夏壽亮，吳明軒，趙英拓

（撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司東露天礦，遼寧 撫順 123000）

撫順東露天礦綠色礦山可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)分析

夏壽亮，吳明軒，趙英拓

（撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司東露天礦，遼寧 撫順 123000）

針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)露天開(kāi)采煤炭資源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，分析了露天采礦對(duì)環(huán)境所造成的不良影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了東露天礦綠色開(kāi)采形勢(shì)。

綠色礦山；環(huán)境；持續(xù)發(fā)展；采礦

0 引 言

礦山的綠色開(kāi)采技術(shù)最早是針對(duì)井工礦開(kāi)采提出的，主要是針對(duì)煤礦井工的保水開(kāi)采、充填開(kāi)采、煤與瓦斯共采、煤炭地下氣化等就具體環(huán)節(jié)形成的綠色開(kāi)采的技術(shù)體系。相比較井工開(kāi)采，露天礦山開(kāi)采在生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、建設(shè)速度上都更具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)露天采礦的礦產(chǎn)資源需求量越來(lái)越大，露天礦的發(fā)展趨勢(shì)也逐漸走向大規(guī)模、開(kāi)采設(shè)備大型化。露天礦的大規(guī)模發(fā)展破壞了所在地的自然環(huán)境，制約了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在保證經(jīng)濟(jì)開(kāi)采、合理開(kāi)采的前提下，有必要進(jìn)一步探討露天礦山的綠色開(kāi)采技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 露天采礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

露天采礦開(kāi)采的實(shí)質(zhì)就是大量礦巖的移運(yùn)過(guò)程，以撫順東露天礦為例，將油母頁(yè)巖富礦運(yùn)至煉油廠，將貧礦、沖積層、綠土等剝離物運(yùn)至西坑內(nèi)排土場(chǎng)。采礦過(guò)程中，破壞了地表地貌、改變了該區(qū)域原始的生態(tài)環(huán)境。露天礦山開(kāi)采對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響主要有以下5個(gè)方面：

1.1 露天采對(duì)土地的影響

東露天礦山在開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的剝離物由第四紀(jì)沖積層沙土、綠色泥巖、油母頁(yè)巖貧礦和煤矸石組成。固體廢物對(duì)土地資源的影響主要是對(duì)現(xiàn)有土地的壓占。

1.2 露天采礦對(duì)水資源的影響

東露天煤田開(kāi)采項(xiàng)目的水污染源及水質(zhì)采用收集資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法進(jìn)行，類比對(duì)象為撫順礦業(yè)集團(tuán)西露天礦。東露天礦主要的污水排放來(lái)源是礦坑內(nèi)采場(chǎng)排水、煤泥水和生活污水。露天礦采區(qū)淺排水系統(tǒng)容易改變地下水給、排條件及自然流，影響大氣水循環(huán)均衡轉(zhuǎn)化關(guān)系。此外，排土場(chǎng)剝離物溶水滲入地下可能會(huì)造成礦區(qū)地下水資源的污染，導(dǎo)致水體無(wú)法灌溉作物及飲用，造成水資源稀缺。

1.3 露天采礦對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響

露天采礦過(guò)程中，大氣污染物主要是來(lái)自穿孔及爆破作業(yè)、運(yùn)輸、物料堆放等過(guò)程產(chǎn)生的粉塵。部分剝離物含有自燃物質(zhì)，當(dāng)溫度適宜時(shí)，剝離物與氧氣接觸易發(fā)生自燃現(xiàn)象，燃燒后產(chǎn)生CO、SO2等氣體。采區(qū)的粉塵主要是對(duì)坑內(nèi)作業(yè)環(huán)境的污染，對(duì)外部環(huán)境影響相對(duì)較小。

