螢石礦山綠色開采初探

摘要：螢石是一種重要的非金屬礦物原料，在化學(xué)、水泥、陶瓷、玻璃、煉鋁、冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛。近年來，螢石礦山開采過程中存在環(huán)境污染、能源浪費(fèi)等問題，為了解決這些問題，應(yīng)積極推廣綠色開采技術(shù)。文章介紹了螢石礦山開采的環(huán)境條件和綠色開采技術(shù)，分析了我國螢石礦山開采現(xiàn)狀，闡述了螢石礦山的綠色開采策略。

關(guān)鍵詞：螢石礦山；綠色開采；非金屬礦物；螢石資源；礦山開采 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD871 文章編號(hào)：1009-2374（2015）12-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.046

螢石礦山的綠色開采為螢石工業(yè)、環(huán)境保護(hù)和螢石資源的可持續(xù)利用提供了一個(gè)新思路，結(jié)合當(dāng)前螢石礦山開采存在的問題以及螢石礦山開采的實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的綠色開采技術(shù)或者方法，實(shí)現(xiàn)螢石礦山的綠色開采，為螢石礦山的環(huán)境友好、資源節(jié)約和高效開采提供良好保障。

1 螢石礦山開采的環(huán)境條件

螢石礦山規(guī)模較小、分布面廣，螢石礦帶一般走向長有幾百米，有些可達(dá)幾千米，礦體埋藏延深幾十米到幾百米，厚度一般為薄礦體到中厚礦體。礦石品位至上而下多為上部富、底部貧的趨勢，礦體產(chǎn)狀較規(guī)整，礦體傾角一般以急傾斜礦體較多見，礦石及圍巖穩(wěn)固到中等穩(wěn)固。水文地質(zhì)條件類型簡單，礦床開采的環(huán)境條件較好，可根據(jù)地形條件，利用平硐進(jìn)行開拓，深部礦產(chǎn)一般通過開拓豎井或斜井進(jìn)行開發(fā)利用。當(dāng)前我國螢石礦山除了一些重點(diǎn)的大型礦山外，很多螢石礦山缺少正規(guī)設(shè)計(jì)，尤其是一些小型螢石礦山，多是邊探邊采的方式生產(chǎn)。

2 綠色開采技術(shù)概述

綠色開采技術(shù)是指一種減少開采對(duì)自然環(huán)境的污染或者破壞，和自然生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。當(dāng)前，國內(nèi)外很多學(xué)者、專家對(duì)于螢石礦山的開采、環(huán)境保護(hù)、利用和可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容展開研究，深入探討綠色開采的可行性。綠色開采是一種協(xié)調(diào)環(huán)境影響和資源效率的開采模式，目的是提高螢石礦山開采的資源開發(fā)效率，最大程度地降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，協(xié)調(diào)和優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。綠色開采的理論內(nèi)涵是遵循綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則，形成一種和自然生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)一致的低排放、高利用、低開采的開采技術(shù)，綠色螢石產(chǎn)業(yè)的核心是大力發(fā)展深加工和綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)螢石資源的綠色開采。

3 我國螢石礦山開采現(xiàn)狀

當(dāng)前我國螢石礦山綠色開采技術(shù)水平較低，近年來，螢石礦山開采技術(shù)快速發(fā)展，但是由于綠色生產(chǎn)、安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄，綠色開采技術(shù)起步較晚，多數(shù)螢石礦山企業(yè)還是將經(jīng)濟(jì)利益放在第一位，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到綠色開采的要求。當(dāng)前，我國螢石礦山開采沒有進(jìn)行嚴(yán)格的正規(guī)規(guī)劃，廢氣、廢水、廢物對(duì)周圍自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，存在著污染大氣、破壞水環(huán)境、占用耕地等問題。并且螢石資源利用率較低，沒有進(jìn)行深加工，沒有嚴(yán)格進(jìn)行洗選，資源利用價(jià)值較低。當(dāng)前，我國大部分螢石礦山企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的開采方式，開采作業(yè)環(huán)境惡劣，開采過程中水資源回收利用率較低。因此針對(duì)當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，而螢石資源相對(duì)短缺的現(xiàn)狀，應(yīng)盡快改變粗放式開采、高排放、高利用、高開采的局面，實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營、低廢棄、高利用、低開采的螢石礦山可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，構(gòu)建螢石礦山綠色開采工業(yè)

