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我国绿色矿山建设现状及案例分析

2021-06-23种万象

世界有色金属 2021年21期
关键词:生活区铝土矿矿山企业

种万象

(中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队,新疆 乌鲁木齐 830000)

自党的“十九大”以来,生态文明建设这一理念再次引起了社会各界关注视。生态文明建设已在我国矿山行业中推行多年,其中绿色矿山建设作为这一理念的重要内容也得到了各级管理部门的高度重视。随着我国绿色矿山名录的公布,不仅标志着我国绿色矿山建设正式进入名录管理时期,同时也是对“绿水青山就是金山银山”这一理论在矿山行业内实践多年的阶段性总结。

1 绿色矿山建设现状

在各级矿业资源管理部门与矿山企业多年的努力下,现已初步形成了一些具有借鉴性的绿色矿山建设模式,并在推广后取得了一定程度上的示范与推动作用。一是绿色开采模式,通过使用绿色开采模式,不仅提高了矿产资源的利用率,还降低了尾矿及其他固体废弃物的产生,从而实现了经济效益与环境效益的共同提升。在国家政府和企业的共同努力下,现在已经基本形成了一批可实践、可推广的绿色矿山建设典型模式,起到了示范引领作用,这种模式既降低了废弃固体和尾矿的排放,提高了开采利用率,实现了经济效益和环境效益的最大化。二是矿山复垦模式,在传统的矿山开采过程中,由于缺乏统一的规划,从而导致了对矿区及周边地区生态环境的巨大破坏。通过采用矿山复垦模式可以对开采后的土地进行分步的处理,最终确保因矿山开采而导致的塌陷或被压占的土地能够得到快速恢复。

2 绿色矿山建设案例分析

2.1 矿山建设现状

该矿山采用地下开采方式,年生产开采量为110万吨,计划分为三个开采阶段。目前处于初期开采阶段,开采终端高度为25m,矿区所处地理位置交通便利且具有良好的运输条件,为确保整个矿区的电力供应,在矿区内建有110/10kV总降压变电所1座。同时该矿区还具有丰富的地下水资源,可满足该矿区日常生产及生活用水需求。此外,为提高水资源的利用率,矿区内建有井下水处理和重复利用系统,可将部分处理后的矿井水引至生产作业区和生活区。该矿区生产用地约为20万平方米,并设有办公区、生活区、坑口工业区、排水坑口工业区、回风斜井区、库房区及其他废弃物堆放区等。

2.2 绿色矿山建设方案

(1)矿区环境治理与提升。目前矿区地表环境存在的问题主要有:部分区域的岩土体裸露地表,矿区绿化率有待提高、矿山采用空场法开采,再加上当地岩溶发育,地表发生多处塌陷、工业场地内部分设施的安全防护栏,安全指示标志缺失,存在一定的安全隐患。根据问题对地表环境采取按各功能分区进行环境治理,生活区通过植树种草、园林建设等,提高生活区绿化率,美化生活区环境,选择当地宜存活的树种进行植被修复,设计小型生活区景观等提高生活区绿化率,根据实际需要在矿区内不同功能区域的分界处设置隔离带或防护网。

(2)资源开发与综合利用。针对矿山资源回收率低的问题,根据矿床开采条件提出全岩开采以后废石充填采矿,总体技术思路是切除铝土矿直接顶板,矿层的回采作业在稳固大理岩老顶和可靠的支护环境下进行,根本上解决地下铝土矿直接顶板软弱层带来的开采技术难题,结合废石以后充填,不再留设采场顶柱和点柱,大幅提高资源回采率,且顶层矿岩根据三氧化二铝的含量选择作为陶瓷工业原料或废石充填骨料。在合理开发矿产资源的前提下,按照“统一规划、源头控制、防复结合”的要求,采取适当的土地复垦措施,控制和减少土地资源的破坏,改善生态环境,恢复矿区的本来面貌。在矿山开采过程中,建立、健全一套完整的矿山环境灾害应急预警机制,对采空区、地表进行长期监测,根据监测结果对可能出现的地质灾害提出相应的预警,并进行综合治理。

