信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦綠色建設(shè)思路分析*

韓復(fù)興 楊大干 黃 晨

(1 安陽(yáng)貝利泰陶瓷有限公司 河南 安陽(yáng) 456300)(2 信陽(yáng)市生態(tài)環(huán)境局上天梯分局 河南 信陽(yáng) 464117)

前言

河南信陽(yáng)珍珠巖礦床位于桐柏-商城近東西向火山巖帶西部上天梯一帶。區(qū)內(nèi)出露地層為白堊系陳棚組(K1c)和周家灣組(K2z)火山巖系。其中陳棚組楊家灣段(K1c5)為一套火山熔巖，是珍珠巖的主要賦礦層位，由珍珠巖、流紋巖、燧石巖及膨潤(rùn)土和沸石組成。礦床由6個(gè)礦體組成，最大的礦體長(zhǎng)1 400 m，寬300～800 m，厚60～120 m，其它礦體長(zhǎng)50～800 m，寬50～570 m，厚10～60 m。礦體多產(chǎn)于火山熔巖層中部，底板為凝灰質(zhì)頁(yè)巖，在頁(yè)巖與珍珠巖之間為層狀膨潤(rùn)土，頂板為流紋巖、砂礫巖、膨潤(rùn)土等，局部可見(jiàn)流紋巖舌狀體插入于珍珠巖礦體之中。礦體形態(tài)受古地形控制，總體上呈豆莢狀、囊狀、似層狀等，傾向北東，傾角 8°～ 10°。按其脫?；潭确譃檎渲閹r和脫?；渲閹r兩種自然礦石類型。前者多呈灰色，斷口具強(qiáng)玻璃光澤，透明-半透明，全玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，具典型的圓形、橢圓形珍珠狀構(gòu)造；脫?；渲閹r呈灰白色，半透明，具典型的珍珠狀構(gòu)造，柱狀節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面上多發(fā)育一層白色膨潤(rùn)土(脫?；a(chǎn)物)。礦石成分主要為酸性火山玻璃 ,偶見(jiàn)長(zhǎng)石、石英斑晶。

下面分析信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦及其副礦的開(kāi)發(fā)建設(shè)利用思路。

1 基本思路

依據(jù)《全國(guó)國(guó)土規(guī)劃綱要(2016～2030年)》第六章“綜合整治”之第五節(jié)“加快礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)集中區(qū)綜合整治”之“加快綠色礦山建設(shè)”提出的“進(jìn)一步完善分地區(qū)分行業(yè)綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，全面推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，在資源相對(duì)富集、礦山分布相對(duì)集中的地區(qū)，建成一批布局合理、集約高效、生態(tài)優(yōu)良、礦地和諧的綠色礦業(yè)發(fā)展示范區(qū)，引領(lǐng)礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。到2030年，全國(guó)規(guī)模以上礦山全部達(dá)到綠色礦山標(biāo)準(zhǔn)”，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)集中區(qū)綜合整治目標(biāo)。

礦山開(kāi)采必須要嚴(yán)格遵守國(guó)家環(huán)境保護(hù)和礦山安全法律、法規(guī)有關(guān)規(guī)定，按礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告、水土保持方案、礦山安全設(shè)計(jì)及其審批意見(jiàn)實(shí)施，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)和礦山安全生產(chǎn)“三同時(shí)”制度進(jìn)行，并遵循安全、綠色和智慧3大基本原則。

2 基本原則

2.1 安全原則

信陽(yáng)上天珍珠巖礦露天開(kāi)采技術(shù)方案，是基于安全、環(huán)保、綠色發(fā)展方向和礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和綜合開(kāi)采利用價(jià)值來(lái)提出的。信陽(yáng)上天珍珠巖礦露天礦山開(kāi)采方案是一項(xiàng)涵蓋很多方面的綜合性工程，其中不僅包括了常見(jiàn)的運(yùn)輸、采礦、通風(fēng)等，還包括企業(yè)管理、爆破、機(jī)械、環(huán)境保護(hù)等諸多內(nèi)容，與其他行業(yè)相比，其自身的不安全因素較多，工作本身和工作場(chǎng)所都具有一定的危險(xiǎn)性。所以，開(kāi)采一定要注重安全管理措施的實(shí)施效果，科學(xué)有效地實(shí)施各項(xiàng)安全作業(yè)，從而保障相關(guān)人員的人身安全。

