新時期我國綠色礦山建設(shè)探討： 以金徽礦業(yè)郭家溝鉛鋅礦為例

張世新

(1.中國地質(zhì)大學(武漢)資源學院，湖北 武漢 430074； 2.甘肅金徽礦業(yè)公司，甘肅 徽縣 742300)

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計，2017年中國礦業(yè)企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入36萬億元，占工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的31%。中國是世界礦產(chǎn)品消費大國，煤炭、鋼鐵、十種有色金屬、水泥等消費量居世界第一；中國是全球第一大礦產(chǎn)資源進口國，20種礦產(chǎn)進口量位居世界第一，礦產(chǎn)品進出口貿(mào)易占全球超過1/5。這些數(shù)據(jù)表明，礦產(chǎn)資源始終是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，礦業(yè)對中國的貢獻和影響巨大，長時期、高強度、大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開發(fā)給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。保護生態(tài)環(huán)境，應對氣候變化，維護能源資源安全，是全球面臨的共同挑戰(zhàn)。堅持綠色發(fā)展，已逐步成為世界各國的共識。十八大報告中把生態(tài)文明建設(shè)明確納入“五位一體”總體布局，特別是2018年首次將生態(tài)文明寫入了憲法，上升到國家戰(zhàn)略。在工業(yè)文明轉(zhuǎn)向生態(tài)文明時代背景下，綠色礦山建設(shè)是未來發(fā)展的大方向，是實現(xiàn)礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑和必然要求，也是我國實現(xiàn)由礦業(yè)大國向礦業(yè)強國轉(zhuǎn)變的必由之路。與此同時，自然資源部發(fā)布了礦業(yè)九大行業(yè)《國家綠色礦山建設(shè)規(guī)范》(以下簡稱“規(guī)范”)，并于2018年10月1日起正式實行。規(guī)范從礦區(qū)環(huán)境、資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山、企業(yè)管理與企業(yè)形象六大方面，根據(jù)九大行業(yè)的建設(shè)特點做出相應的規(guī)范要求。

由此可見，建設(shè)綠色礦山已成為礦山企業(yè)的基本要求和應盡的社會責任。同時，綠色礦山內(nèi)涵的外延也大為擴展，已不單純是土地修復和生態(tài)綠化，而是要從規(guī)范規(guī)定的六大方面全面提升，著力打造現(xiàn)代化的綠色礦山，實現(xiàn)礦山企業(yè)發(fā)展和綠色共贏。本文以徽縣郭家溝鉛鋅礦綠色礦山建設(shè)中的經(jīng)驗教訓為基礎(chǔ)，對綠色礦山建設(shè)做了進一步探討。

1 金徽礦業(yè)郭家溝鉛鋅礦概況

金徽礦業(yè)是一家集鉛、鋅、銀等礦產(chǎn)資源勘查、開采、加工、銷售為一體的礦山企業(yè)。2009年開始，與多所知名院校開展技術(shù)合作，在郭家溝探礦權(quán)范圍內(nèi)開展深部風險探礦[1]，發(fā)現(xiàn)了大型鉛鋅礦床，取得了近二十年來業(yè)內(nèi)鉛鋅探礦的重大突破。按照甘肅省政府《關(guān)于加快礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)轉(zhuǎn)化的意見》(甘政發(fā)〔2012〕90號)文件的要求，郭家溝鉛鋅礦2013年開工建設(shè)，目前已投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模達到150萬t/a。2017年，金徽礦業(yè)被工業(yè)和信息化部評為“全國首批綠色工廠”。2018年先后被確定為“甘肅省綠色礦山建設(shè)示范基地”“綠色礦山建設(shè)標準化示范基地”。2018年7月9日，甘肅省委書記林鐸在新華社甘肅分社《甘肅領(lǐng)導專供》第32期《把礦山當景區(qū)來打造——甘肅金徽礦業(yè)的綠色發(fā)展實踐》上批示：“可推廣經(jīng)驗，樹立標桿，并予以宣傳”，這進一步推動了綠色礦山的建設(shè)和發(fā)展，金徽礦業(yè)郭家溝鉛鋅礦綠色礦山的建設(shè)改變了原有的礦山形象，其建設(shè)經(jīng)驗值得研究和推廣。