(3)制定节能减排措施。在节能方面应结合矿区实际情况与绿色矿山建设节能标准,制定一些列有针对性的节能措施,如采用高效率低能耗的先进设备;充分利用波峰电与波谷电的差价进行削峰填谷;制定能源统计与考核制度,并将节能指标逐级下发至各作业区和生产班组。在减排方面也应针对矿区内排放的现状制定相应的措施,如加强对废气、废水和固体废弃物的管理,在确保自然生态环境不被破坏的前提下方可进行排放;加强对生产设备的维护与管理工作,确保矿区内的各类生产设备的完好率与利用率达到85%以上。

(4)加强科技创新与数字化建设。以矿区实际生产情况为出发点,积极开展科技创新工作,并以探矿增储、开采方法以及技术化建设为重点研究方向。加快数字化矿山建设进程,改变落后的管理模式,推动矿山企业迈入信息化、自动化、智能化的发展领域。最终实现企业生产和经营数据无缝集成,建立生产作业过程与人力资源、财务、供应链管理、能耗管控、安全管理等环节协同作业,全面提升企业的资源配置优化、操作自动化、实时在线优化、生产管理精细化和智能决策科学化水平。

2.3 重点建设工程

(1)优化功能区布局。由于矿区初期各功能区域的布局缺乏科学性与合理性,导致了各功能区域的界限模糊,且存在大量的重叠区域。同时还出现了车辆与行人路线交叉等问题。为此本企业针对上述问题对矿区内的各功能区域进行了优化,优化后的布局图见图1。此外,为满足绿色矿山建设的基本要求,在优化功能区布局的同时,在对检修车间、办公区、职工宿舍区、污水处理站以及废弃物堆放区等周边区域进行了专项的治理工作,具体为增加观赏用的景观、加大绿色植物的栽植等。

图1 矿区优化后布局图

(2)提高开采回收率。为满足铝土矿开采“三率”指标中回收率的要求,对高品位、高铝硅比矿体进行全岩开采以后进行充填采矿改造。采矿时顶部与下部的铝土矿采用分进分出模式,且优先开采直接顶部铝土质黏土岩,下部铝土矿采用中深孔或分层爆破法进行开采,最终实现全岩开采,全岩开采后充填采矿方案见图2。

图2 全岩开采后充填采矿方案

在制定采矿方案时应充分考虑顶板及矿层厚度等因素:当开采范围内的顶板厚度小于1.5m时,全岩开采铝土矿损失较高,因此不适合采用全采开采方式;当开采范围内的顶板厚度介于1.5m~4.5m之间时可在图2所示的采矿方案;当开采范围内的顶板厚度超过4.5m时顶板具有较高的开采价值,此时应考虑分层开采或采用向下爆破方式进行剥离。在采用全岩开采后充填采矿方案时,充填骨料选用矿山掘进以及采石场产生的废弃石料。同时,在石料转运及填充过程中通过水泥浆进行自淋混合。

(3)绿色矿山建设效果评估。根据前期制定的、总体方案以及后期进行的一系列重点建设工程,该矿区内的绿色矿山建设效果取得了极大的提升。根据2019年颁布执行的《绿色矿山建设评估手册》对矿区的建设效果进行充分的评估,各评分项的得分率及总得分均已符合国家级铝土矿绿色矿山建设要求。

3 结语

绿色矿山建设是我国矿山行业实现可持续发展的必经之路,同时也是生态建设在我国矿业领域中成功应用的具体体现。目前,我国的绿色矿山建设已经取得了一些成绩,但仍需在以下几个方面给予重视,从而确保绿色矿山建设的健康快速的发展。一是要对矿山行业进行优化和调整,走集约化发展道路。这是由于我国的矿山单体规模小,但成体数量多的特点所决定的。目前,国内大量的中、小规模矿山自身经营困难,且长期处于破产边缘,面对巨大的资金缺口无法进行真正的绿色矿山建设。这就需要对一些中、小规模的矿山进行调整,将其整合成大型或特大型矿山,从而增加矿山企业的生产能力和整体竞争力,以实现建设绿色矿山的最终目标。二是要增加矿山行业的技术附加值,走科技发展的道路。经过对我国许多中小型矿山企业和建设年代较早的矿山企业进行调研发现,这些矿山企业的生产设备与工艺十分落后,无法对资源进行充分利用,加之企业管理者没有进行精细化管理,导致其无法长期的进行绿色矿山的建设。因此,只有走科技发展的道路,增加矿山企业的技术附加值,提高资源利用率,提升企业经济效益才能确保绿色矿山建设工作能够长期稳定地进行。

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