信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦露天礦開(kāi)采由剝巖、采礦和掘溝3個(gè)環(huán)節(jié)組成，其主要生產(chǎn)工藝程序包括：穿孔、爆破、礦(巖)的鏟裝、礦巖的運(yùn)輸及巖石的排卸。信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦露天開(kāi)采技術(shù)方案包括以下5大防護(hù)措施：

2.1.1 爆破安全管理

爆破是礦山露天開(kāi)采常用的一種手段之一，同時(shí)其也是最容易出現(xiàn)事故的主要因素之一。因此，要想杜絕出現(xiàn)礦山安全事故，就要從嚴(yán)格規(guī)范爆破安全制度入手。首先，爆破技術(shù)人員必須接受過(guò)嚴(yán)格的爆破技術(shù)訓(xùn)練和專業(yè)的安全教育，并能夠掌握科學(xué)精確的爆破安全規(guī)程和正確的安全操作方法。其次，爆破作業(yè)的爆破準(zhǔn)備、藥包加工以及爆破檢查等環(huán)節(jié)都必須保證科學(xué)、準(zhǔn)確和無(wú)遺漏。再次，在進(jìn)行正式爆破之前，還要對(duì)爆破環(huán)境以及天氣情況等進(jìn)行了解，嚴(yán)禁在夜間、雷雨、黃昏等時(shí)間實(shí)施爆破作業(yè)。爆破前還要對(duì)炮孔進(jìn)行再次確認(rèn)，防止出現(xiàn)亂孔、積水和卡孔等問(wèn)題。最后，起爆前，所有人員必須撤離到預(yù)先準(zhǔn)備好的安全地點(diǎn)，從而防止早爆事故造成傷亡。爆破完畢后，相關(guān)人員還要能夠嚴(yán)格按照規(guī)定的等待時(shí)間進(jìn)入爆破地點(diǎn)進(jìn)行檢查。對(duì)于爆破作業(yè)頻次和爆破量不是特別大的企業(yè)，建議找專業(yè)的爆破公司進(jìn)行專業(yè)爆破，減少投入和防護(hù)費(fèi)用。

2.1.2 采裝安全管理

采裝工作是整個(gè)采礦業(yè)最重要的組成部分，它不僅包括挖掘機(jī)和裝載機(jī)對(duì)于相關(guān)材料的獲取和裝載，還包括各類設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)以及相關(guān)車輛的運(yùn)輸。挖掘機(jī)警報(bào)器和喇叭必須完好，在進(jìn)行如移動(dòng)或者工作等各種操作時(shí)都必須先行發(fā)出相應(yīng)信號(hào)；挖掘機(jī)、裝載機(jī)等進(jìn)行作業(yè)時(shí)，任何人不得在其鏟斗和懸臂下面以及工作面活動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行停留；禁止向相關(guān)的運(yùn)輸設(shè)備裝載過(guò)滿和裝載不均，以免引起翻車等意外事故；裝卸貨物時(shí)，汽車司機(jī)不得無(wú)故停留在司機(jī)駕駛室以及裝載設(shè)備活動(dòng)范圍之內(nèi)；在相關(guān)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)；材料裝載期間，相關(guān)工作人員不得在非吸煙區(qū)進(jìn)行吸煙；挖掘機(jī)在經(jīng)過(guò)相關(guān)地方時(shí)，應(yīng)做好線路保護(hù)措施；相關(guān)的設(shè)備維護(hù)人員以及各類司機(jī)或者操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備操作流程進(jìn)行有效性操作，實(shí)時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)營(yíng)情況，保證設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)發(fā)生漏電等意外事故。