1.4 露天采礦誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害

露天采礦生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)對(duì)該地區(qū)原始地貌造成較大的破壞，以撫順東露天礦為例，由于東露天礦恢復(fù)開(kāi)發(fā)后，其南北幫的地表開(kāi)采境界需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上外擴(kuò)，對(duì)原始地貌產(chǎn)生一定程度的擾動(dòng)和破壞。造成水土流失的途徑主要是風(fēng)蝕和雨水沖刷。撫順礦區(qū)大風(fēng)天較少，風(fēng)力也較小，風(fēng)蝕作用較小。雨水沖刷是造成水土流失的主要途徑。

1.5 露天采礦產(chǎn)生的噪音危害

露天礦生產(chǎn)過(guò)程中噪音源主要有鉆機(jī)、電鏟、電機(jī)車、爆破作業(yè)噪聲，采掘設(shè)備工作時(shí)噪聲約為92 dB（A），穿孔設(shè)備工作時(shí)噪聲為 93 dB（A），電機(jī)車為92 dB（A）。在鐵路沿線30 m處居民的人群將受到噪聲的影響。

2 露天礦山綠色開(kāi)采體系

綠色開(kāi)采是指以礦山安全、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)前提下，統(tǒng)籌露天礦生產(chǎn)對(duì)自然環(huán)境的影響，充分利用現(xiàn)有資源，盡可能地減輕露天采礦對(duì)周圍環(huán)境影響，使露天礦山形成“高效率、低能耗、低污染”的生產(chǎn)模式，促進(jìn)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.1 開(kāi)采工藝與設(shè)備選型合理化

露天開(kāi)采工藝與設(shè)備選型是露天礦設(shè)計(jì)的首要也是最重要環(huán)節(jié)，其合理與否直接影響到露天礦的初期投資、開(kāi)采成本、露天礦投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)年及服務(wù)年限。從東露天礦的開(kāi)發(fā)條件和礦區(qū)的實(shí)際情況看，東露天礦采用單斗電鏟-鐵道運(yùn)輸方案是最優(yōu)的：①油母頁(yè)巖礦層走向較長(zhǎng)適合采用單斗電鏟-鐵道工藝生產(chǎn)，技術(shù)上可行；②歷史悠久的西露天礦一直單斗電鏟-鐵道運(yùn)輸工藝，生產(chǎn)過(guò)程中積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不需要專門培訓(xùn)管理人員和技術(shù)工人；③東露天礦開(kāi)采可利用集團(tuán)公司閑置的采礦設(shè)備，這樣既盤活了礦區(qū)存量資產(chǎn)，又節(jié)省了巨額設(shè)備購(gòu)置費(fèi)。

目前撫順東露天礦采用“以電代油”的清潔電鏟-鐵道開(kāi)采工藝，最大可能的減小了油母頁(yè)巖露天礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)礦區(qū)及撫順市區(qū)的污染影響程度。例如，條件符合的露天礦應(yīng)盡量采用半連續(xù)開(kāi)采工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單斗-卡車間斷開(kāi)采工藝。撫順東露天礦使用電鏟-鐵道半連續(xù)開(kāi)采工藝，符合綠色礦山開(kāi)采技術(shù)要求，為同行業(yè)其他礦山發(fā)展樹(shù)立了典范作用。同時(shí)電鏟、電鐵運(yùn)輸大大減少了卡車燃油成本，既提高了經(jīng)濟(jì)效益又減少了環(huán)境污染。

2.2 提高礦石資源回采率

東露天礦開(kāi)采資源為煤炭、油母頁(yè)巖礦石，北幫主要以油母頁(yè)巖開(kāi)采為主。目前我礦將含油率在3.5%以上的油母頁(yè)巖礦石作為富礦資源進(jìn)行回收利用。經(jīng)圖紙切算，油母頁(yè)巖富礦資源位于綠色泥巖下部、油母頁(yè)巖貧礦上部，呈東西走向，北傾向分布，但由于地質(zhì)構(gòu)造等原因，油母頁(yè)巖富礦并不是規(guī)律分布。所以現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中如何有效準(zhǔn)確的回收富礦資源是綠色礦山開(kāi)采的重要內(nèi)容。

