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        我國綠色礦山建設(shè)現(xiàn)狀及案例分析

        2021-06-23 10:08:40種萬象
        世界有色金屬 2021年21期
        關(guān)鍵詞:生活區(qū)鋁土礦礦山企業(yè)

        種萬象

        (中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊,新疆 烏魯木齊 830000)

        自黨的“十九大”以來,生態(tài)文明建設(shè)這一理念再次引起了社會各界關(guān)注視。生態(tài)文明建設(shè)已在我國礦山行業(yè)中推行多年,其中綠色礦山建設(shè)作為這一理念的重要內(nèi)容也得到了各級管理部門的高度重視。隨著我國綠色礦山名錄的公布,不僅標(biāo)志著我國綠色礦山建設(shè)正式進入名錄管理時期,同時也是對“綠水青山就是金山銀山”這一理論在礦山行業(yè)內(nèi)實踐多年的階段性總結(jié)。

        1 綠色礦山建設(shè)現(xiàn)狀

        在各級礦業(yè)資源管理部門與礦山企業(yè)多年的努力下,現(xiàn)已初步形成了一些具有借鑒性的綠色礦山建設(shè)模式,并在推廣后取得了一定程度上的示范與推動作用。一是綠色開采模式,通過使用綠色開采模式,不僅提高了礦產(chǎn)資源的利用率,還降低了尾礦及其他固體廢棄物的產(chǎn)生,從而實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的共同提升。在國家政府和企業(yè)的共同努力下,現(xiàn)在已經(jīng)基本形成了一批可實踐、可推廣的綠色礦山建設(shè)典型模式,起到了示范引領(lǐng)作用,這種模式既降低了廢棄固體和尾礦的排放,提高了開采利用率,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的最大化。二是礦山復(fù)墾模式,在傳統(tǒng)的礦山開采過程中,由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,從而導(dǎo)致了對礦區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的巨大破壞。通過采用礦山復(fù)墾模式可以對開采后的土地進行分步的處理,最終確保因礦山開采而導(dǎo)致的塌陷或被壓占的土地能夠得到快速恢復(fù)。

        2 綠色礦山建設(shè)案例分析

        2.1 礦山建設(shè)現(xiàn)狀

        該礦山采用地下開采方式,年生產(chǎn)開采量為110萬噸,計劃分為三個開采階段。目前處于初期開采階段,開采終端高度為25m,礦區(qū)所處地理位置交通便利且具有良好的運輸條件,為確保整個礦區(qū)的電力供應(yīng),在礦區(qū)內(nèi)建有110/10kV總降壓變電所1座。同時該礦區(qū)還具有豐富的地下水資源,可滿足該礦區(qū)日常生產(chǎn)及生活用水需求。此外,為提高水資源的利用率,礦區(qū)內(nèi)建有井下水處理和重復(fù)利用系統(tǒng),可將部分處理后的礦井水引至生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和生活區(qū)。該礦區(qū)生產(chǎn)用地約為20萬平方米,并設(shè)有辦公區(qū)、生活區(qū)、坑口工業(yè)區(qū)、排水坑口工業(yè)區(qū)、回風(fēng)斜井區(qū)、庫房區(qū)及其他廢棄物堆放區(qū)等。

        2.2 綠色礦山建設(shè)方案

        (1)礦區(qū)環(huán)境治理與提升。目前礦區(qū)地表環(huán)境存在的問題主要有:部分區(qū)域的巖土體裸露地表,礦區(qū)綠化率有待提高、礦山采用空場法開采,再加上當(dāng)?shù)貛r溶發(fā)育,地表發(fā)生多處塌陷、工業(yè)場地內(nèi)部分設(shè)施的安全防護欄,安全指示標(biāo)志缺失,存在一定的安全隱患。根據(jù)問題對地表環(huán)境采取按各功能分區(qū)進行環(huán)境治理,生活區(qū)通過植樹種草、園林建設(shè)等,提高生活區(qū)綠化率,美化生活區(qū)環(huán)境,選擇當(dāng)?shù)匾舜婊畹臉浞N進行植被修復(fù),設(shè)計小型生活區(qū)景觀等提高生活區(qū)綠化率,根據(jù)實際需要在礦區(qū)內(nèi)不同功能區(qū)域的分界處設(shè)置隔離帶或防護網(wǎng)。