2.1.3 防塵措施

由于露天采礦處在一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的空間，必須具備相應(yīng)的防塵措施，避免防塵措施不到位而出現(xiàn)污染問(wèn)題。礦山的綜合防塵措施有8個(gè)大部分構(gòu)成，分別是實(shí)施濕式作業(yè)、注重個(gè)體防護(hù)、不斷改革生產(chǎn)工藝、嚴(yán)格通風(fēng)除塵、加強(qiáng)科學(xué)管理、保證密閉塵源、以及定期測(cè)定檢查和強(qiáng)化宣傳教育。露天礦山防塵的主要措施是灑水降塵和采取濕式作業(yè)，還有應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

(1)礦山在生產(chǎn)過(guò)程中，相關(guān)人員每天都要接觸到相關(guān)的有毒物質(zhì)，而去除這些有毒物質(zhì)的最好辦法就是通風(fēng)排毒。

(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)意外泄露等問(wèn)題時(shí)，一定要先采取通風(fēng)排毒措施、穿戴好相關(guān)的防毒面具之后才能進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)施搶救。

(3)建立健全科學(xué)的衛(wèi)生設(shè)施，做好定期健康檢查與環(huán)境監(jiān)測(cè)。

2.1.4 防水及排水措施

礦山防水排水是露天礦最重要的工程之一，對(duì)于整個(gè)礦區(qū)安全有著巨大的影響，因此，無(wú)論是進(jìn)行設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中都要確保工程的科學(xué)性和有效性，確保其安全無(wú)誤。在常規(guī)的礦區(qū)排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般有以下4種排水設(shè)施：①具有山坡特征的露天礦，這種礦一般采取自流排水系統(tǒng)；②適用于過(guò)水面積較小，水流量不大的礦區(qū)，可以使用底部集中排水系統(tǒng)；③適合那些開(kāi)采較深，水流量較大的礦區(qū)，也就是使用分段截流排水系統(tǒng)；④適用于涌水量非常大的露天礦，這種礦區(qū)可以采取地下井巷排水系統(tǒng)。這4種排水系統(tǒng)可以相互使用，因?qū)嶋H情況而決定。

除了需要排水，防水也要重視，在日常礦區(qū)運(yùn)作中，對(duì)于一些防水設(shè)施和材料也要經(jīng)常性地進(jìn)行檢查，確保在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠發(fā)揮其作用。

2.1.5 邊坡的處理與防范

邊坡安全管理是露天礦山安全管理工作的重要構(gòu)成部分，對(duì)于露天開(kāi)采是否安全有著直接的關(guān)系。露天礦山在進(jìn)行日常安全管理的時(shí)候，應(yīng)該遵從以下原則：首先，認(rèn)真貫徹“采剝并舉，剝離先行”的方針；其次，一線的安全管理人員應(yīng)對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)易坍塌的大塊浮石、松石等安全問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行報(bào)告以及處理；再次，要加強(qiáng)雨季邊幫、采場(chǎng)工作，注意爆破后與大雨后邊坡的穩(wěn)定核實(shí)工作；最后，要時(shí)常對(duì)邊坡進(jìn)行修整和清理，維護(hù)邊坡的持續(xù)穩(wěn)定。

2.2 綠色原則

礦山建設(shè)開(kāi)發(fā)要嚴(yán)格遵守綠色礦山建設(shè)要求，按《非金屬礦行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》(DZ/T 0312-2018)和《砂石行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》(DZ/T 0316-2018)執(zhí)行。同時(shí)，設(shè)立礦山環(huán)境治理恢復(fù)基金，單設(shè)會(huì)計(jì)科目，按照銷售收入的一定比例計(jì)提，計(jì)入企業(yè)成本，由企業(yè)統(tǒng)籌用于開(kāi)展礦山環(huán)境保護(hù)和綜合治理。礦山關(guān)閉前按要求完成礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理和土地復(fù)墾任務(wù)。

2.2.1 礦容礦貌

礦區(qū)按生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)和管理區(qū)等功能來(lái)進(jìn)行分區(qū)，各功能分區(qū)應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50187的規(guī)定；生產(chǎn)、生活、管理等功能區(qū)應(yīng)有相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)和管理制度，運(yùn)行有序、管理規(guī)范；礦區(qū)可綠化面積內(nèi)應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)綠化、美化，整體環(huán)境整潔美觀。應(yīng)因地制宜綠化、美化礦區(qū)環(huán)境，礦區(qū)綠化應(yīng)與周邊自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)，綠化植物搭配合理、 長(zhǎng)勢(shì)良好，礦區(qū)的綠化覆蓋率應(yīng)該達(dá)到100%。

