楊 卓
(中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110015)
我國(guó)礦山普遍具有開(kāi)采周期長(zhǎng)的特點(diǎn),開(kāi)采時(shí)間幾十年至上百年不等,尤其是大中型礦山,受到土壤類(lèi)型、植被類(lèi)型、復(fù)墾工藝、生物氣候帶、地貌類(lèi)型、開(kāi)采工藝的差異的限制,這就要求礦區(qū)生態(tài)必須進(jìn)行整體保護(hù)和綜合治理,這也是綠色礦山建設(shè)的最主要內(nèi)容。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)持續(xù)不間斷的對(duì)山、水、田、林、湖、草這一生命共同體進(jìn)行擾動(dòng)。長(zhǎng)期以來(lái)人們過(guò)多重視經(jīng)濟(jì)利益,而忽視生態(tài)價(jià)值,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的可逆性認(rèn)識(shí)不足,留給人類(lèi)的生存空間變得越來(lái)越小。
綠色礦山是指將科學(xué)有序的開(kāi)采和環(huán)境擾動(dòng)可控性貫穿于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的全過(guò)程的作業(yè)模式。綠色礦山的內(nèi)涵,是指在礦山資源開(kāi)發(fā)中從環(huán)境影響、科技水平、資源消耗等諸多要素進(jìn)行綜合考慮,體現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)重視資源開(kāi)發(fā)、忽視環(huán)境管理的技術(shù)修正,著重強(qiáng)調(diào)了對(duì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的考量[1]。從學(xué)術(shù)上,綠色礦山的內(nèi)涵同時(shí)兼顧了“資源開(kāi)發(fā)利用最優(yōu)”、“生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)最小”2 個(gè)理念,包括充分考量全區(qū)域內(nèi)環(huán)境承載力、優(yōu)化采選冶過(guò)程、修復(fù)和治理礦山生態(tài)環(huán)境等因素,綠色礦山的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[2]。
綠色礦山是對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)自然觀在工業(yè)領(lǐng)域的繼承,同時(shí)也是當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展背景下的時(shí)代要求。生態(tài)文明有別于農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明,強(qiáng)調(diào)的是保護(hù)與礦山的社會(huì)服務(wù)性,突出了人與自然和諧、共榮共生為本的思想,綠色礦山內(nèi)涵同樣包含對(duì)文化的保留性和歷史的傳承性,礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展中最重要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),并且在延續(xù)社會(huì)文明和傳承近代歷史方面具有重要意義,保留礦山遺跡既是對(duì)歷史文明的記錄,也是對(duì)礦山事業(yè)發(fā)展的文化記錄[3],綠色礦山是生態(tài)文明背景下的產(chǎn)物,在礦業(yè)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)及轉(zhuǎn)型的全過(guò)程,反映“兩型社會(huì)”的要求,通過(guò)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、恢復(fù)優(yōu)化景觀滿足建設(shè)美麗中國(guó)的要求,在人類(lèi)文明發(fā)展史上留下新的里程碑[4]。在新時(shí)代背景下,綠色礦山的內(nèi)涵更加體現(xiàn)出了的包容性與開(kāi)放性的特點(diǎn),即在物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”以及大數(shù)據(jù)等前沿科技的有效支撐下,不斷探索全生命周期的綠色無(wú)損構(gòu)建路徑,實(shí)現(xiàn)礦山資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展目的[5]。
