武鋼金山店鐵礦綠色礦山建設(shè)探索與實踐

李彥靜 李海波等

摘 要：武鋼金山店鐵礦屬國有特大型地下開采黑色冶金礦山。自2010年以來，積極響應(yīng)國家綠色礦山建設(shè)戰(zhàn)略，快速推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，構(gòu)建了規(guī)范管理模式、資源綜合利用模式、清潔生產(chǎn)模式、綠色低碳模式、生態(tài)環(huán)保模式、和諧社區(qū)模式等，取得了巨大成效。同時，在綠色礦山建設(shè)過程中，金山店鐵礦面臨資源高效開發(fā)、資源綜合利用、土地復(fù)墾與地質(zhì)災(zāi)害治理等方面的問題和困難。針對該礦遇到的問題和困難并結(jié)合該礦的實際，提出了采礦方法改進(jìn)、濕尾礦干堆等一些對策和建議，以期為該礦綠色礦山建設(shè)發(fā)揮指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：金山店鐵礦；綠色礦山；建設(shè)模式

1 金山店鐵礦基本概況

金山店鐵礦位于湖北省大冶市金山店鎮(zhèn)，隸屬武漢鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限責(zé)任公司，是武鋼重要的原料基地之一。該礦1958年建設(shè)投產(chǎn)，占地面積為3.51km2，屬國有特大型地下開采黑色冶金礦山。全礦現(xiàn)有在崗職工二千余人，其中專業(yè)技術(shù)人員三百余人。金山店鐵礦主要有采礦、選礦二個生產(chǎn)單元，采礦生產(chǎn)單元包括張福山、余華寺兩個地下采區(qū)。其中，張福山采區(qū)又分為東區(qū)、西區(qū)和礦柱回采。張福山采區(qū)生產(chǎn)規(guī)模為250萬噸/年，余華寺采區(qū)的生產(chǎn)能力為50萬噸/年。選礦采用先磁后浮工藝，主要產(chǎn)品為鐵精礦、硫精礦。鐵礦石經(jīng)兩段破碎水洗篩分、階磨階選、細(xì)篩、磁選后得到鐵精礦，磁選尾礦再進(jìn)行一粗二精浮選得到硫精礦。選礦設(shè)計處理原礦350萬噸/年，設(shè)計生產(chǎn)鐵精礦140萬噸/年[3]。

2 綠色礦山建設(shè)模式

2.1 優(yōu)化管理團(tuán)隊，構(gòu)建規(guī)范管理模式

對照綠色礦山建設(shè)條件，金山店鐵礦認(rèn)真編制并執(zhí)行《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案》、《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案》和《土地復(fù)墾方案》等，嚴(yán)格遵守《礦產(chǎn)資源法》等法律法規(guī)，依法辦礦。為落實管理制度，該礦特制訂了《管理制度管理辦法》（金政發(fā)[2009]38號），明確了管理制度的管理流程和職責(zé)分工[3]，并對各部門、各管理崗位的職責(zé)條例、崗位職責(zé)以及安全職責(zé)作了全面修訂。為了對基礎(chǔ)工作進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，礦區(qū)不斷完善現(xiàn)場管理工作機(jī)制，2011年重新修訂了《金山店鐵礦現(xiàn)場管理推進(jìn)及評價管理辦法》。金山店鐵礦夯實安全雙基工作，強(qiáng)化安全管理，班組是企業(yè)最基本的生產(chǎn)組織形式，全礦139個班組、277個崗位、2400余名職工參加了班組達(dá)標(biāo)驗收評定，有力地調(diào)動了班組職工安全生產(chǎn)的積極性。金山店鐵礦不斷提高管理水平，充分構(gòu)建和完善“三標(biāo)一體化”綜合管理體系，建立了內(nèi)部審核、管理評審與外部認(rèn)證相結(jié)合的貫標(biāo)推進(jìn)工作機(jī)制。