礦山工業(yè)場(chǎng)地、廢石場(chǎng)、排土場(chǎng)廠址選擇合理，場(chǎng)址的設(shè)計(jì)應(yīng)符合《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制》GB 18597、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制》GB 18599 的規(guī)定。 礦區(qū)地面運(yùn)輸、供水、供電、衛(wèi)生、環(huán)保等配套設(shè)施齊全，礦區(qū)標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌等標(biāo)志物規(guī)范統(tǒng)一、 清晰美觀，標(biāo)牌設(shè)置應(yīng)符合《標(biāo)牌》GB/T 13306 的規(guī)定，安全標(biāo)志設(shè)置應(yīng)符合《礦山安全標(biāo)志》GB/T 14161 的規(guī)定。

廠礦道路應(yīng)滿足以下要求：

(1)廠外道路及廠內(nèi)道路應(yīng)實(shí)現(xiàn)硬化，硬質(zhì)化率達(dá)到100%，廠內(nèi)(外)道路應(yīng)采用水泥混凝土路面或?yàn)r青路面，道路兩側(cè)因地制宜設(shè)置隔離綠化帶。

(2)露天礦山道路宜選用泥結(jié)碎石路面，破碎車間卸料平臺(tái)應(yīng)采用水泥混凝土路面。

2.2.2 綠色開(kāi)發(fā)

習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)“推動(dòng)形成綠色發(fā)展方式和生活方式，是發(fā)展觀的一場(chǎng)深刻革命”。信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦綠色礦山建設(shè)應(yīng)從綠色勘查、綠色開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)布局、科學(xué)規(guī)劃、規(guī)范管理5個(gè)層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。在綠色開(kāi)發(fā)方面，選用綠色工藝技術(shù)裝備，譬如電驅(qū)動(dòng)鏟車、裝載車，低噪音鉆機(jī)、空壓機(jī)，電熱膨脹爐等綠色能源技術(shù)裝備，采用剝離——排土——生態(tài)修復(fù)——一體化開(kāi)采開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)；設(shè)置開(kāi)采區(qū)和礦區(qū)兩道綠色隔音防塵屏障，建設(shè)密閉排土料場(chǎng)，并設(shè)置霧炮和噴淋設(shè)施，車輛出開(kāi)采區(qū)和礦區(qū)全封閉、全部經(jīng)例題噴淋洗車機(jī)清洗干凈，道路全面硬化、綠化和美化，道路要實(shí)現(xiàn)24 h吸塵、灑水，道路無(wú)覆土，渠溝無(wú)淤泥和石渣要及時(shí)清理。通過(guò)工業(yè)4.0+、G5+、6S+，促進(jìn)安全、綠色、智慧、文明開(kāi)發(fā)，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境。

2.2.3 綜合利用

按照減量化、資源化、再利用的原則，綜合利用各類礦產(chǎn)資源，提高資源綜合利用率。信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦主體礦——珍珠巖礦可用于生產(chǎn)膨脹珍珠巖用砂和膨脹珍珠巖，珍珠巖微粉可以用于發(fā)泡陶瓷隔墻板和保溫板生產(chǎn)用原料，膨脹珍珠巖和膨脹珍珠巖玻化微珠可以用來(lái)生產(chǎn)保溫砂漿、隔音隔熱防火保溫隔墻板和裝飾紙面石膏板等原料。信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦共伴生礦石主要為凝灰?guī)r礦、沸石礦、膨潤(rùn)土礦，固體廢棄物為流紋巖，均可作為優(yōu)質(zhì)陶瓷原料，功能性建材用料、建筑砂石骨料、機(jī)制砂石料、水泥工業(yè)用料，也可以用來(lái)生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷隔墻板和保溫板用料，實(shí)現(xiàn)100%綜合利用。同時(shí)信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦共伴生礦石主要為凝灰?guī)r礦也可以粉碎后，用于復(fù)墾；其他剝離物可用作水泥配料、砂石骨料或其他工程用料，最大限度地綜合利用資源，減少固體廢棄物的排放。