現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中為了保證富礦資源的準(zhǔn)確有效回收，每月組織化驗(yàn)人員對(duì)不同油母頁(yè)巖采區(qū)取樣化驗(yàn)，對(duì)于符合含油率標(biāo)準(zhǔn)的頁(yè)巖采區(qū)重點(diǎn)安排電鏟進(jìn)行采裝作業(yè)。通過(guò)合理采區(qū)調(diào)配，優(yōu)化組織采區(qū)采掘方向及采掘進(jìn)度，最大程度回收富礦資源，減少富礦資源的浪費(fèi)，最終達(dá)到提高富礦回收率。

2.3 優(yōu)化南幫汽車運(yùn)輸系統(tǒng)

東露天礦南幫為主要汽車運(yùn)輸，南幫汽車運(yùn)輸系統(tǒng)連接北幫頁(yè)巖采區(qū)、南幫煤炭采區(qū)及排土場(chǎng)等地點(diǎn)，該運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)起著尤為關(guān)鍵的作用，是各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的連接紐帶。優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)可以起到節(jié)省運(yùn)距、提高運(yùn)輸效率的目的。目前，東露天礦南幫2號(hào)公路是連接入坑公路及西部坑底煤炭采區(qū)的重要樞紐，2016年全年組織對(duì)該公路實(shí)施降深調(diào)坡作業(yè)。東部泵站公路在E10200—E9800區(qū)域已經(jīng)足坡調(diào)整到位，2號(hào)公路采區(qū)在+30煤炭采區(qū)區(qū)間隨采區(qū)降深逐步降深，位于E8400—E7800區(qū)間的2號(hào)公路采區(qū)組織拓寬優(yōu)化該段公路系統(tǒng)，使之與西部坑底+3 m水平采區(qū)公路有效連接。通過(guò)2號(hào)公路采區(qū)的優(yōu)化調(diào)整，全面提高我礦公路運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸效率，為綠色礦山的持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

2.4 礦坑廢水的綜合利用

東露天礦坑內(nèi)排水主要由降雨匯水和第四紀(jì)沖積層涌水組成。排水經(jīng)地面排水系統(tǒng)排入海新河，再入渾河。由于東露天礦坑內(nèi)排水水質(zhì)要優(yōu)于海新河和渾河水質(zhì)，所以東露天礦坑內(nèi)排水可以起到對(duì)河水稀釋的作用。

采場(chǎng)排水可作為坑下消火、除塵灑水、生活沖洗用、采掘場(chǎng)和排土場(chǎng)綠化等用水水源。選煤廠煤泥水等廢水利用濃縮機(jī)加藥混凝（聚丙烯酰胺高分子凝聚劑）、沉淀處理，濃縮機(jī)上清液洗煤循環(huán)使用，底流經(jīng)壓縮機(jī)壓濾回收煤泥，濾液洗煤循環(huán)使用。

2.5 科學(xué)生產(chǎn)、有效組織采區(qū)生產(chǎn)接續(xù)

目前，東露天礦北幫上部為沖積層采區(qū)、綠色泥巖采區(qū)及油母頁(yè)巖富礦采區(qū)，下部為油母頁(yè)巖貧礦采區(qū)及煤炭采區(qū)。沖積層剝離臺(tái)階有新材E1、新材E2，綠色泥巖采區(qū)有63站配出的4條采掘線路及32站配出的4條采掘線路，富礦采區(qū)由48站配出48E5級(jí)48E6，22站配出的2條采線等。在組織生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，為了保證富礦資源的持續(xù)供應(yīng)，必須對(duì)采區(qū)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。每月底對(duì)坑采區(qū)面貌進(jìn)行驗(yàn)收繪圖。通過(guò)圖紙切斷，得出富礦開(kāi)拓儲(chǔ)量、露出量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，權(quán)衡生產(chǎn)關(guān)系，進(jìn)而組織下個(gè)月的生產(chǎn)作業(yè)。通過(guò)科學(xué)的測(cè)算及設(shè)計(jì)，可以充分保證富礦資源的持續(xù)供應(yīng)。通過(guò)每個(gè)月的測(cè)量驗(yàn)收，對(duì)東露天礦邊坡到界情況及邊坡穩(wěn)定情況進(jìn)行測(cè)算分析，全面掌握邊坡數(shù)據(jù)，這對(duì)保障露天礦的安全生產(chǎn)至關(guān)重要?？茖W(xué)的組織生產(chǎn)，最大限度提高生產(chǎn)作業(yè)效率，對(duì)于綠色礦山的持續(xù)發(fā)展意義重大。

