廖福源，王國鋒,邵建峰，姚紹武

(1.浙江省地質(zhì)調(diào)查院，浙江 杭州 311203；2.上海建工材料工程有限公司，上海 200002；3.南京工業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 211800；4.湖州新開元碎石有限公司，浙江 湖州 313022)

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)對建筑用砂石礦產(chǎn)資源的需求逐年增加，截至2011年，市場建筑用砂石礦產(chǎn)資源年需求規(guī)模接近100億t，開采點有1萬多處，開采量居各礦種之首。我國目前建筑用砂石礦的開采技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)相比還存在比較大的差距，主要表現(xiàn)在開采規(guī)劃技術(shù)、爆破和破碎技術(shù)、開采過程監(jiān)管技術(shù)、恢復(fù)治理技術(shù)等方面。很多小型露天開采建筑用砂石礦開采技術(shù)落后、污染嚴(yán)重，對開采后的廢棄采場治理不力，最終導(dǎo)致環(huán)境和景觀的破壞。

1 啟示

1.1 山東歸來金礦的黃金地質(zhì)公園

山東省平邑縣歸來莊金礦始建于1992年，是“八五”期間建設(shè)和發(fā)展起來的集采、選、冶為一體的現(xiàn)代化黃金礦山，歸來莊金礦制定了”以金為主、多業(yè)并舉”的經(jīng)營戰(zhàn)略，針對廢棄采場建成全國黃金礦山中唯一的國家級工業(yè)旅游示范點、國家級旅游景區(qū)——黃金地質(zhì)公園。公園主要分為采礦區(qū)和選礦廠兩大景區(qū)，占地1200畝。深達(dá)120m左右的露天采礦坑及由采礦廢石堆積形成的高達(dá)70m的假山蔚為壯觀，廢石山周圍復(fù)墾后種植了40萬株樹木，綠化面積接近100%，環(huán)礦坑游覽道路和多條通往假山的道路硬化里程達(dá)8000多m，硬化面積90000多m2，在主要道路和景點處安置布設(shè)了各類奇石1000多塊。地質(zhì)公園建設(shè)已累計完成投資15億元，建成了“天下奇石一條街”、“地質(zhì)原貌讀景壁”、“天鵝湖”、“寶坑”、“石魂閣”、“封禪臺”等景點，取得良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 浙江省礦產(chǎn)開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的探索實踐

由于受“大礦大開、小礦放開，有水快流”的錯誤思想指導(dǎo)下，截至1994年，浙江全省開采礦點13544處，過度的開采大量破壞林地和耕地，導(dǎo)致基巖裸露、青山白化、千瘡百孔。自2000年起，由浙江省國土廳牽頭，經(jīng)過十余年的努力，大規(guī)模對在采和廢棄礦山采場進(jìn)行規(guī)劃、整治、復(fù)墾復(fù)綠，取得了較好的效果，形成了一系列礦山規(guī)劃、開采和治理的規(guī)范，通過生態(tài)恢復(fù)、土地開發(fā)、景觀再造等工作，大量被毀農(nóng)田實現(xiàn)復(fù)墾，廢棄礦山變?yōu)槁糜尉皡^(qū)。在國內(nèi)起到了良好的示范效應(yīng)。