我國(guó)綠色礦山建設(shè)的提出可溯源至科學(xué)發(fā)展觀,綠色礦山建設(shè)理念開(kāi)始逐漸形成。原國(guó)土資源部于2008 年印發(fā)的《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008—2015 年)》確立了2020 年基本建立綠色礦山格局的戰(zhàn)略目標(biāo),并于2010 年印發(fā)《關(guān)于貫徹落實(shí)全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃發(fā)展綠色礦業(yè)建設(shè)綠色礦山工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》,由此標(biāo)志著我國(guó)綠色礦山建設(shè)正式啟動(dòng)[6-7]。2012 年起,各省就開(kāi)始相繼制定了出臺(tái)了省級(jí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展要求、實(shí)施意見(jiàn)以及工作方案,內(nèi)蒙古自治區(qū)走在我國(guó)綠色礦山建設(shè)前列,《內(nèi)蒙古自治區(qū)綠色礦山評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(試行)》是國(guó)內(nèi)首個(gè)省級(jí)綠色礦山評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),隨后河北省、廣西壯族自治區(qū)、浙江省相繼出臺(tái)實(shí)施方案或建設(shè)規(guī)范。2018 年4 月自然資源部公示了9 個(gè)行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范,包括非金屬、化工、黃金、煤炭、砂石、石油、水泥灰?guī)r、冶金以及有色,為我國(guó)綠色礦山建設(shè)提供了系統(tǒng)而有力的政策支撐和制度保障,加速了我國(guó)綠色礦山建設(shè)進(jìn)入規(guī)范化、制度化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的新時(shí)期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)截止2020 年,全國(guó)共有20 個(gè)省、市、自治區(qū)相繼出臺(tái)綠色礦山相關(guān)政策35 項(xiàng)。
2011—2014 年,原國(guó)土資源部分先后4 批,一共確定了661 家礦山企業(yè)作為國(guó)家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)開(kāi)展建設(shè)工作。2020 年1 月14 日自然資源部發(fā)布了納入全國(guó)綠色礦山名錄中的953 家礦山企業(yè),按照《自然資源部辦公廳關(guān)于做好2019 年度綠色礦山遴選工作的通知》要求,2019 年共有555 家礦山企業(yè)通過(guò)本次評(píng)選,與原有的398 家國(guó)家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)單位一同納入到全國(guó)綠色礦山名錄中。
在2019 年公布的555 家綠色礦山中,分布于28個(gè)省市自治區(qū)。從各省綠色礦山數(shù)量分布看,河南省、安徽省新晉綠色礦山數(shù)量最多,分別為53 家和49 家,數(shù)量位居第1、第2 位;廣東省、河北省和山西省新晉綠色礦山數(shù)量均為41 家,位居國(guó)內(nèi)第3 名。2020 年綠色礦山分布及分類(lèi)情況如圖1。
圖1 2020 年綠色礦山分布及分類(lèi)情況
目前國(guó)家級(jí)綠色礦山有36.7%分布于西部地區(qū),30.1%分布于東部地區(qū),我國(guó)礦產(chǎn)資源分布西多東少,而東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)于西部地區(qū),綠色礦山的建設(shè)既需要企業(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)的支撐,同時(shí)又需要當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展作為建設(shè)的保障[8];非金屬、能源及有色金屬3 大礦種國(guó)家級(jí)綠色礦山入選數(shù)量超過(guò)89%,地?zé)峒捌渌饘俚V(稀土金屬、稀有金屬、稀散金屬等)占比不足1%;國(guó)家級(jí)綠色礦山有55.99%采用地下開(kāi)采方式,37.71%采用露天開(kāi)采,6.30%采用露天井下聯(lián)合開(kāi)采方式;國(guó)家級(jí)綠色礦山中有超過(guò)90%為大中型礦山,小型礦山占比僅有9.14%,綠色礦山的建設(shè)不僅包括資源開(kāi)發(fā)利用方式、節(jié)能減排、礦區(qū)環(huán)境等方面,同時(shí)還涉及數(shù)字礦山以及企業(yè)管理與企業(yè)文化等諸多方面,小型礦山受到生產(chǎn)規(guī)模限制,同時(shí)管理者的主動(dòng)性不強(qiáng),因此僅有少數(shù)的小規(guī)模礦山達(dá)到了綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。相比之下,大型礦山注重生產(chǎn)建設(shè),同時(shí)也重視將綠色發(fā)展理念貫穿于采礦的全過(guò)程,不僅謀求經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還重視與生態(tài)效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一。