礦山在生產(chǎn)過程中存在著水土流失、自然地貌景觀的破壞、“三廢”壓占土地、開采引起塌陷、崩塌、滑坡等地質(zhì)災害以及影響當?shù)厮h(huán)境等問題。這些問題如何遵從工業(yè)生態(tài)學觀點，將礦山生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境和人文環(huán)境構(gòu)成一個有機的系統(tǒng)[2]，在礦產(chǎn)資源開發(fā)、選冶過程中依靠科技進步和技術(shù)手段做到趨利避害，實現(xiàn)綠色礦山建設(shè)，值得研究。

2 郭家溝鉛鋅礦綠色礦山建設(shè)路徑分析

2.1 理念超前，定位明確

理念超前、定位高端，其結(jié)果勢必會順應新時期的要求。郭家溝鉛鋅礦建設(shè)伊始，金徽礦業(yè)就立足高遠，放眼未來，在開發(fā)前期組建了礦山開發(fā)設(shè)計團隊，先后到加拿大、澳大利亞、日本等發(fā)達礦業(yè)國家以及我們國內(nèi)具有代表性的20多家礦山企業(yè)和設(shè)備廠商考察，借鑒先進的礦山建設(shè)經(jīng)驗，確立了建設(shè)中國領(lǐng)先、世界一流的生態(tài)型、環(huán)保型、安全型、旅游型、數(shù)字化的礦山目標。同時，在礦山建設(shè)過程中，秉承“科技領(lǐng)先”的理念，將“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展理念貫徹落實到礦山建設(shè)的每一個環(huán)節(jié)，堅持資源開發(fā)與生態(tài)和諧相統(tǒng)一，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益共贏。正是這種超前意識，使得建成后的郭家溝鉛鋅礦，滿足當前實施的綠色礦山規(guī)范要求。

2.2 生態(tài)設(shè)計為先，從源頭上確保綠色開發(fā)，高標準建設(shè)礦山

礦山設(shè)計中把綠色發(fā)展理念融入其中，在設(shè)計中各專業(yè)把先進理念逐一落實到采礦、選礦、尾礦處理等環(huán)節(jié)。

采礦方面：一是采用盲豎井+平硐的開拓方式，大大減少了地表的開挖;二是投入巨資，建成了國內(nèi)外先進的環(huán)保專用井巷和配套工程;三是為提高采礦回采率，降低貧化率，采用嗣后充填法采礦方式。將廢渣和尾礦的70%用于填充采空區(qū)，大大減少地表排放，同時，充填后的坑道又有利于保安礦柱的回收，進一步提高了資源回收率，降低了損失率和貧化率。

選礦方面：郭家溝鉛鋅礦創(chuàng)新設(shè)計了“井下破碎、地表半自磨+球磨+頑石破碎”的碎磨工藝，減少了用地、降低了粉塵，而且工藝流程縮短，提高了勞動生產(chǎn)率。選礦產(chǎn)生的尾砂和采礦過程中形成的廢石用于井下采空區(qū)充填，控制了采選工程廢棄物排放對環(huán)境和生態(tài)的污染。

回水利用方面：設(shè)計了兩套污水處理設(shè)施，確保生產(chǎn)生活污水不外排，尾礦回水全部回用于生產(chǎn)系統(tǒng)。目前，礦山的工業(yè)用水全部循環(huán)利用，回水循環(huán)利用率達到95%；噸原礦新水消耗量僅為0.2 m3。

尾礦庫建設(shè)方面：運用專業(yè)技術(shù)對尾礦庫壩體的穩(wěn)定性、滲流進行分析和模擬，確定筑壩、排滲、防排洪和庫區(qū)防滲等方式，使尾礦庫設(shè)計既滿足安全要求又滿足環(huán)保要求。按500年一遇防洪標準設(shè)計，總庫容3 147.2萬m3；庫底鋪膜防滲，庫南北兩側(cè)分別建有截洪溝，實現(xiàn)了雨污分流；尾礦庫配置在線安全監(jiān)測系統(tǒng)和完善的污水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測和廢水回用[3]。