        (2)資源開發(fā)與綜合利用。針對礦山資源回收率低的問題,根據(jù)礦床開采條件提出全巖開采以后廢石充填采礦,總體技術(shù)思路是切除鋁土礦直接頂板,礦層的回采作業(yè)在穩(wěn)固大理巖老頂和可靠的支護環(huán)境下進行,根本上解決地下鋁土礦直接頂板軟弱層帶來的開采技術(shù)難題,結(jié)合廢石以后充填,不再留設(shè)采場頂柱和點柱,大幅提高資源回采率,且頂層礦巖根據(jù)三氧化二鋁的含量選擇作為陶瓷工業(yè)原料或廢石充填骨料。在合理開發(fā)礦產(chǎn)資源的前提下,按照“統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防復(fù)結(jié)合”的要求,采取適當(dāng)?shù)耐恋貜?fù)墾措施,控制和減少土地資源的破壞,改善生態(tài)環(huán)境,恢復(fù)礦區(qū)的本來面貌。在礦山開采過程中,建立、健全一套完整的礦山環(huán)境災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警機制,對采空區(qū)、地表進行長期監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害提出相應(yīng)的預(yù)警,并進行綜合治理。

        (3)制定節(jié)能減排措施。在節(jié)能方面應(yīng)結(jié)合礦區(qū)實際情況與綠色礦山建設(shè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),制定一些列有針對性的節(jié)能措施,如采用高效率低能耗的先進設(shè)備;充分利用波峰電與波谷電的差價進行削峰填谷;制定能源統(tǒng)計與考核制度,并將節(jié)能指標(biāo)逐級下發(fā)至各作業(yè)區(qū)和生產(chǎn)班組。在減排方面也應(yīng)針對礦區(qū)內(nèi)排放的現(xiàn)狀制定相應(yīng)的措施,如加強對廢氣、廢水和固體廢棄物的管理,在確保自然生態(tài)環(huán)境不被破壞的前提下方可進行排放;加強對生產(chǎn)設(shè)備的維護與管理工作,確保礦區(qū)內(nèi)的各類生產(chǎn)設(shè)備的完好率與利用率達到85%以上。

        (4)加強科技創(chuàng)新與數(shù)字化建設(shè)。以礦區(qū)實際生產(chǎn)情況為出發(fā)點,積極開展科技創(chuàng)新工作,并以探礦增儲、開采方法以及技術(shù)化建設(shè)為重點研究方向。加快數(shù)字化礦山建設(shè)進程,改變落后的管理模式,推動礦山企業(yè)邁入信息化、自動化、智能化的發(fā)展領(lǐng)域。最終實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營數(shù)據(jù)無縫集成,建立生產(chǎn)作業(yè)過程與人力資源、財務(wù)、供應(yīng)鏈管理、能耗管控、安全管理等環(huán)節(jié)協(xié)同作業(yè),全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、操作自動化、實時在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細化和智能決策科學(xué)化水平。

        2.3 重點建設(shè)工程

        (1)優(yōu)化功能區(qū)布局。由于礦區(qū)初期各功能區(qū)域的布局缺乏科學(xué)性與合理性,導(dǎo)致了各功能區(qū)域的界限模糊,且存在大量的重疊區(qū)域。同時還出現(xiàn)了車輛與行人路線交叉等問題。為此本企業(yè)針對上述問題對礦區(qū)內(nèi)的各功能區(qū)域進行了優(yōu)化,優(yōu)化后的布局圖見圖1。此外,為滿足綠色礦山建設(shè)的基本要求,在優(yōu)化功能區(qū)布局的同時,在對檢修車間、辦公區(qū)、職工宿舍區(qū)、污水處理站以及廢棄物堆放區(qū)等周邊區(qū)域進行了專項的治理工作,具體為增加觀賞用的景觀、加大綠色植物的栽植等。