2.2 加強(qiáng)科研攻關(guān)，構(gòu)建資源綜合利用模式

金山店鐵礦緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，不斷開展技術(shù)創(chuàng)新。在采礦方面，該礦針對礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，粉礦比例較大且分布極不均勻等問題，與相關(guān)科研單位聯(lián)合進(jìn)行多種科研攻關(guān)，采用搶冒、超前支護(hù)、無切井拉槽、分段鑿巖、雙向退采和并段回采等多項強(qiáng)化開采新工藝、新技術(shù)，使粉礦體巷道的利用率達(dá)到98%以上，采場回收率達(dá)到81%。礦山還進(jìn)行了充填采礦法試驗攻關(guān)，減少地表塌陷，提高資源回收利用效率，目前礦區(qū)-410m以上采礦方法主要為無底柱分段崩落法，在井下-410m以下階段西區(qū)開采計劃按照充填法設(shè)計，并將采礦方法全面過渡到充填采礦法。充填采礦法的實施，將再提高礦石回采率10%，減少貧化率10%，并能有效控制地表變形。近年來，礦山積極開展殘礦及難采礦科技攻關(guān)并不斷實踐應(yīng)用，已完成西區(qū)采場-270m水平以上、余采-150m水平難采礦體回采，目前正在進(jìn)行東區(qū)-200m以上和余采東北部零星礦體回收，西區(qū)-312m以上和東區(qū)-298m以上及余采-242m以上難采礦體回收。在選礦方面，金山店鐵礦積極開展硫系統(tǒng)工藝科研攻關(guān)項目。近幾年，完成了《提高硫精礦品位、降低硫酸渣硫含量的研究》，在原有一粗一精浮選工藝流程基礎(chǔ)上，增加了一臺浮選柱，改善了浮選機(jī)充氣效果。至2011年底硫精礦品位從原有35%提高到了40%，硫精礦回收率從原有20%提高至30%。

2.3 強(qiáng)化污染治理，構(gòu)建清潔生產(chǎn)模式

金山店鐵礦積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)，從源頭開展污染治理。近年來，投資670萬元對選礦生產(chǎn)流程中的幾個主要產(chǎn)塵點(diǎn)的老式濕法除塵器進(jìn)行了更新，建成了三套高效布袋除塵系統(tǒng)，分別對皮帶運(yùn)輸、破碎和篩分環(huán)節(jié)的揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行收塵凈化處理，減少了粉塵污染。對選礦管網(wǎng)及尾礦濃縮輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造，切實降低尾礦品位，進(jìn)一步提高精礦回收率及選礦廢水的回收利用。修建大型尾礦濃縮池及循環(huán)水泵池，電機(jī)控制全部采用變頻器，達(dá)到了尾礦高濃度輸送的要求，同時將選礦廢水回收送至生產(chǎn)流程循環(huán)利用，減少廢水排放。通過采用先進(jìn)的雙箕斗提升和礦石粉磨選別設(shè)備及進(jìn)口壓風(fēng)機(jī)和破碎機(jī)的應(yīng)用，極大提高了勞動生產(chǎn)效率，降低了能源和物料消耗，減少了污染物的產(chǎn)生和排放。同時，在尾礦庫廢水排放口處建設(shè)安裝了在線監(jiān)控設(shè)施，對排放的污染因子和排放量進(jìn)行實時在線監(jiān)測，加強(qiáng)了污染物的排放控制管理。2011年金山店鐵礦開展清潔生產(chǎn)審核工作，制定和落實清潔生產(chǎn)方案，確定選礦浮選柱、過濾機(jī)控制和篩分除塵系統(tǒng)等技術(shù)改造項目。通過項目實施，年節(jié)電約63萬度，并回收原礦約1300噸，取得直接經(jīng)濟(jì)效益約為365萬元/年。

