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塌陷区蝶变生态绿洲

◎ 五矿矿业控股有限公司北洺河铁矿 张晓伟

在我国工业化的壮阔征程中,矿产资源如同坚实的基石,为经济腾飞注入了澎湃动力,却也在开采过程中留下了生态“伤痕”,采矿塌陷区便是其中一道亟待抚平的印记。

坐落于河北省邯郸市的北洺河铁矿,是冀南地区重要的铁矿石生产基地,28载风雨兼程,不仅为地方经济发展与企业壮大书写了辉煌篇章,更以央企的责任与担当,直面采矿留下的环境课题,将“绿水青山就是金山银山”的发展理念深植于矿山全生命周期,以匠心深耕塌陷区地质环境治理与生态修复,在资源开发与生态保护的平衡中,走出了一条可持续发展之路,先后荣获邯郸市园林单位、全国冶金矿山十佳矿山、全国冶金绿化先进单位、国家级“绿色矿山”等多项殊荣。

北洺河铁矿隶属于五矿矿业控股有限公司,是一座大型地下开采矿山,矗立于河北邯郸武安市西侧、太行山东麓、北洺河南岸。自2002年4月8日采用无底柱崩落法正式投产后,采矿活动便悄然改变了这片土地的地表形态。2003年2月,措施井附近首次出现塌陷坑。随着地下开采范围的不断拓展,地表错动范围随之扩大,中心区域缓缓下沉,至2005年年中,井下主要采空区在地表形成了3个较大塌陷坑,其中最大的东西长20米、南北宽15米,周边地表裂缝最宽处超过400毫米,地表倾斜痕迹清晰可见。2013年错动范围发展为 0.96平方公里,2014年达到1.18平方公里。20余载开采岁月流转,北洺河北岸最终形成了一片面积约为1.24平方公里的塌陷区。这片区域虽远离村庄与建筑群,但地面沉陷与伴生的地裂缝,仍对地表内陆滩涂、草地、采矿用地等地形地貌造成了损害,带来了一定的财产损失,更对井下采矿作业与人员安全构成了潜在威胁。

面对这一挑战,北洺河铁矿以高站位锚定发展方向,以高标准对标绿色矿山建设要求,投入大量人力、物力、财力,启动采矿塌陷区综合治理工程,誓将这片“伤痕之地”重塑为生态绿洲。

在治理工作启动前,北洺河铁矿聘请国内知名地质勘察单位,为塌陷区开展“全面体检”。勘察团队采用钻探、物探、测量等先进技术手段,深入探测塌陷区的范围、深度、地质结构与地下水位,精心绘制出准确的地质地形图与剖面图,为后续治理提供了可靠的依据。同时,对塌陷区稳定性进行科学评估,科学预判潜在的地质灾害风险,为应急预案的制订与防范措施的落地提供了可靠依据。基于勘察成果,北洺河铁矿集结相关领域专家与技术骨干,结合当地实际与发展需求,确定了“因地制宜、分类治理、生态优先、综合利用”的综合治理方案,明确了治理目标、任务、方法与步骤。方案创新性地超前划定最终塌陷边界,采用点、线、面结合的策略,遵循“先绿周边、再绿中间,由外及里、由西向东”的推进节奏,以边充填、边平整、边覆土、边植树的闭环作业模式,让塌陷区早日披上“绿装”,也为后续治理打下了坚实基础。

治理初期,北洺河铁矿便筑起安全“屏障”,在塌陷区最终边界线外砌筑起高2米、宽0.5米的毛石挡墙,有效杜绝了人畜与车辆误入导致意外风险发生。同时,通过回填废石、平整场地、更换耕植土、栽种沙棘旱柳刺槐、垒砌排水沟与围护挡墙、清理河道渣土与垃圾、安装警示桩与警示牌等一系列举措,逐步探索治理经验。尤为关键的是,在塌陷区北侧修建了 2000米长的排洪沟,彻底化解了洪水向南溢流灌入塌陷区的安全隐患,而清理出的渣土则被运至塌陷区用于充填,既保证了填方密实度,又有效防止了水土流失,实现了“变废为宝”的良性循环。