礦山廢水綜合利用應(yīng)遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、分類管理、分質(zhì)利用”的原則。 礦山采用潔凈化、資源化技術(shù)和工藝合理處置礦坑水和生產(chǎn)廢水。 通過(guò)生產(chǎn)廢水處理設(shè)施，將選礦或加工生產(chǎn)廢水實(shí)現(xiàn)100%循環(huán)使用。

2.2.4 環(huán)境保護(hù)

礦山環(huán)境是指采礦活動(dòng)影響到的大氣環(huán)境、地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、聲環(huán)境、生態(tài)多樣性等環(huán)境要素的集合，礦山環(huán)境保護(hù)問(wèn)題是礦業(yè)活動(dòng)與環(huán)境之間相互作用和影響產(chǎn)生的環(huán)境演變、破壞和污染等問(wèn)題。

珍珠巖礦的環(huán)境保護(hù)措施，主要是針對(duì)開(kāi)采過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程，需加強(qiáng)對(duì)廢氣、廢水、噪聲、固體廢物和生態(tài)環(huán)境方面的治理以及對(duì)于生物多樣性影響的預(yù)防和平衡。同時(shí)，結(jié)合新技術(shù)應(yīng)用在礦山生態(tài)環(huán)境中的監(jiān)測(cè)，形成總體上對(duì)于環(huán)境保護(hù)的管控體系，通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及生態(tài)影響發(fā)展趨勢(shì)，為礦山環(huán)境管理、控制及監(jiān)管污染源提供科學(xué)依據(jù)。

在開(kāi)采過(guò)程中，采取新爆破工藝，如微差控制技術(shù)、電控能量集中釋放技術(shù)等，通過(guò)采取精準(zhǔn)化措施，利用減少爆破粉法，同時(shí)選擇全自動(dòng)化水霧增濕除塵技術(shù)，可有效減少開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生粉塵；在生產(chǎn)中，建立全封閉加工廠，內(nèi)部配備高效粉塵收集系統(tǒng)，有利于廠內(nèi)實(shí)施抑塵、降塵等措施；礦區(qū)不設(shè)置露天料場(chǎng)，料場(chǎng)裝卸全部在封閉環(huán)境下進(jìn)行，以杜絕大氣污染；對(duì)于廢水的治理，在開(kāi)采過(guò)程中，采取100%循環(huán)再利用，同時(shí)還可以充分結(jié)合礦井積水作為補(bǔ)充，礦區(qū)生活用水經(jīng)無(wú)害化處置后可用于場(chǎng)區(qū)綠化等利用措施，滿足5個(gè)一百的指標(biāo)要求，粉塵污染控制100%不構(gòu)成影響空氣環(huán)境指標(biāo)的污染源，使生活污水處理及無(wú)害化率100%、地表水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)率100%、廢水循環(huán)再利用率100%、污泥無(wú)害化處理和利用率100%。

在礦石開(kāi)采過(guò)程中通過(guò)選用低噪聲設(shè)備，在設(shè)備上加裝阻尼材料、隔震材料、消聲器等，減輕噪聲源的產(chǎn)生；同時(shí)，礦區(qū)應(yīng)加強(qiáng)與周邊村莊或居民區(qū)的隔離帶建設(shè)，并對(duì)生產(chǎn)和運(yùn)輸時(shí)間進(jìn)行合理調(diào)節(jié)和管理，避免擾民；采取全封閉裝有隔音材料的砂料及粉料加工廠車間，可以最大程度地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行管控，最大程度將噪音控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)通過(guò)礦區(qū)和諧措施、礦區(qū)黨建基層密切聯(lián)系等工作，做好生態(tài)文明共建、共創(chuàng)、共抓工作。