2.4 推進(jìn)節(jié)能減排，構(gòu)建綠色低碳模式

多年來，金山店鐵礦一直堅持走資源節(jié)約、能源節(jié)約的發(fā)展道路。在節(jié)能改造方面：將提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)及水泵，皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)等采用變頻器、功率控制器等節(jié)能產(chǎn)品；變壓器全部更新為節(jié)能變壓器；對排廢電鏟進(jìn)行改造，將原來的發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)改造為變頻調(diào)速系統(tǒng)；將抓斗吊電控系統(tǒng)改造為變頻調(diào)速控制系統(tǒng)；井下提升機(jī)采用交流變頻等調(diào)速電控系統(tǒng)，節(jié)能效果可達(dá)30%以上。在技術(shù)引進(jìn)方面：引進(jìn)大批先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)裝備，由電動鏟運(yùn)機(jī)替代裝巖機(jī)，由采礦液壓鑿巖臺車替代了老式141型臺車，由掘進(jìn)臺車替代了風(fēng)動鑿巖機(jī)，由進(jìn)口篩分設(shè)備替代了傳統(tǒng)的分級機(jī)，由陶瓷過濾機(jī)替代了真空抽濾機(jī)，大大節(jié)約了能耗。在照明燈具方面：采用LED等綠色照明產(chǎn)品替代白熾燈、高壓汞燈等高耗能照明產(chǎn)品。近年來，金山店鐵礦堅持把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)，投資226余萬對井下外排廢水沉淀池進(jìn)行了改造，新增了一座具有隔油、沉淀凈化和回收利用等多重功能的凈化池，回水系統(tǒng)的儲水量由原來4300立方提高到目前的11000立方。

2.5 開展復(fù)墾綠化，構(gòu)建生態(tài)環(huán)保模式

金山店鐵礦在進(jìn)行資源開發(fā)的同時重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，該礦成立了綠化委員會，明確了具體的管理部門（綠化辦公室）和實施單位，現(xiàn)有武鋼園林專家一名，綠化管理人員12名，直接從事綠化復(fù)墾、環(huán)衛(wèi)工作的人員316名。礦區(qū)編制了《金山店鐵礦土地復(fù)墾方案報告書》，制定了《綠化管理考核辦法》。金山店鐵礦不斷加強(qiáng)復(fù)墾工作技術(shù)創(chuàng)新，在錫冶山尾礦庫1#壩上進(jìn)行了芭茅、中華絆根草坪、虎皮草、絲蘭等多個物種進(jìn)行了復(fù)墾造林試驗比對，并取得成功經(jīng)驗；運(yùn)用自主創(chuàng)新的“裸巖坡面生態(tài)恢復(fù)技術(shù)”，在擴(kuò)產(chǎn)路兩側(cè)種值50000株香樟、莢竹桃、凌宵等植被，覆蓋了40000m2的裸露硬巖坡面，實現(xiàn)了裸露硬巖坡面的生態(tài)綠化。多年來，該礦通過堅持不懈的復(fù)墾和綠化，現(xiàn)已累計完成復(fù)墾面積達(dá)698畝，土地復(fù)墾率達(dá)到38%。

2.6 重視企地合作，構(gòu)建和諧社區(qū)模式

金山店鐵礦高度重視企地合作，建立了良好的企地合作關(guān)系。該礦先后捐資當(dāng)?shù)卣?000萬修建塑料廠、木鏍釘廠、電扇廠等企業(yè)。在防洪搶險救災(zāi)時，為地方政府無償提供所需水泥、鋼材等物資，支持地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。該礦積極承擔(dān)社會責(zé)任，2011年投入4000萬元，為新村社區(qū)引進(jìn)長江水。先后投資3000萬元，修建雙向環(huán)保的羅保路24公里。多年來，金山店鐵礦持續(xù)投入資金，先后實施并完成了棚戶區(qū)、危房、平房、火險房改造。同時，該礦積極進(jìn)行企業(yè)文化建設(shè)，認(rèn)真實施《武鋼企業(yè)文化手冊》和《武鋼企業(yè)文化識別系統(tǒng)執(zhí)行手冊》；組織實施《創(chuàng)建和諧礦山實施細(xì)則》和《建設(shè)“兩型礦山”實施細(xì)則》，重新修訂企業(yè)文化建設(shè)規(guī)劃和管理標(biāo)準(zhǔn)。為了豐富居民文化生活，金山店鐵礦每年投入專項資金，積極開展內(nèi)容豐富多彩、職工喜聞樂見的文化活動，成立了攝影、橋牌、音樂舞蹈、書法、球類、盆景等群眾性協(xié)會，針對不同節(jié)日，開展不同的主題文化活動。