北洺河铁矿塌陷区绿意盎然

北洺河铁矿最早形成的塌陷坑

2005年6月,第一期塌陷区生态环境综合治理工程正式启动。在此期间,塌陷坑排岩充填作业有序推进,共回填废石13.5万立方米,砌筑毛石护坡 1750立方米,7万株沙棘扎根土壤,6500棵树木迎风而立,昔日的塌陷坑渐渐有了生机。2009年初,北洺河铁矿乘势而上,开启塌陷区大规模绿化工程:龙柏的苍翠、女贞的素雅、油松的挺拔、白皮松的坚韧,搭配泡桐、榆树、合欢枫、黄栌、山杏、火林,再辅以胡枝子、紫穗槐、木槿、紫荆、丁香等花卉灌木,数十种植物在此共生,绘就了一幅色彩斑斓的生态画卷。

北洺河铁矿深谙“三分种,七分管”的道理,组建了专职管护队伍,制定了科学养护方案,悉心呵护每一株绿植。如今,春日繁花似锦,夏日绿荫如盖,秋日层林尽染,冬日松柏常青,塌陷区已然成为“三季有花、四季常绿”的生态乐园。

2022年5月,第二期治理工程接力启动。针对无底柱崩落法采矿引发的地表岩移难题,北洺河铁矿自主研发了“错动区边缘散体坝支撑技术”,对于塌陷严重、地表破坏较大的核心区域,采用井下排出的岩石进行充填。充填作业从塌陷区南侧起步,逐步向北推进。同时,利用西风井遗留的废渣,从西向东同步填充,多方向并行作业,边充填边平整,既经济又安全地遏制了塌陷范围的扩大。

北洺河铁矿践行“少挖多填”理念,推动尾矿资源化再利用。在塌陷区南岸东风井建设了月处理2.5万立方米尾矿的压滤厂,将铁矿石精选后产生的尾矿干结处理后,排放至塌陷区用于充填。这一举措不仅大幅减少了机械挖掘过程中的碳排放,而且降低了工程费用,实现了生态效益与经济效益的双赢。

为平衡治理与生产安全,北洺河铁矿严格控制治理活动范围,采用围埝分期堆筑的方式严控回填高度,确保井下生产不受影响,同时保障稳定区人机操作安全与滤饼制备、晾晒周期。而对于塌陷程度较轻、地表相对平整的区域,则持续开展土地平整与土壤改良,逐步恢复土地耕种条件。按照规划,在地质环境深度治理及绿化提升二期治理完成后,北洺河铁矿塌陷区将趋于稳定,生态治理成效更加显著。

从昔日的塌陷“伤痕”到如今的生态“绿洲”,北洺河铁矿的治理实践,释放出多重积极效应:有效减少了采矿引发的水土流失,保证了矿区的安全生产;为区域营造了优美的生态环境,滋养着矿区职工与周边居民的身心健康,推动了人与自然的和谐共生;为当地群众提供了更多的就业岗位,助力增收致富,为社会安定注入了正能量;优化了项目区及周边的土地利用结构,促进了林业的协调发展;显著提升了植被覆盖率,遏制了环境恶化的趋势,在科学管护下,植物生态系统多样性与稳定性日益增强;通过生态系统重建,发挥了防风固土、固氮储碳的作用,净化了空气,改善了周边环境质量,对局部小气候的改善产生了积极影响。

如今,漫步在北洺河铁矿塌陷综合治理区,目之所及皆是绿意盎然,耳之所闻满是鸟语花香,这般清幽雅致的生态美景,恰如王安石在《书湖阴先生壁》中所咏:“一水护田将绿绕,两山排闼送青来。”昔日的采矿“伤疤”,如今已然蜕变为令人神往的生态画卷。

北洺河铁矿的塌陷区治理之路,是央企践行绿色发展理念、助力生态文明建设的生动缩影。展望未来,这座矿山将继续坚守生态初心,持续深化塌陷区综合治理与维护,不断完善治理成果,积极探索新型治理模式与技术,为矿业可持续高质量发展赋能,为建设美丽中国贡献更多“洺河力量”。

综合治理后的北洺河铁矿塌陷区

(责任编辑:于小川)