我國是世界上石灰?guī)r礦資源最豐富的國家之一,石灰?guī)r分布面積達(dá)43.8萬km2,約占國土面積的二十分之一。目前,已發(fā)現(xiàn)的石灰?guī)r礦約七八千出之多,保有儲量方法分布于除上海以外的29個(gè)省、直轄市和自治區(qū)。
1、我國露天開采石灰石礦的現(xiàn)狀及問題
目前,我國石灰石礦山的采礦方式主要是露天臺階爆破開采。隨著工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的采礦方法已不能滿足逐漸增大的石灰石礦需求量。社會的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也使得采礦業(yè)向設(shè)備大型化與智能化,開采連續(xù)化,操作自動化,資源數(shù)字化,無害化及無人開采等方向發(fā)展。連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的組成為:露天采礦機(jī)—帶式輸送機(jī)---排土機(jī),在采礦機(jī)和帶式輸送機(jī)之間也可設(shè)帶式轉(zhuǎn)載機(jī),以加大采礦機(jī)作業(yè)范圍,減少工作面帶式輸送架的移設(shè)次數(shù),該工藝系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)用條件基本與輪斗和電動挖掘機(jī)組成的連續(xù)開采工藝系統(tǒng)相同。
2、露天石灰石礦服務(wù)年限的措施
2.1利用先進(jìn)裝備,實(shí)現(xiàn)資源綜合利用
國內(nèi)外露天礦技術(shù)發(fā)展總的趨勢是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化,采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動化、自動化發(fā)展。
2.1.1選用大型、高效、節(jié)能的采礦工藝設(shè)備。水泥礦山在礦山設(shè)備大型化基礎(chǔ)上,要向節(jié)能型、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。目前,我國水泥礦山企業(yè)開始應(yīng)用移動式空壓機(jī),“空壓機(jī)跟著鉆機(jī)跑”,淘汰鉆速低、排渣難、送風(fēng)管道長、耗能高、效率低的低風(fēng)壓固定式空壓機(jī)。中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)(1.0~1.4MPa)、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)(1.7~2.4MPa)和全液壓露天鉆機(jī)將是水泥礦山未來的主力鉆機(jī)。固定式低風(fēng)壓(0.5~0.7MPa)空壓機(jī)正逐步被淘汰,僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和穿鑿堅(jiān)硬、極堅(jiān)硬的牙輪鉆機(jī)也將逐步淡出水泥礦山市場,以中風(fēng)壓縮機(jī)或高風(fēng)壓縮機(jī)替代只有0.7MPa或0.8MPa的普通風(fēng)壓縮機(jī),鉆機(jī)效率提高了2~4倍。
2.1.2礦山挖掘設(shè)備液壓化。與傳統(tǒng)的機(jī)械鏟如電鏟相比,液壓挖掘機(jī)具有自重輕、節(jié)能的特點(diǎn)。它可以在陡坡上挖掘,便于選礦開采。
水泥原料礦山開采規(guī)模大型化。建設(shè)大型礦山,采用大型設(shè)備,將進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率,降低礦山開采成本,這是我國石灰石礦山的發(fā)展方向。隨著日產(chǎn)5000~10000噸新型干法水泥生產(chǎn)線在我國各地陸續(xù)建成投產(chǎn),涌現(xiàn)出一批年產(chǎn)100萬~500萬噸級礦石的大型礦山,而年產(chǎn)50萬~100萬噸礦石已屬中型礦山。目前,礦石年產(chǎn)量大于1000萬噸級的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。
2.1.3實(shí)現(xiàn)礦石運(yùn)輸節(jié)能高效。唐光榮認(rèn)為,水泥礦山裝載設(shè)備,宜選用4~8立方米液壓挖掘機(jī)和30~60噸的礦用汽車。汽車運(yùn)輸適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動靈活,具有短途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,有利于強(qiáng)化開采,同時(shí)相對于小噸位汽車,它更易于管理,能耗、廢氣排放都比小噸位汽車低得多。長皮帶運(yùn)輸技術(shù)是指礦石破碎后不再使用汽車運(yùn)輸,而是直接用皮帶輸送。帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)力大、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)營成本低,其成本只有汽運(yùn)成本的1/7,有條件的礦山企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用長皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)。應(yīng)用長皮帶運(yùn)輸?shù)V石,雖然一次性投資較高,但高效運(yùn)輸,節(jié)能效果好,如果是長皮帶向下坡輸送,利用其向下產(chǎn)生的能量,還可以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,因此長皮帶運(yùn)輸是礦山運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。