        圖1 礦區(qū)優(yōu)化后布局圖

        (2)提高開采回收率。為滿足鋁土礦開采“三率”指標(biāo)中回收率的要求,對高品位、高鋁硅比礦體進行全巖開采以后進行充填采礦改造。采礦時頂部與下部的鋁土礦采用分進分出模式,且優(yōu)先開采直接頂部鋁土質(zhì)黏土巖,下部鋁土礦采用中深孔或分層爆破法進行開采,最終實現(xiàn)全巖開采,全巖開采后充填采礦方案見圖2。

        圖2 全巖開采后充填采礦方案

        在制定采礦方案時應(yīng)充分考慮頂板及礦層厚度等因素:當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度小于1.5m時,全巖開采鋁土礦損失較高,因此不適合采用全采開采方式;當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度介于1.5m~4.5m之間時可在圖2所示的采礦方案;當(dāng)開采范圍內(nèi)的頂板厚度超過4.5m時頂板具有較高的開采價值,此時應(yīng)考慮分層開采或采用向下爆破方式進行剝離。在采用全巖開采后充填采礦方案時,充填骨料選用礦山掘進以及采石場產(chǎn)生的廢棄石料。同時,在石料轉(zhuǎn)運及填充過程中通過水泥漿進行自淋混合。

        (3)綠色礦山建設(shè)效果評估。根據(jù)前期制定的、總體方案以及后期進行的一系列重點建設(shè)工程,該礦區(qū)內(nèi)的綠色礦山建設(shè)效果取得了極大的提升。根據(jù)2019年頒布執(zhí)行的《綠色礦山建設(shè)評估手冊》對礦區(qū)的建設(shè)效果進行充分的評估,各評分項的得分率及總得分均已符合國家級鋁土礦綠色礦山建設(shè)要求。

        3 結(jié)語

        綠色礦山建設(shè)是我國礦山行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,同時也是生態(tài)建設(shè)在我國礦業(yè)領(lǐng)域中成功應(yīng)用的具體體現(xiàn)。目前,我國的綠色礦山建設(shè)已經(jīng)取得了一些成績,但仍需在以下幾個方面給予重視,從而確保綠色礦山建設(shè)的健康快速的發(fā)展。一是要對礦山行業(yè)進行優(yōu)化和調(diào)整,走集約化發(fā)展道路。這是由于我國的礦山單體規(guī)模小,但成體數(shù)量多的特點所決定的。目前,國內(nèi)大量的中、小規(guī)模礦山自身經(jīng)營困難,且長期處于破產(chǎn)邊緣,面對巨大的資金缺口無法進行真正的綠色礦山建設(shè)。這就需要對一些中、小規(guī)模的礦山進行調(diào)整,將其整合成大型或特大型礦山,從而增加礦山企業(yè)的生產(chǎn)能力和整體競爭力,以實現(xiàn)建設(shè)綠色礦山的最終目標(biāo)。二是要增加礦山行業(yè)的技術(shù)附加值,走科技發(fā)展的道路。經(jīng)過對我國許多中小型礦山企業(yè)和建設(shè)年代較早的礦山企業(yè)進行調(diào)研發(fā)現(xiàn),這些礦山企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備與工藝十分落后,無法對資源進行充分利用,加之企業(yè)管理者沒有進行精細化管理,導(dǎo)致其無法長期的進行綠色礦山的建設(shè)。因此,只有走科技發(fā)展的道路,增加礦山企業(yè)的技術(shù)附加值,提高資源利用率,提升企業(yè)經(jīng)濟效益才能確保綠色礦山建設(shè)工作能夠長期穩(wěn)定地進行。

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