體系。

4 螢石礦山的綠色開采策略

4.1 保水開采

螢石礦山的可持續(xù)發(fā)展需要依靠水資源的循環(huán)利用和開發(fā)，保水開采是指在螢石礦山開采過程中，對(duì)礦井水進(jìn)行循環(huán)利用和水資源保護(hù)，尤其是在山西、內(nèi)蒙古、甘肅、陜西等缺水地區(qū)，必須重視水資源的利用和保護(hù)，對(duì)于螢石礦山水資源豐富的區(qū)域，要控制螢石礦山開采中破壞水資源發(fā)生的透水事故，把保水開采技術(shù)作為螢石礦山綠色開采的關(guān)鍵內(nèi)容。根據(jù)相關(guān)礦山開采理論，螢石礦山開采過程中，原始的礦山中的水體徑流會(huì)受到影響，隨著螢石礦山上覆巖層的斷裂，會(huì)逐漸形成該地區(qū)地下水的下沉漏斗，隨著開采工作的持續(xù)推進(jìn)，螢石礦山上覆巖層中如果存在軟弱巖層必須重新壓實(shí)而造成巖層裂縫閉合，地下水受到隔水帶的影響，隨著礦山下面地下水和上面各種地表水的補(bǔ)給，經(jīng)過一段時(shí)間后水位會(huì)逐漸恢復(fù)，如果螢石礦山上覆巖層中沒有軟弱巖層，難以形成隔水帶，會(huì)導(dǎo)致水資源逐漸滲漏干澀，這時(shí)必須要及時(shí)對(duì)巖層裂縫進(jìn)行注漿處理，采用有效防護(hù)措施，做好保水開采。

4.2 充填開采

充填綠色開采技術(shù)對(duì)于解決采空區(qū)有毒有害氣體、地面沉降、壓礦等問題有著重要的作用。充填開采技術(shù)是指將硅化巖、碎裂巖、碎粉巖等材料充填在礦山的采空區(qū)中，一方面，控制螢石礦山地面的塌陷和沉降，提高資源利用率；另一方面，消耗地面的建筑垃圾、固體廢棄物，減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的污染。當(dāng)前，螢石礦山按照不同的充填材料可以分為膏體充填、碎粉充填和水砂充填這三種充填方法。膏體充填是指按照一定的比例要求，將不同固體廢棄物制成類似牙膏、無需脫水的膏狀漿體，在泵壓或者重力作用下，通過管道將膏體輸送到螢石礦山的采空區(qū)進(jìn)行充填，膏體具有凝結(jié)速度快、凝結(jié)后強(qiáng)度高、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，在螢石礦山中應(yīng)用廣泛。碎粉充填是指將螢石礦山開采過程中的大量碎粉回收利用填充到礦山采空區(qū)，減少地面碎粉的堆放，降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響，提高螢石礦山回采率，具有良好的充填效果。水砂充填技術(shù)在我國應(yīng)用較早，相關(guān)技術(shù)工藝比較成熟，但是水砂充填系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備投資成本高、工藝復(fù)雜受到環(huán)境限制。螢石礦山充填技術(shù)可以有效解決環(huán)境污染問題，在未來發(fā)展過程中需進(jìn)一步創(chuàng)新和完善開采技術(shù)，保護(hù)自然環(huán)境，節(jié)約資源。

4.3 螢石巷支護(hù)和碎粉處理

螢石巷支護(hù)對(duì)于提高螢石礦山的產(chǎn)能有著積極的現(xiàn)實(shí)意義，減少碎粉量，以螢石巷代替巖巷，并且隨著螢石礦山開采深度的不斷加深，以軟弱破碎圍巖、快速成巷和高應(yīng)力為特征的螢石巷可以發(fā)揮重要作用，因此應(yīng)積極研究多種高效的螢石巷支護(hù)技術(shù)。在螢石礦山開采過程中，開掘巖石巷道是不可避免的，因此應(yīng)設(shè)置碎粉石的井下處理設(shè)備，可在條帶螢石柱內(nèi)或者沿著空留巷進(jìn)行螢石開采，實(shí)現(xiàn)螢石礦山的綠色開采。

4.4 優(yōu)化開采方法

淺孔留礦法是螢石礦山最普遍的一種開采方法，其開采周期短、工作量少，高品位螢石完整性高，螢石回采率可超過80%。在螢石礦山開采過程中，應(yīng)結(jié)合螢石礦山采區(qū)的實(shí)際長度，在兩端掘進(jìn)兩個(gè)天井和上、中、下段的平巷相互貫通，在邊界天井上每間隔5m位置兩邊或者一邊的開采區(qū)鑿進(jìn)4m左右的聯(lián)絡(luò)道。有時(shí)由于上平巷比下平巷短，可設(shè)計(jì)順路天井，在開采區(qū)超前2m往上開鑿，如果沒有螢石立即終止，退到采場內(nèi)，在螢石礦山開采區(qū)底部設(shè)置漏斗，漏斗間距保持5～7m，螢石厚度8～12m時(shí)，應(yīng)布置雙巷道或者單巷道雙排漏斗；螢石厚度江小于8m時(shí)，應(yīng)設(shè)置單排漏斗；螢石厚度超過12m時(shí)，應(yīng)設(shè)置雙運(yùn)輸巷道并且三排漏斗。

5 結(jié)語

環(huán)境和資源協(xié)調(diào)的綠色開采是螢石礦山可持續(xù)發(fā)展的根本出路，因此應(yīng)結(jié)合螢石礦山開采現(xiàn)狀，積極采取綠色開采技術(shù)，加強(qiáng)綠色開采技術(shù)和方法研究，提高螢石礦山的開采質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：周蘇榮（1958-），男，浙江遂昌人，供職于遂昌圣豪礦業(yè)有限公司。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）