3 綠色礦山建設(shè)面臨的主要困難

3.1 資源高效開發(fā)方面

（1）金山店鐵礦礦區(qū)規(guī)模較大，但小礦體群較多，粉礦和破碎帶比例較大且分布極不均勻，地質(zhì)條件復(fù)雜。（2）礦山目前采用無底柱崩落采礦法，受采礦工藝的制約，采礦回采率較低、貧化率較高，廢石產(chǎn)生量大。同時隨著采礦作業(yè)面水平下降，對地表的破壞和影響范圍擴(kuò)大，給礦山地質(zhì)環(huán)境帶來巨大壓力。（3）在長期開采過程中，主礦體周邊遺留了部分邊角礦體、隱伏礦體和端部礦體。主要集中在張福山東區(qū)-200m以上和余采東北部零星礦體，張福山西區(qū)-312m以上和東區(qū)-298m以上及余采-242m以上難采礦體。

3.2 資源綜合利用方面

（1）目前采礦和選礦拋尾產(chǎn)生的廢石主要用于露采坑的回填，但每年約80萬噸濕尾大部分排往尾礦庫堆存。該礦尾礦庫屬一面靠山三面建壩的傍山型尾礦庫，已建設(shè)運(yùn)行40余年，目前壩體標(biāo)高已接近原75m設(shè)計標(biāo)高，尾礦庫容已難以滿足尾礦排放的需要。（2）金山店鐵礦伴生礦有硫、銅、鎳、鈷，目前只進(jìn)行了硫精礦回收。雖然銅、鎳、鈷含量極低，但隨著選礦技術(shù)的發(fā)展，開展銅、鎳、鈷資源回收利用已具有重要意義。

3.3 土地復(fù)墾與地質(zhì)災(zāi)害治理方面

（1）金山店鐵礦50余年開采歷史造成前期土地復(fù)墾欠賬較多。目前，雖然土地復(fù)墾率已達(dá)到38%，但仍有部分廢棄土地有待復(fù)墾，主要集中在余華寺采場、張福山露采坑、張福山排廢場、尾礦庫邊坡等。上述地段主要是廢石場和廢石邊坡，土質(zhì)以廢石和硬巖為主，土壤貧瘠，土壤活性和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差，不利于植物生長。（2）礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件復(fù)雜，降雨較為豐沛。由于長期的礦產(chǎn)開采與各種自然因素綜合影響，產(chǎn)生了包括露采坑高邊坡、人工切坡、廢渣邊坡和滑坡，地面變形等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。

4 對策與建議

4.1 指導(dǎo)思想

貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，以“打造綠色礦山、建設(shè)和諧家園”為主線，以綠色礦山建設(shè)工作為中心，統(tǒng)籌礦山發(fā)展資源、兼顧環(huán)境效益和社會效益，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。緊跟市場走勢，深化科學(xué)管理，推動企業(yè)技術(shù)升級和發(fā)展方式轉(zhuǎn)型，確保礦山的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 基本原則

遵循“開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化”的基本要求，努力實現(xiàn)礦山發(fā)展的資源效益、環(huán)境效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)并舉，礦山發(fā)展與社區(qū)繁榮共贏。