廠區(qū)建設(shè)方面：郭家溝鉛鋅礦建設(shè)的總體布置是根據(jù)現(xiàn)場地形、選礦工藝流程、輔助設(shè)施的工藝特點，布置了許多臺階，一般10米一個臺階，一是滿足了選礦工藝流程的需要，礦漿自流輸送，以實現(xiàn)節(jié)能降耗；二是減少土地占用。

土地復墾和環(huán)境保護方面：同步開展礦山土地復墾與綠化，對易發(fā)生地質(zhì)災害的邊坡全部采取工程措施、生物措施，修建擋墻護坡，無縫隙綠化，以解決水土流失問題，同時美化礦區(qū)環(huán)境開展生態(tài)環(huán)境保護治理，既有效控制了礦區(qū)地表和地下巖層的穩(wěn)定，又避免和控制了采礦引起地表沉陷、邊坡崩塌、滑坡等地質(zhì)災害的發(fā)生。

郭家溝鉛鋅礦按照《綠色礦山公約》要求，堅持“綠水青山就是金山銀山”的綠色理念，堅決摒棄“開采一窩礦，毀掉一座山，患及一方人”的傳統(tǒng)方式，在項目設(shè)計和建設(shè)上，將環(huán)境保護作為重中之重，力爭以最小的環(huán)境代價取得最佳綜合效益，為綠色礦山的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

2.3 積極推進科技攻關(guān)

一是成立了金徽礦業(yè)研究院，并與國內(nèi)知名礦業(yè)地質(zhì)類院校開展技術(shù)交流合作，建立產(chǎn)學研基地和技術(shù)研發(fā)中心，開展相關(guān)課題研究，通過對低品位、復雜難處理礦石的采選工藝技術(shù)攻關(guān)，使采礦貧化率、回采率、回收率達到最優(yōu)化，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，逐步達到國際領(lǐng)先水平[4]。二是申請建立了“院士專家”工作站，定期邀請院士專家對環(huán)保、安全、資源有效利用等方面進行輔導培訓。由專家參與共同研發(fā)并投入使用的“立體式尾礦庫排滲系統(tǒng)”“尾繩隔離保護裝置”等科研成果，獲得國家專利。與合作單位共同研發(fā)建設(shè)的集大型磨礦設(shè)備全遠程自動控制、浮選機充氣量監(jiān)視與控制、精準加藥控制、生產(chǎn)用水遠程自動控制等為一體的選礦全流程自動化控制技術(shù)，已被國家列為礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用先進適用技術(shù)[3]。

2.4 設(shè)備智能化，做到節(jié)能減排

設(shè)備智能化和自動化，利用先進的鑿巖臺車、有軌電機車等設(shè)備，如KYFⅡ-70浮選機、WYL-90全自動立式壓濾機、NXZ-53高效濃縮機、CH420圓錐破碎機等，大大提高了選礦系統(tǒng)的裝備水平。半自磨機襯板選用國際先進的橡膠復合襯板，與國內(nèi)普遍采用的合金襯板相比，襯板壽命延長2倍，運行噪音降低10 DB，運行功率降低20%，同時大幅度減輕了更換襯板的勞動量和勞動強度，降低了襯板更換工作的安全風險。磨礦機、提升機、渣漿泵、離心鼓風機等大型設(shè)備的電機啟停及運行采用變頻控制，既減少了對電網(wǎng)的沖擊，控制了電機運行速度，也減少機械傳動部件的磨損，降低電機的維護成本，提高生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電氣設(shè)備采用節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品和高低壓結(jié)合無功補償系統(tǒng)，使功率因素達到0.95以上的理想狀態(tài)。