1.3 國外礦山開采和治理經(jīng)驗

美國、澳大利亞、加拿大、菲律賓、智利等國家先后于20世紀(jì)60年代出臺了一系列規(guī)定，實行礦山環(huán)境恢復(fù)保證金制度、實現(xiàn)“誰開采、誰治理”，對不履行義務(wù)的礦山企業(yè)及其負(fù)責(zé)人進(jìn)行嚴(yán)懲，逐步實現(xiàn)了礦業(yè)和環(huán)境的和諧發(fā)展。近年來美國、德國等西方國家大力發(fā)展國土空間和環(huán)境遠(yuǎn)程遙感探測技術(shù)，以有效監(jiān)管礦山企業(yè)的開采行為。東西德合并后，針對原東德無序亂采濫挖遺留下來的大量廢棄礦山采取“宜水則水、宜林則林、宜地則地、宜景則景、宜商則商”的原則，經(jīng)過清理礦坑底部殘留污染物、挖渠連通、引水、環(huán)境美化等工序，許多孤立的礦坑被改造成連片的湖泊，昔日的老礦區(qū)就變成了今日水波蕩漾、芳草萋萋、綠樹成蔭的風(fēng)景區(qū)，周末許多人到此劃船、垂釣和野營。一些地方被治理成農(nóng)田、林地，一些老礦場被改造成新的工業(yè)區(qū)或商貿(mào)區(qū)。初步整治后的土地，農(nóng)田區(qū)占48%，森林和湖泊區(qū)占28%，自然保護(hù)區(qū)占18%，企業(yè)區(qū)占6%。另外，個別大型礦井被完整保留下來，適當(dāng)改造成博物館，一些大型煤炭開采設(shè)施被列為歷史遺跡保護(hù)起來，供后人參觀、追憶。

2 露天開采建筑用石料礦資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一的問題和解決思路

2.1 當(dāng)前露天開采建筑用砂石礦資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)管理中存在的問題

缺乏有效的整體規(guī)劃。當(dāng)前，我國很多地方均劃定了建筑用砂石礦資源開采區(qū)，以浙江為例，雖經(jīng)治理整頓，但大部分地區(qū)的建筑用砂石礦山布局仍然欠合理，“小、散、多”的局面未得到根本性的扭轉(zhuǎn)，過分分散的開采行為使得生態(tài)破壞范圍過大，為礦山開采過程的監(jiān)管和邊開采邊治理工作的開展帶來較大困難，導(dǎo)致開采后礦區(qū)的恢復(fù)治理和礦地綜合利用等工作難度加大。

治理工作剛性約束不足，治理方案實施效果不明顯。由于我國現(xiàn)行的礦山治理恢復(fù)要求還較低，剛性約束因素不足，階段性任務(wù)不夠明確，對過程的監(jiān)管缺乏有效的手段，隨著建筑用砂石資源日趨緊張、價格暴漲，礦山企業(yè)為降低成本，追求利益，開采過程中對礦山生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與治理工作重視程度不夠，治理工作未能做到邊開采邊治理，治理方案在實施過程中打折扣，實施進(jìn)展緩慢或停滯不前、效果不明顯。

治理手段單一，系統(tǒng)性不強(qiáng)。目前，我國主要還是基于“誰開采、誰治理”的原則，實行地方政府監(jiān)管下的礦山企業(yè)自主治理方式，但是在規(guī)劃的開采區(qū)范圍內(nèi)一般同時存在多個礦山企業(yè)在開采，在無有效協(xié)作機(jī)制下，整個治理工作存在系統(tǒng)性差、重復(fù)治理浪費(fèi)嚴(yán)重、治理死角無人問津等問題。

2.2 露天開采建筑用石料礦大規(guī)模定制化采礦設(shè)計和應(yīng)用案例

2.2.1 大規(guī)模定制生產(chǎn)理論的核心思想及露天開采建筑用石料礦的全壽命周期管理

基于國內(nèi)外礦山規(guī)劃、開采、治理和監(jiān)管的經(jīng)驗，本文提出將大規(guī)模定制生產(chǎn)的思想運(yùn)用到露天開采建筑用石料礦的全壽命周期管理中，以解決目前露天開采建筑用石料礦開采面臨的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理問題。大規(guī)模定制生產(chǎn)是指對定制的產(chǎn)品與服務(wù)進(jìn)行個性化的大規(guī)模生產(chǎn)，這一生產(chǎn)方式把大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)這兩種生產(chǎn)模式的優(yōu)勢有機(jī)地結(jié)合起來，其目的是在保證開采對環(huán)境的影響降到最低的情況下，保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，滿足客戶個性需求。它通過“定制”滿足客戶的特定要求；通過“大規(guī)?！苯档蜕a(chǎn)和治理成本。既將對社會公眾的影響降到最低，又讓客戶滿意，企業(yè)有利可圖，從而實現(xiàn)社會、客戶與企業(yè)的“多贏”。