霍林河北露天礦規(guī)劃建設(shè)布局合理,地面配套設(shè)施齊全,礦區(qū)生產(chǎn)、生活有序,管理規(guī)范。煤礦產(chǎn)生固體廢棄物處置率達(dá)到100%,露天礦目前暫未對(duì)坑內(nèi)水進(jìn)行有針對(duì)性的處理,不能滿足《綠色礦山建設(shè)規(guī)范》中坑內(nèi)水處置率達(dá)到100%的要求。排土場(chǎng)復(fù)墾綠化面積不滿足綠色礦山的規(guī)范要求,礦區(qū)綠化覆蓋率為68.64%,不滿足自治區(qū)和國(guó)家綠化礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目需用的能源有電、柴油、熱能等,各種能源及耗能工質(zhì)消耗量按等價(jià)值折標(biāo)準(zhǔn)煤合計(jì)48 271.06 t,按當(dāng)量值折標(biāo)準(zhǔn)煤合計(jì)38 384.33 t,項(xiàng)目用能總量及用能品種基本合理。生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備的評(píng)估和分析,露天礦單位產(chǎn)品綜合能耗3.15 kg/t,滿足GB 29445—2012 煤炭露天開(kāi)采單位產(chǎn)品能源消耗限額要求。北露天礦上年度科研投入占上年度主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的0.06%,低于DZ/T 0315—2018 煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范要求。企業(yè)文化秉承以人為本、創(chuàng)新學(xué)習(xí)、行為規(guī)范、高效安全、生態(tài)文明、綠色發(fā)展的企業(yè)核心價(jià)值觀,企業(yè)職工滿意度未低于70%,接觸職業(yè)病危害的勞動(dòng)者在崗期間職業(yè)健康檢查率未低于90%。
1)生態(tài)整治工程。生態(tài)整治工程設(shè)計(jì)主要包括排土場(chǎng)復(fù)墾綠化工程、排土場(chǎng)復(fù)墾綠化配套工程、土地復(fù)墾監(jiān)測(cè)與管護(hù)、工業(yè)場(chǎng)地綠化美化工程。復(fù)墾綠化措施主要包括地形重塑、截排水措施、表土剝離與利用、土壤改良和植被重建。為保證排土場(chǎng)綠化工程的順利實(shí)施,排土場(chǎng)復(fù)墾綠化配套工程包括復(fù)墾綠化供水系統(tǒng)、復(fù)墾綠化蓄水系統(tǒng)和復(fù)墾綠化噴灌系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)林地、草地的管護(hù),以便保證復(fù)墾林地和草地達(dá)到復(fù)墾質(zhì)量要求,提高復(fù)墾的成活率。為提高北礦的辦公生活環(huán)境,樹(shù)立企業(yè)的良好形象,將工業(yè)場(chǎng)地及道路建設(shè)花園式辦公生活區(qū)。
2)綜合除塵工程。對(duì)破碎站采取綜合除塵措施,包括維護(hù)原有設(shè)備和非標(biāo)件的密封、對(duì)現(xiàn)有除塵裝置進(jìn)行拆除或改造、在卸料口四周加設(shè)干霧抑塵裝置、在卸煤區(qū)增加移動(dòng)式射霧器、對(duì)帶式輸送機(jī)既有除塵設(shè)施進(jìn)行改造優(yōu)化、對(duì)轉(zhuǎn)載站實(shí)施全封閉擴(kuò)容導(dǎo)料槽改造、對(duì)穹頂型儲(chǔ)煤場(chǎng)加裝干霧抑塵裝置和移動(dòng)式射霧器。在原有除塵設(shè)備基礎(chǔ)上,將原有老舊系統(tǒng)除塵工藝及設(shè)備進(jìn)行維護(hù)或改造,加強(qiáng)非標(biāo)準(zhǔn)件的密封和維護(hù),達(dá)到輸煤系統(tǒng)全封閉,各個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)均有降塵措施,可達(dá)到綠色礦山建設(shè)規(guī)范要求,同時(shí)改善工人作業(yè)環(huán)境,保護(hù)周邊地區(qū)大氣環(huán)境。
3)水資源綜合利用與處理工程。為解決露天礦坑內(nèi)水直接復(fù)用時(shí)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題,建設(shè)坑內(nèi)水處理系統(tǒng),處理規(guī)模為300 m3/h,處理工藝為混凝沉淀過(guò)濾工藝;建設(shè)含油污水處理系統(tǒng),處理機(jī)修車(chē)間含油污水,采用除沙+隔油+過(guò)濾工藝,含油污水水量為192.00 m3/d,處理規(guī)模為15 m3/h,處理后污水可復(fù)用于場(chǎng)區(qū)綠化及露天礦礦山道路灑水。建設(shè)外包駐地生活污水處理系統(tǒng),處理工藝為MBR 工藝,處理規(guī)模為20 m3/h,可以確保露天礦生活污水處置率達(dá)到100%。
