技術(shù)創(chuàng)新在綠色礦山建設(shè)中的運(yùn)用研究

劉瑜　齊大田　吳巖

摘 要：采礦業(yè)是中國(guó)金融價(jià)值鏈中最上游的產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)民金融的基礎(chǔ)。中國(guó)金屬礦產(chǎn)資源最關(guān)鍵的特性是大型礦床很少，中小型礦山很多。生態(tài)毀壞嚴(yán)重，礦業(yè)發(fā)展無(wú)法持續(xù)。文章闡述了填埋技術(shù)、尾礦重選技術(shù)、水循環(huán)運(yùn)用技術(shù)、礦石運(yùn)輸技術(shù)和生態(tài)重建技術(shù)在綠色礦山營(yíng)建中的運(yùn)用。成效證明，綠色礦山在金融效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益和可持續(xù)發(fā)展方面優(yōu)于傳統(tǒng)礦山。

關(guān)鍵詞：綠色礦山;充填采礦;尾礦再選;水循環(huán)運(yùn)用;生態(tài)重建

采礦方法決定了采礦效率，反映了采礦技術(shù)。綠色礦山的營(yíng)建是一種新的資源開發(fā)模式，其主要目標(biāo)是推進(jìn)礦山的和諧?！耙匀藶楸荆沙掷m(xù)發(fā)展”的科學(xué)發(fā)展觀契合構(gòu)建和諧社會(huì)的需要。增強(qiáng)綠色礦山營(yíng)建是營(yíng)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的必然趨向。國(guó)土資源部在“關(guān)于實(shí)施中國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃和發(fā)展綠色礦業(yè)營(yíng)建綠色礦業(yè)的指導(dǎo)意見”中指出綠色礦山的九個(gè)基本前提是合法采礦、標(biāo)準(zhǔn)化管控、綜合運(yùn)用、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、土地復(fù)墾、社區(qū)和諧、公司文化。其中，技術(shù)創(chuàng)新在綠色礦山營(yíng)建中發(fā)揮了關(guān)鍵的支撐效用。

1 ? ?在綠色礦山營(yíng)建中填充采礦技術(shù)的運(yùn)用

充填采礦技術(shù)具有“增強(qiáng)資源運(yùn)用率，增強(qiáng)采礦安全，阻止地面坍塌，充實(shí)運(yùn)用固體廢物，減少生態(tài)毀壞”等功能。填筑采礦技術(shù)是營(yíng)建綠色礦山的有效方法，可以處置垃圾場(chǎng)占地、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)源和生態(tài)環(huán)境等難題。山西地下礦運(yùn)用傳統(tǒng)的空地開采方法，在采空區(qū)后期，在空地暴露期間，地下形成大量采空區(qū)。礦山改用采礦技術(shù)，效果如下：

（1）有效阻止了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。經(jīng)過(guò)填充地下采空區(qū)，可以減少地面沉降和山體坍塌，阻止形成新的地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)過(guò)采礦區(qū)的道路可以完全保留，不會(huì)分流，減少新的征地，減少對(duì)采礦區(qū)地面植被的毀壞，保護(hù)礦區(qū)原有的生態(tài)環(huán)境。

（2）增強(qiáng)了地下采礦的安全性。填方開采方法可以減少井下大采空區(qū)的形成，減少采空區(qū)坍塌對(duì)采礦工作的影響，為礦床的安全開采提供保證。

（3）有利于增強(qiáng)礦石資源的運(yùn)用效率。運(yùn)用崩落法或空?qǐng)龇〞r(shí)，礦石損失率超過(guò)30%。分段灌裝采礦方法的采收率可達(dá)90%以上，極大增強(qiáng)了資源回收率，減少了資源浪費(fèi)，落實(shí)了礦產(chǎn)資源的高效運(yùn)用和集約化開發(fā)。

（4）充實(shí)運(yùn)用礦山固體廢料。用于充填的廢料主要有采礦或開采的廢石、選礦尾礦、化工生產(chǎn)廢料等。尾礦和廢渣的堆放不僅占用空間，而且排放場(chǎng)地也不能耕作，致使原有生態(tài)系統(tǒng)毀壞，大量土地資源流失。長(zhǎng)期存儲(chǔ)也會(huì)存在安全隱患并增強(qiáng)公司的維護(hù)成本。填充采礦技術(shù)的使用可以將廢物運(yùn)輸?shù)降叵聟^(qū)域，減少對(duì)環(huán)境的毀壞，并落實(shí)無(wú)雷采礦。