對(duì)于礦區(qū)和生活區(qū)的固廢和垃圾，按工業(yè)和生活進(jìn)行分類存放和管理，礦區(qū)開(kāi)采及生產(chǎn)過(guò)程中的邊料和余料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%資源化利用，主要的工業(yè)固廢來(lái)源就是解決好工程設(shè)備廢油及儲(chǔ)能電池等化學(xué)物質(zhì)的無(wú)害化處置，要設(shè)置專門的封閉式存放場(chǎng)所加以危險(xiǎn)廢物標(biāo)識(shí)，委托具有處理資質(zhì)的第三方進(jìn)行集中處理；生活垃圾應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)到市政集中垃圾中轉(zhuǎn)站，統(tǒng)一處置；從源頭治理和采取系統(tǒng)化、流程化的處置措施，不留任何隱患；通過(guò)建立花園式礦區(qū)，積極成為地方的展示窗口。

針對(duì)開(kāi)發(fā)開(kāi)采礦產(chǎn)資源可能破壞礦山及附近植被、影響生物生存環(huán)境、對(duì)區(qū)域物種多樣性帶來(lái)隱患等問(wèn)題，可以對(duì)礦區(qū)所處生態(tài)環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的有害、有毒物質(zhì)，避免造成生態(tài)污染及環(huán)境影響，有效治理和改善礦區(qū)及附近地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，為生物的生存和發(fā)展提供正常的空間；礦區(qū)動(dòng)植物種類的變化情況，間接揭示了礦區(qū)生存要素(如空氣、水源等)的變化狀況，這也是砂石礦環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)之一，即加強(qiáng)保護(hù)礦區(qū)及附近地區(qū)的生物多樣性，也是衡量大氣環(huán)境、水體環(huán)境是否被破壞的重要體現(xiàn)。

2.3 智慧原則

針對(duì)我國(guó)當(dāng)前露天礦信息化建設(shè)中存在的信息孤島，無(wú)法高效協(xié)同實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享、生產(chǎn)裝備自動(dòng)化程度低、對(duì)安全的自動(dòng)判斷和預(yù)警不足等問(wèn)題。建議采取“5G+智慧礦山”項(xiàng)目，包括5G+視頻監(jiān)控、5G+安全防護(hù)、5G+VR/AR、無(wú)人機(jī)巡檢、無(wú)人礦采等場(chǎng)景應(yīng)用，將把云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)，引入礦山開(kāi)發(fā)和管理中。以礦山三維仿真、礦石在線安全、環(huán)保監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)智能礦和車輛智能調(diào)度為重點(diǎn)，實(shí)施推進(jìn)機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人，實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采機(jī)械化、礦石加工自動(dòng)化；建立數(shù)字化三維資源儲(chǔ)量模型與經(jīng)濟(jì)模型，進(jìn)行礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量利用的精準(zhǔn)化管理。建立安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，保障安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)露天礦山采場(chǎng)作業(yè)范圍、排土場(chǎng)(廢石場(chǎng))、爆破器材庫(kù)、危險(xiǎn)化學(xué)品庫(kù)等場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)變(配)電室、供排水設(shè)施、空壓機(jī)、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)化系統(tǒng)值守；實(shí)現(xiàn)礦石破碎加工、輸送、儲(chǔ)存等有人作業(yè)的全封閉設(shè)施內(nèi)應(yīng)設(shè)置粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警功能。建立辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)決策、安全生產(chǎn)管理和設(shè)備控制的信息化。

3 工藝路徑

建設(shè)安全、綠色、智慧、文明礦山，是促進(jìn)礦山可持續(xù)發(fā)展的必要條件。信陽(yáng)上天梯珍珠巖礦及其伴生礦，建設(shè)山坡型露天開(kāi)采示范模式，采用階梯狀層層剝離，爆破與機(jī)械結(jié)合的開(kāi)采方式，開(kāi)采后的礦石經(jīng)智能分選、分類、分用途、分級(jí)別加工。“六二一”礦區(qū)建設(shè)目標(biāo)包括防塵覆蓋率，礦區(qū)綠化覆蓋率，土地復(fù)墾率，共伴生礦資源綜合利用率，固體廢棄物資源綜合利用率，生產(chǎn)廢水實(shí)現(xiàn)100%循環(huán)利用；數(shù)字化水平大于70%，企業(yè)職工滿意度和礦區(qū)群眾滿意度大于70%，研發(fā)費(fèi)用投入大于上年度主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的5%等。