結(jié)合建筑用石料礦山企業(yè)，首先盡可能滿足客戶包括產(chǎn)品用戶和地方政府的需求，即露天開采建筑用石料礦山企業(yè)通過開采行為向客戶提供優(yōu)質(zhì)低價的產(chǎn)品，通過治理工作向地方政府移交環(huán)境和諧的或符合城市發(fā)展需要的終了治理區(qū)；其次應(yīng)保持大規(guī)模生產(chǎn)的本質(zhì)，即提高單礦規(guī)模，保證露天開采建筑用石料礦的經(jīng)濟(jì)效益，使其有充足的資源真正做好環(huán)境恢復(fù)治理工作。實現(xiàn)企業(yè)、用戶和地方政府的“多贏”

露天開采建筑用石料礦從規(guī)劃到開采再到治理，前后延續(xù)時間比較長，為保證大規(guī)模定制化采礦思想得到充分貫徹，應(yīng)圍繞露天開采建筑用石料礦的全壽命周期進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，形成如圖1所示的工作模式。

圖1 大規(guī)模定制生產(chǎn)的露天開采建筑用石料礦全壽命周期管理模式

其中，定制工作主要包括兩個方面：①產(chǎn)品定制，提高產(chǎn)品應(yīng)用價值，產(chǎn)品定制同時也決定了建筑用石料礦的生產(chǎn)工藝；②礦區(qū)終了后的用途定制，解決當(dāng)前開采規(guī)劃對終了后的用途過于模糊的問題，通過礦區(qū)終了后的用途或景觀定制，設(shè)計并形成直觀、詳細(xì)的開采終了境界信息資料，作為礦山開采的依據(jù)，也是監(jiān)管部門規(guī)范礦山開采的基準(zhǔn)之一。

2.2.2 應(yīng)用案例

2006年京滬高鐵立項時，湖州新開元碎石有限公司通過市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時長三角地區(qū)符合高鐵鋼箱梁骨料的砂石料存在市場空白，為此，公司借助定制生產(chǎn)計劃，積極與鐵路承建單位聯(lián)系，籌建高鐵軌道梁用精品骨料生產(chǎn)線，并進(jìn)行產(chǎn)品試制和性能測試， 于2007年率先通過相關(guān)現(xiàn)場認(rèn)證，成為京滬高鐵滬寧段軌道梁專用骨料指定供應(yīng)商，截止到2010年底，累計提供精品石料400余萬t。

澳大利亞作為露天礦山開采大國，近年來推行一體化閉礦規(guī)劃和執(zhí)行工作，即將開礦的目的看作閉礦，把閉礦規(guī)劃作為礦山整個生命周期的一個重要部分：①將閉礦規(guī)劃工作納入礦山生產(chǎn)的勘探、可行性、施工、運(yùn)營、撤離、閉礦、關(guān)閉后和解除租約等各個時期的計劃與管理之中；②礦業(yè)公司、政府、規(guī)劃公司等各利益相關(guān)人參與到閉礦規(guī)劃的制定和執(zhí)行中；③視關(guān)閉礦山是一個非常復(fù)雜的過程，規(guī)劃者必須在礦山生命周期中考慮到社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境各個方面的因素，而且要關(guān)注這些因素隨時發(fā)生變化，以便發(fā)現(xiàn)和解決閉礦風(fēng)險。為順利實施一體化閉礦規(guī)劃工作，澳大利亞建立了專門的監(jiān)督、審查和總結(jié)機(jī)制，從財務(wù)、制度、技術(shù)和風(fēng)險管理等方面保證閉礦工作順利進(jìn)行。