2 ? ?在綠色礦山營(yíng)建中尾礦重選技術(shù)的運(yùn)用

尾礦是采礦公司在分選和濃縮精礦的生產(chǎn)歷程里排放的“廢物”。隨著技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步，尾礦可變成潛在的二次資源。中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家的礦產(chǎn)資源總體運(yùn)用水準(zhǔn)仍然存在一定差距。一些礦業(yè)公司的綜合回收率不到60%，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)。從尾礦中回收有用成分是綜合運(yùn)用尾礦的關(guān)鍵路徑。隨著礦物加工技術(shù)水準(zhǔn)的增強(qiáng)，尾礦將根據(jù)中國(guó)重新運(yùn)用。“礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合運(yùn)用”的原則。

以湖南有色金屬礦為例，尾礦重選項(xiàng)目完成后，歷年處理的尾礦超過(guò)110萬(wàn)噸，回收的精礦含有1 300 t錫和450 t銅。同樣，在山西的一個(gè)磷礦被建成尾礦重選裝置后，歷年可從尾礦中回收40萬(wàn)噸精礦，重選后的尾礦品位從7.5%降至4.5%。尾礦重選項(xiàng)目的實(shí)踐證明，尾礦重選技術(shù)可以減少尾礦庫(kù)存，不僅給礦山帶來(lái)一定的金融效益，還可以推進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展。

3 ? ?在綠色礦山營(yíng)建中水循環(huán)運(yùn)用技術(shù)的運(yùn)用

在采礦歷程中，地下水或坑水將不可減少地發(fā)生。在傳統(tǒng)的礦井營(yíng)建中，主要考慮地下突水對(duì)采礦工作的消極影響。尤其是在淺礦井中，在自流的狀況下，井中的水經(jīng)常經(jīng)過(guò)口自然流出并肆意排出，在采礦和礦物加工歷程中，消耗大量的生產(chǎn)用水。

合理運(yùn)用地下水突水，落實(shí)礦井廢水的循環(huán)運(yùn)用，不僅可以減少外部取水對(duì)環(huán)境的消極影響，還可以處置大量廢水排放導(dǎo)致的環(huán)境污染難題。

4 ? ?在綠色礦山營(yíng)建中礦石運(yùn)輸技術(shù)的運(yùn)用

大多數(shù)礦業(yè)公司的礦區(qū)遠(yuǎn)離集中工廠，因此有必要考慮原有礦石運(yùn)輸計(jì)劃的選擇。傳統(tǒng)汽車運(yùn)輸方案的主要難題是大量新道路占用土地并毀壞環(huán)境。大量采礦車輛污染四周環(huán)境，對(duì)采礦區(qū)四周的群眾產(chǎn)生消極影響。

5 ? ?在綠色礦山營(yíng)建中生態(tài)重建技術(shù)的運(yùn)用

礦山生態(tài)重建是指礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的特性，經(jīng)過(guò)人為干涉，恢復(fù)被毀壞的生態(tài)系統(tǒng)或重建與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)系統(tǒng)。礦山生態(tài)營(yíng)建是礦業(yè)公司走上新型工業(yè)化道路、落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的必然需要，是當(dāng)代礦業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵構(gòu)成部分。

6 ? ?結(jié)語(yǔ)

在礦產(chǎn)資源開發(fā)歷程中，以礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)為重點(diǎn)，嚴(yán)格遵循生態(tài)紅線，全盤營(yíng)建綠色礦山，推進(jìn)綠色礦業(yè)的發(fā)展，是中國(guó)礦業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。在營(yíng)建綠色礦山的歷程中，要把科技創(chuàng)新放在凸顯的工作崗位上，創(chuàng)新資源開發(fā)新技術(shù)，增強(qiáng)開發(fā)運(yùn)用水準(zhǔn)是落實(shí)綠色發(fā)展的有力保證。在發(fā)展綠色礦山的歷程里，必須抓住新的機(jī)遇，面對(duì)新的挑戰(zhàn)，全盤推進(jìn)“綠色礦山”模式，造福礦區(qū)和社會(huì)。

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作者簡(jiǎn)介：劉瑜（1981— ），男，高級(jí)工程師，科員，學(xué)士;研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。