2.5 注重生態(tài)治理和環(huán)境美化

堅持邊開發(fā)、邊治理，增大投資，突出環(huán)境保護、節(jié)能減排和資源綜合利用，嚴格落實環(huán)保設(shè)施“三同時”以打造綠色礦山為契機，按照國家AAAA級生態(tài)旅游景區(qū)標準打造花園式礦山，在礦區(qū)建成了科技指揮中心、實物地質(zhì)資料巖芯館、櫻花大道、迎賓瀑布、勁松迎客、森林棧道、體育場、員工活動中心等休閑觀光景點和員工活動場所。通過將構(gòu)成環(huán)境生態(tài)的各種要素都作為重要資源加以保護和利用，使礦產(chǎn)資源的開發(fā)和礦山生態(tài)系統(tǒng)和諧地納入自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程，形成清潔生產(chǎn)、資源高效回收和廢物資源化循環(huán)利用為特征的綠色生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)，既為科學開發(fā)礦產(chǎn)資源提供了安全保障，又把對礦區(qū)周邊環(huán)境的擾動控制在允許范圍內(nèi)[5]。

2.6 強化安全意識

郭家溝鉛鋅礦在高標準建設(shè)井下“六大系統(tǒng)”、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建設(shè)集安全監(jiān)管、生產(chǎn)調(diào)度、應急指揮為一體的安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心和采礦、選礦生產(chǎn)控制中心，建成生產(chǎn)、生活區(qū)域監(jiān)測點位近千個，形成礦區(qū)地上、地下全覆蓋的安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系。井下建設(shè)高標準的緊急避險硐室，可供上百人百小時的應急生活需求。成立礦山應急救援中心，組建了保安隊、消防隊、應急救援隊，配置應急救援直升飛機系統(tǒng)，發(fā)揮省級非煤礦山應急救援基地作用，保證礦山救護、森林防火等情況的應急處置。

2.7 承擔社會責任，造福地方人民

金徽礦業(yè)在堅持自身發(fā)展、落實綠色礦山建設(shè)的重大社會責任外,十分重視造福當?shù)厝嗣?。由金徽礦業(yè)投資人和金徽礦業(yè)發(fā)起成立金徽正能量公益基金會，進行精準扶貧、捐資助學、新農(nóng)村建設(shè)等社會公益活動。同時，礦山還成立了礦區(qū)和諧部，深入了解當?shù)厝罕姷膶嶋H困難，幫助解決當?shù)卮迕褡优雽W、就業(yè)等難題，建設(shè)人畜飲水工程和黨員活動室、文化廣場，硬化周邊村鎮(zhèn)道路并亮化美化環(huán)境，定期征詢當?shù)匕傩諏ΦV山環(huán)保和綠色礦山建設(shè)的意見建議，打造新時代綠色和諧礦區(qū)。

3 結(jié) 語

金徽礦業(yè)是綠色生態(tài)理念的踐行者，新時代綠色礦山的創(chuàng)建者，綠色生態(tài)發(fā)展事業(yè)的推動者，生態(tài)文明建設(shè)的受益者。綠色礦山建設(shè)要遵從工業(yè)生態(tài)學的觀點，將礦山生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境和人文環(huán)境連接成一個有機的系統(tǒng)，使礦山采礦和選礦活動與生態(tài)環(huán)境和諧統(tǒng)一，消除采礦和選礦活動對環(huán)境和生態(tài)造成的影響。以技術(shù)研發(fā)、科技創(chuàng)新為依托，以循環(huán)經(jīng)濟為切入點，所有的物質(zhì)和能源在經(jīng)濟循環(huán)中得到合理和持久的利用。資源綜合利用、環(huán)境保護與社區(qū)和諧是綠色礦山建設(shè)的核心，依法辦礦、安全生產(chǎn)是綠色礦山建設(shè)的前提條件，企業(yè)文化、規(guī)范管理是綠色礦山建設(shè)的重要手段，科技創(chuàng)新、節(jié)能減排、土地復墾是綠色礦山建設(shè)的保障措施，實現(xiàn)低開采、高利用、低排放、可持續(xù)發(fā)展的道路。