生態(tài)科技產(chǎn)業(yè)園，建設(shè)以礦石、伴生礦及廢礦綠色深加工、膨脹珍珠巖及玻化微珠生產(chǎn)、發(fā)泡陶瓷、膨脹珍珠巖基輕質(zhì)石膏板、水泥板及砌塊等新型功能建材產(chǎn)品。

珍珠巖及其副礦采用干法制砂工藝技術(shù)裝備加工，制備符合工程用骨料，建筑建設(shè)用礦砂、膨脹珍珠巖用礦砂、發(fā)泡陶瓷用礦石粉等初級(jí)產(chǎn)品，其工藝流程如下：

原礦——粗碎——篩分——中碎——篩分——粗礦砂——篩分——細(xì)尾砂

發(fā)泡陶瓷隔墻板及裝保溫板，是以珍珠巖及其副礦為主要原料，具有隔熱、隔音、保溫、調(diào)濕等功能的新興功能陶瓷產(chǎn)品，其工藝流程如下：

原料入場(chǎng)——配料——球磨——泥漿陳腐——噴霧造?！蓧撼尚巍黧w干燥——施釉——二次干燥——燒成、發(fā)泡、退火——切割——開(kāi)槽——可裝配式建筑部件

膨脹珍珠巖基石膏板、水泥砌塊等功能建材，是以膨脹珍珠巖或?；⒅闉橹黧w原料，輔以礦粉、石膏、水泥等膠凝材料，生產(chǎn)出的新型建材產(chǎn)品。

4 結(jié)論

以建設(shè)綠色珍珠巖礦為契機(jī)，提出安全、綠色、智慧、文明建設(shè)思路，以及建設(shè)基本原則和生態(tài)發(fā)展工藝路徑。

(1)實(shí)施綠色礦山建設(shè)：以綠色礦山建設(shè)為基本思路，遵循安全、綠色和智慧3大基本原則，層層分級(jí)，細(xì)化各項(xiàng)目標(biāo)。

(2)實(shí)施生態(tài)發(fā)展工藝路徑：做好工藝路徑和做好頂層設(shè)計(jì)。

(3)在工藝路徑方面：研究“工業(yè)4.0+綠色礦山+生態(tài)科技產(chǎn)業(yè)園”工業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)礦山安全、綠色、智慧、文明開(kāi)采、加工和生產(chǎn)，致力打造綠色砂石料供應(yīng)鏈。研究發(fā)泡陶瓷、水泥基、石膏基膨脹珍珠巖新材料；研究礦山安全、綠色、智慧、文明礦石開(kāi)采新工藝，新型功能材料及制品生產(chǎn)新工藝、生態(tài)科技新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色園區(qū)新模式發(fā)展；利用工業(yè)4.0+裝備技術(shù)和5G+信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物生態(tài)、循環(huán)利用和功能型產(chǎn)品安全、綠色、智能、文明生產(chǎn)。

(4)在頂層設(shè)計(jì)方面：引進(jìn)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、特色旅游、休閑度假、文化藝術(shù)體驗(yàn)、醫(yī)療康養(yǎng)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)林業(yè)與礦業(yè)、工藝融為一體，通過(guò)科技引領(lǐng)，跨界融合，推進(jìn)自然資源綠色開(kāi)發(fā)、生態(tài)發(fā)展、循環(huán)利用、高效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)礦山、尾礦、廢石、建筑固廢資源化的最大利用，實(shí)現(xiàn)固廢填埋場(chǎng)、廢棄礦山生態(tài)環(huán)境的最佳修復(fù)，做到物盡其用、永續(xù)發(fā)展，切實(shí)踐行習(xí)近平總書(shū)記的“綠水青山就是金山銀山”的理念，建設(shè)美麗中國(guó)，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的“中國(guó)夢(mèng)”做出貢獻(xiàn)。