适合本矿区特点的生态修复治理途径和思路。
委托环科院，开展土壤水质的取样、化验工作，完成周边原生草原的生态普查后，编制生态修复总体方案和专项设计，为快速推进露天矿生态修复工作和绿色矿山建设进程提供技术支撑。根据施工全套工艺流程中总结的经验以及专业机构的建议，在主材选择、施工工艺改良、施工环节把控等方面持续来优化。涵盖了各项可能发生的内容，减少了设计变更，杜绝了不必要的成本消耗。
在招标工作开始前，扎哈淖尔煤业公司与远达环保公司成立生态修复治理项目联合推进工作组，按照不同施工内容和节点，对工作进行梳理。工作组提前对潜在施工队伍以及种、苗、肥等主材市场开展调研工作，并形成调研报告。对施工队伍进行了甄选，同时组织施工队伍完成现场踏勘工作，保证各实施工程单位投标前，了解现场真实的情况、判断施工重点、难点。
根据排土场生态修复治理施工经验，结合系统内外露天矿山的生态修复招投标经验，生态环保部、综合服务部、计划部等多部门共同编制招标文件，合理设置投标门槛，利用综合评标的方式甄选出最佳供应商。
采取设置拦标价的方式，避免最终中标单位成本超出预期。同时做好实施工程单位甄别和选择工作，合理选择招标方式，既能保证生态修复成本控制，又能保证生态修复施工质量。
中标通知书下发后，生态环保部组织中标单位、审计内控部、财务部等有关部门开展合同编制、审核、调整工作，明确双方权利义务、结算方式及考核细则等条款。最终将生态修复治理合同报送至专业律师事务所处，进一步规避后续风险，确保合同正常履行。
为确保生态修复工程的安全、质量及施工进度，编制生态修复、厂区绿化及整形覆土等考核细则。严格执行考核细则，逐步加强现场管理能力。
配合监理单位，继续高标准开展施工管理工作，严格监督实施工程质量，结合实施工程单位不一样的情况组织现场施工，避免返工等荒度时间、成本的情况发生。
严格按合同要求开展验收工作，草本植物利用多光谱无人机航测技术测量覆盖度，灌木采取抽查20%的计数方式计算成活率，乔木根据树木长势等情况完全计数计算成活率，剩余分项工程，组织监理单位及相关职责部门现场验收，不满足规范的项目及时提出，督促实施工程单位开展消缺、整改工作，不满足验收标准坚决不予通过。验收后，根据合同要求及验收情况，逐一匹配，形成验收报告，据实结算。
扎矿生态修复中所采取的流程、思路，采用的施工方式、技术方法都具备一定的参考价值，尤其是对地理位置、气候特点、土壤条件类似的露天矿山，可为其生态修复工作的开展提供新的视野与途径，提高生态修复的工作效率、工作质量，改善生态修复的整体效果。