2.6 露天礦山采礦與環(huán)境修復(fù)一體化

露天礦開(kāi)采破壞了采區(qū)原始環(huán)境，因此要實(shí)現(xiàn)礦山綠色開(kāi)采就要把生態(tài)修復(fù)與采礦生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合。東露天礦在剝離作業(yè)時(shí)，表土單獨(dú)存放。東舍場(chǎng)、西露天礦內(nèi)排土場(chǎng)的物料組成主要有綠色泥巖、油母頁(yè)巖貧礦、底板頁(yè)巖、凝灰?guī)r、玄武巖；排土場(chǎng)的物料組成主要有綠色泥巖、廢頁(yè)巖、凝灰?guī)r、玄武巖、煤矸石；東舍場(chǎng)、排土場(chǎng)物料上覆蓋單獨(dú)存放的第四紀(jì)表土，覆土層厚0.5 m。表土肥力較高，適于植物生長(zhǎng)。西露天礦內(nèi)排土場(chǎng)回填結(jié)束，恢復(fù)原地貌后，宜覆蓋一層表土，表土層厚0.3～0.5 m。

3 結(jié) 語(yǔ)

露天礦綠色開(kāi)采技術(shù)是未來(lái)采礦發(fā)展的趨勢(shì)，環(huán)境是人類賴以生存的家園，只有將采礦生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合、融為一體，才能在礦山綠色開(kāi)采道路上越走越遠(yuǎn)，才能帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。露天礦山在實(shí)施綠色開(kāi)采的同時(shí)，應(yīng)因地制宜，根據(jù)自身特點(diǎn)形成各具特色的綠色開(kāi)采模式，礦山綠色開(kāi)采是確保礦山可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

［1］ 趙浩，白潤(rùn)才.露天煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)研究［C］∥全國(guó)礦區(qū)環(huán)境綜合治理與災(zāi)害防治技術(shù)研討會(huì)論文集，2011.

［2］ 趙浩，白潤(rùn)才，曲業(yè)明.露天煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)［J］．礦業(yè)工程研究，2011（3）：19-22．

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［4］ 張防修，尹有德，蒙濤.撫順東露天礦開(kāi)采方式及開(kāi)采程序的選擇［J］.露天采礦技術(shù)，2012（S2）：7-8．

［5］ 吳迪.撫順東露天礦生產(chǎn)運(yùn)輸方式［J］.露天采礦技術(shù)，2014（11）：50-52．

［6］ 李惠發(fā)，李煥忠，陳思，等.撫順東露天礦合理開(kāi)采的可行性研究［J］.露天采礦技術(shù)，2008（6）：28-30．

［7］ 賈蘭.撫順西露天礦坑回填關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2013．

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【責(zé)任編輯：解連江】

Situation analysis of green mine sustainable development in Fushun East Open-pit Mine

XIA Shouliang,WU Mingxuan,ZHAO Yingtuo
(East Open-pit Mine,Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun 113001,China)

Aiming at the present situation of coal resources and development trend in the present stage,the article analyzes the adverse effect of open-pit mining on environment,on the basis of it,further analyzes green mining situation in East Open-pit Mine.

green mine;environment;sustainable development;mining

X22

B

1671－9816（2017）07－0074－03

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.07.021

夏壽亮，吳明軒，趙英拓.撫順東露天礦綠色礦山可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)分析［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（7）：74-76.

2017-01-17

夏壽亮（1969—），男，遼寧撫順人，露采高級(jí)工程師，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)露天采礦專業(yè)，現(xiàn)任撫順東露天礦生產(chǎn)技術(shù)科科長(zhǎng)。