3 實施要點

除一般應(yīng)該遵循的法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范之外，實施定制化采礦還應(yīng)該注意以下幾點。

3.1 加強(qiáng)區(qū)域規(guī)劃

根據(jù)我們的調(diào)研，建筑用石料的公路經(jīng)濟(jì)供應(yīng)半徑約100km，內(nèi)河水路經(jīng)濟(jì)供應(yīng)半徑可達(dá)300km以上，海洋運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)供應(yīng)半徑可達(dá)600km以上，因此，合理規(guī)劃開采區(qū)非常重要，如果開采區(qū)規(guī)劃太多，分布太散，則環(huán)境破壞范圍大，同時為監(jiān)管和治理工作帶來困難，不利于“集中開采、集中治理”。以浙江為例，杭州附近多山，但自然和人文景觀分布密集，因此應(yīng)限制設(shè)置甚至不設(shè)置開采區(qū)，其需要的建筑用石料資源可由湖州、金華或通過杭州灣接海洋運(yùn)輸輸入。

3.2 減少開采區(qū)內(nèi)砂石礦的分布，提升企業(yè)競爭力

開采區(qū)內(nèi)礦點過多，資源競爭將非常激烈，易導(dǎo)致競爭矛盾，并危及區(qū)域建筑用石料礦產(chǎn)品的競爭力，過多的礦點及礦山企業(yè)的頻繁變更也為礦區(qū)終了后的治理埋下隱患。以浙江湖州為例，作為主要的砂石料供應(yīng)基地，2008年以來，通過“關(guān)、停、整、改”措施改變了傳統(tǒng)的采礦模式，將分散的開采區(qū)進(jìn)行集中，通過資源合理配置，優(yōu)先發(fā)展品牌知名度高、技術(shù)實力強(qiáng)、環(huán)保工作先進(jìn)、管理規(guī)范的建筑用石料礦山企業(yè)，并淘汰了一半以上的小型礦山，目前區(qū)域內(nèi)已經(jīng)擁有兩家國家級綠色礦山試點單位，另有兩家礦山已經(jīng)進(jìn)入第二批國家級綠色礦山試點單位公示名單，可為其他地區(qū)借鑒。

3.3 開采過程監(jiān)管技術(shù)

由于露天開采建筑用石料礦采場范圍大、分布廣，因此，加強(qiáng)監(jiān)管工作即成為規(guī)范建筑用石料礦開采的必要手段，主要包括環(huán)境監(jiān)管、采場推進(jìn)監(jiān)管等，隨著我國北斗系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等先進(jìn)信息獲取技術(shù)的成熟，開采過程監(jiān)管必將越來越完善。

3.4 重視與露天開采建筑用石料開采有關(guān)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)和恢復(fù)治理技術(shù)

環(huán)境保護(hù)技術(shù)主要包括粉塵治理、污水治理和尾礦治理利用技術(shù)，恢復(fù)治理技術(shù)主要人工濕地技術(shù)、邊坡治理及綠化技術(shù)、人工湖和人造景觀等生態(tài)重建技術(shù)。

4 結(jié)論

針對當(dāng)前露天開采建筑用石料礦開采對環(huán)境的影響問題，提出基于大規(guī)模定制化采礦思路的露天開采建筑用石料礦全壽命周期管理方法，實現(xiàn)邊開采邊治理，將礦山開采對周邊環(huán)境的影響降到最低，同時實現(xiàn)礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，促進(jìn)礦山企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，達(dá)到資源可持續(xù)利用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。并舉例說明了定制化采礦的應(yīng)用。本文的一些思想可為拓展建筑用石料礦開采規(guī)模，規(guī)范開采過程管理，促進(jìn)采礦、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展，改變社會公眾對礦山企業(yè)的不良印象提供了一個思路。

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