4.3 建議

（1）資源高效開發(fā)方面

a.加強(qiáng)與相關(guān)科研單位的聯(lián)合科技攻關(guān)，不斷探索隨地質(zhì)條件變化粉礦和破碎帶巷道掘進(jìn)技術(shù)，不斷提高粉礦體巷道利用率和采場礦石回收率。b.推進(jìn)-410m以下水平開拓工作，確保充填采礦法和轉(zhuǎn)段生產(chǎn)順利銜接。開展充填采礦法的實驗試點(diǎn)工作，探索、積累充填采礦經(jīng)驗，為全礦區(qū)實施充填采礦法奠定基礎(chǔ)。通過采礦方法的改進(jìn)，達(dá)到礦產(chǎn)資源高效開發(fā)利用的目的。c.高度重視殘礦、難采礦回采的重要意義，加大資金投入，加強(qiáng)管理工作，繼續(xù)開展殘礦、難采礦的采礦方法攻關(guān)，逐年提高殘礦、難采礦回采率，減少資源浪費(fèi)。

（2）資源綜合利用方面

a.推動并實施濕尾礦干堆工程，減少尾礦庫庫容需求，切實解決尾礦排放出路問題。同時，結(jié)合充填采礦實驗的不斷推進(jìn)，探索無廢開采技術(shù)及廢石尾礦充填等多途徑應(yīng)用渠道，提高濕尾綜合利用率。b.進(jìn)一步開展高效選礦工藝技術(shù)研究，通過實施原礦分級干選工藝優(yōu)化、浮選機(jī)改浮選柱等技術(shù)改造措施，達(dá)到提高金屬回收率、資源綜合利用、節(jié)能增效的目的。c.部署銅、鎳、鈷資源回收利用專題攻關(guān)，與相關(guān)科研單位合作開展銅、鎳、鈷資源回收前期可行性研究，為實現(xiàn)銅、鎳、鈷資源回收打下良好基礎(chǔ)。

（3）土地復(fù)墾與地質(zhì)災(zāi)害治理方面

a.加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和科技進(jìn)步工作，開展廢石邊坡復(fù)墾技術(shù)攻關(guān)。堅持“邊生產(chǎn)、邊復(fù)墾”的原則，統(tǒng)一部署、重點(diǎn)突破，與地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害治理、露采坑回填相結(jié)合，加大資金投入，做好土地復(fù)墾工作。b.對礦區(qū)可能形成地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害場所全面清理，加強(qiáng)露采坑、廢石場綜合治理恢復(fù)工程，全面開展對礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的潛在不穩(wěn)定邊坡治理，完善礦區(qū)及露采坑排水系統(tǒng)，減少礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害的影響。

5 結(jié)束語

礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用會帶來環(huán)境和生態(tài)問題，礦山企業(yè)不僅要關(guān)心經(jīng)濟(jì)效益，還應(yīng)考慮環(huán)境效益和社會效益，實現(xiàn)高效率、無廢開采，走綠色礦山建設(shè)之路[4]。金山店鐵礦資源豐富，基礎(chǔ)設(shè)施良好，在綠色礦山建設(shè)過程中已積累了豐富的經(jīng)驗，體現(xiàn)了資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的原則。在下一步綠色礦山建設(shè)中，只要有針對性的解決面臨的困難和問題，就一定會取得更大的成就，并在我國礦山行業(yè)建設(shè)綠色礦山過程中發(fā)揮示范和輻射作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]國土資源部.國家級綠色礦山基本條件[J].中國國土資源報，2010.

[3]武鋼金山店鐵礦綠色礦山建設(shè)規(guī)劃[D].湖北大學(xué)，2013.

[4]王洪仁，張永坤，南世卿.司家營鐵礦節(jié)能減排和綠色礦山建設(shè)實踐[J].金屬礦山，2011，6.

作者簡介：李彥靜（1988-），女，碩士研究生。

*通訊作者：李海波（1964-），男，教授，碩士研究生導(dǎo)師。