4)科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山工程。程包括露天礦設(shè)備管理系統(tǒng)和車(chē)輛防撞預(yù)警系統(tǒng)2 大系統(tǒng)。設(shè)備管理系統(tǒng)以設(shè)備臺(tái)賬為核心,結(jié)合設(shè)備點(diǎn)檢信息,以提高設(shè)備運(yùn)行率、降低總體維護(hù)成本為目標(biāo),通過(guò)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史維修數(shù)據(jù)計(jì)算出設(shè)備相關(guān)管理和維護(hù)的參照數(shù)據(jù),從而有目的、有依據(jù)地管理設(shè)備;車(chē)輛防撞預(yù)警系統(tǒng)結(jié)合露天礦道路特點(diǎn)和行車(chē)環(huán)境,采用GPS 定位和433 MHz 短距離通訊相結(jié)合的技術(shù)方式,無(wú)需將數(shù)據(jù)上傳到中央系統(tǒng)進(jìn)行解算,每一臺(tái)設(shè)備不斷的向周?chē)渌O(shè)備廣播自己的信息,判斷是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)?;诖?,設(shè)計(jì)一套露天礦卡車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用于北露天煤礦。
實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)方式科學(xué)化、利用集約化、生產(chǎn)工藝環(huán)?;?、企業(yè)管理規(guī)范化、礦山環(huán)境生態(tài)化為總體目標(biāo),構(gòu)建資源、環(huán)境和社會(huì)效益相協(xié)調(diào)的礦山開(kāi)發(fā)模式,建立綠色礦山建設(shè)長(zhǎng)效機(jī)制,走綠色發(fā)展之路,建設(shè)成為蒙東地區(qū)乃至全國(guó)綠色礦山標(biāo)桿企業(yè),達(dá)到國(guó)家級(jí)綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
1)生態(tài)效益。對(duì)礦區(qū)進(jìn)行功能區(qū)劃分,對(duì)到界區(qū)域進(jìn)行土壤改良和生態(tài)恢復(fù),建設(shè)水土保持功能區(qū)等,對(duì)改善礦區(qū)土壤質(zhì)地起到重要的基礎(chǔ)作用,為后續(xù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)開(kāi)墾提供條件,在保持水土的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)收益,使得生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益并存。礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)治理將采場(chǎng)和排土場(chǎng)恢復(fù)成草地,將原本的裸地變成草原上的綠色景觀,改善土壤鹽漬化,調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候,保持了土壤水分的充足。
2)社會(huì)效益。礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)全過(guò)程中,全礦區(qū)實(shí)現(xiàn)生態(tài)化的礦區(qū)環(huán)境、科學(xué)化的開(kāi)采方式、高效化的資源利用方式、規(guī)范化的企業(yè)管理模式。北露天礦因地制宜、分類(lèi)施策,通過(guò)科技引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等措施形成一種可復(fù)制、可推廣的綠色礦山建設(shè)新模式。綠色采礦工藝和先進(jìn)復(fù)墾綠化技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了礦山產(chǎn)業(yè)中煤、電、水、灰、土各種高效循環(huán)利用,建立起生產(chǎn)、工程與科研三者協(xié)同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),形成適用于干旱草原區(qū)露天礦生態(tài)恢復(fù)的北露天礦模式。