2.2加強(qiáng)礦山地質(zhì)研究。
特別是對剝離圍巖的研究。運(yùn)用配礦技術(shù),實(shí)施科學(xué)回收利用,變廢為寶。在減少剝離投入的同時(shí),可延長礦山的服務(wù)年限,增加礦山經(jīng)濟(jì)效益。另外,改變單一供礦的被動局面,探求礦層頂?shù)装宓淖畲笙薅壤?,適合水泥灰?guī)r質(zhì)量的可供給水泥廠,質(zhì)量較差的甚至可作為建材原料開發(fā)。物盡其用,不僅可提高灰石資源的綜合利用水平,還可以提高溶劑灰?guī)r的供礦質(zhì)量水平。
2.3提高職工操作技能
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,礦山建設(shè)離不開先進(jìn)的技術(shù),礦山要參與市場競爭,更離不開科技創(chuàng)新。要想提高礦山整體技術(shù)水平,必須先提高礦山員工的技術(shù)素質(zhì)。其一,發(fā)揮教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)作用,制定切實(shí)可行的教育培訓(xùn)計(jì)劃,對員工進(jìn)行思想政治教育、專業(yè)技術(shù)及安全技術(shù)培訓(xùn)。其二,建立教育培訓(xùn)制度。新員工進(jìn)礦或原有工種轉(zhuǎn)換,必須堅(jiān)持“先培訓(xùn)后上崗”的原則,實(shí)行“持證上崗”制;崗位職務(wù)培訓(xùn)本著“按需施教、學(xué)以致用”的原則,不合格的不能當(dāng)班;技術(shù)人員定期知識更新,為他們進(jìn)修學(xué)習(xí)、技術(shù)交流、參加學(xué)術(shù)會議創(chuàng)造條件;其三,對員工進(jìn)行“一專多能”培訓(xùn),開闊員工視野,提高多種勞動操作技能。、
2.4推進(jìn)節(jié)能環(huán)保,有效延長礦山服務(wù)周期
近年來,我國加強(qiáng)水泥礦山行業(yè)積極解決礦山綜合利用的疑難問題,開展礦山技術(shù)咨詢服務(wù)工作,進(jìn)行礦山設(shè)計(jì)改造,加強(qiáng)礦山專業(yè)人才的培養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)技術(shù)交流,采用先進(jìn)的礦山開采理念,應(yīng)用先進(jìn)的開采技術(shù),使石灰石礦的綜合利用工作有明顯的改進(jìn)和提高,有效地延長了礦山的服務(wù)壽命。。
2.4.1科學(xué)設(shè)計(jì),減少排放。節(jié)能減排要從源頭抓起,即從水泥企業(yè)礦山綜合利用源頭抓起。為了最大限度地利用礦產(chǎn)資源,我國的設(shè)計(jì)人員從源頭做起,即在建廠設(shè)計(jì)中盡可能地縮短水泥廠與石灰石礦山的距離,使水泥企業(yè)在生產(chǎn)中能夠充分利用礦石中碳酸鈣燃燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行余熱發(fā)電,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、減少廢氣排放。
2.4.2采礦工藝,實(shí)現(xiàn)凹陷開采。水泥礦山傳統(tǒng)開采的最低開采標(biāo)高,均低于最大侵蝕基準(zhǔn)面的標(biāo)高,隨著開采工藝和裝備水平的提高,應(yīng)大力推行凹陷開采,充分利用礦山最大侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高以下的礦產(chǎn)資源。據(jù)唐光榮介紹,目前,我國一些水泥礦山,如珠江水泥、海德堡廣州、哈爾濱亞泰等水泥企業(yè)都采取了凹陷開采方式,還有一些水泥礦山企業(yè)已將凹陷開采設(shè)計(jì)到礦山建設(shè)方案中?,F(xiàn)在我國水泥石灰石礦山凹陷開采已達(dá)-20米、-80米,有效地延長了礦山為水泥企業(yè)的服務(wù)年限。
2.4.3科學(xué)應(yīng)用低品位礦石,減少廢石排放。在開采石灰石礦的理念當(dāng)中,認(rèn)為礦石中的鈣含量越高越好,其他成分含量越低越好,特別是對二氧化硅的控制標(biāo)準(zhǔn)特別嚴(yán)格,這樣,大量鈣含量較低的礦山資源得不到充分利用。近年來,經(jīng)過科研人員在長期科研實(shí)踐中摸索、試驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn),通過應(yīng)用高鈣、低鈣搭配的方法,同樣可以生產(chǎn)出質(zhì)量合格的水泥產(chǎn)品。這一研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步擴(kuò)大了水泥生產(chǎn)原料的應(yīng)用范圍。同時(shí),在礦產(chǎn)資源應(yīng)用中.企業(yè)大膽地應(yīng)用了高含量硅、游離硅等硅質(zhì)原料的使用量。這些原料的硅含量雖然超過了國家標(biāo)準(zhǔn),但通過科學(xué)配料、均化等,都使其達(dá)到了制造水泥的標(biāo)準(zhǔn)。采取科學(xué)措施綜合利用礦產(chǎn)資源,大大減少了礦山開采中廢石的排放。
3、結(jié)束語
應(yīng)用落后的開采方法,不僅勞動生產(chǎn)率低,安全隱患大,而且造成大規(guī)模山體和植被的破壞,易形成泥石流,埋下安全隱患。因此,我國急需應(yīng)用先進(jìn)開采技術(shù),對有限的石灰石礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合利用,最終在礦山開采上實(shí)現(xiàn)零排放,延長礦山的服務(wù)年限。