1)綠色礦山建設(shè)理念不牢。在生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)代背景下,綠色礦山建設(shè)是礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與利用可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[9]。盡管?chē)?guó)家大力提倡生態(tài)文明建設(shè),受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)及長(zhǎng)期思維慣性的引導(dǎo),綠色發(fā)展理念尚未在全社會(huì)成為普遍的價(jià)值追求。還存在一些礦山企業(yè)管理者和決策者對(duì)綠色礦山建設(shè)的認(rèn)識(shí)不到位、專(zhuān)業(yè)的人才隊(duì)伍薄弱,資金投入力度小,沒(méi)有按照國(guó)家或地方政府出臺(tái)的綠色礦山建設(shè)要求和標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)地行動(dòng),進(jìn)行綠色礦山建設(shè)規(guī)劃和方案制定工作。各級(jí)政府應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)礦產(chǎn)企業(yè)的綠色礦山建設(shè)思想的宣貫,提高企業(yè)建設(shè)綠色礦山的主動(dòng)性和積極性。
2)綠色礦山的準(zhǔn)入和退出機(jī)制不完善?,F(xiàn)已形成的國(guó)家級(jí)綠色礦山發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和要求在準(zhǔn)入考評(píng)體系上尚不健全。礦產(chǎn)種類(lèi)以及開(kāi)采方式的不同對(duì)于礦山的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)差異性制定考核標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有綠色礦山名錄中,非金屬礦山占比最大超過(guò)1/3,而黑色金屬礦產(chǎn)不足10%,礦山的規(guī)模是引起這一差異的原因之一,國(guó)家和一些地方政府相繼制定、出臺(tái)了一系列的綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,但由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況有所差別,資源的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)與地區(qū)環(huán)境承載力有所差異,各級(jí)政府、行業(yè)協(xié)會(huì)和礦山企業(yè)還要繼續(xù)深入調(diào)研,廣泛征集礦山企業(yè)與人民群眾意見(jiàn),逐步完善適合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、企業(yè)礦產(chǎn)種類(lèi)的綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[10],有立法權(quán)的地方政府也要將通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)后切實(shí)可行,并且適用于當(dāng)?shù)匕l(fā)展的現(xiàn)行綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,及時(shí)上升為法律法規(guī),構(gòu)建起一整套健全的綠色礦山建設(shè)法律法規(guī)體系。
3)綠色礦山建設(shè)新技術(shù)應(yīng)用不夠普遍。技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的必由之路,這就要求礦山企業(yè)必須加快由“要素驅(qū)動(dòng)”向“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的轉(zhuǎn)變[11]。礦山技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝相對(duì)落后是我國(guó)眾多小型礦山的現(xiàn)存問(wèn)題,資源綜合利用率偏低,經(jīng)營(yíng)管理方式較為粗放,只有提高科技在礦業(yè)領(lǐng)域的賦能作用,發(fā)展前沿高新礦業(yè)技術(shù),提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益,綠色礦山建設(shè)才能保持持久。
介紹了綠色礦山的內(nèi)涵及新時(shí)代賦予綠色礦山的補(bǔ)充內(nèi)涵,詳細(xì)介紹了綠色礦山發(fā)展歷程與試點(diǎn)建設(shè)情況,并以北露天礦為例系統(tǒng)地分析了綠色礦山建設(shè)方法,從理念樹(shù)立、準(zhǔn)入與退出機(jī)制、建設(shè)技術(shù)3 個(gè)方面指出我國(guó)綠色礦山建設(shè)存在的問(wèn)題并提出針對(duì)性意見(jiàn)。在建設(shè)生態(tài)文明時(shí)代背景下,礦業(yè)領(lǐng)域必須發(fā)展綠色礦業(yè),建設(shè)綠色礦山。