甘肅夏河—合作成礦帶早子溝金礦綠色礦山建設分析

田向盛，侯翠霞，姜桂鵬，于明海，吳 鋒，蒲萬峰

(1.甘肅省地質礦產勘查開發(fā)局 第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅省合作早子溝金礦有限責任公司，甘肅 合作 747000；3.甘肅省綠色礦山工程研究中心，甘肅 蘭州 730050；4.甘肅省礦產資源儲量評審中心，甘肅 蘭州 730000)

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟進入高質量發(fā)展的新時代，對礦產行業(yè)發(fā)展提出了更高要求，邁向綠色礦山建設的新時代，粗放的、對環(huán)境不友好的礦山開采形式將逐漸被淘汰。礦山企業(yè)想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要走綠色環(huán)?；陌l(fā)展模式，即在礦產資源開發(fā)過程中，實施科學有序開采，對礦區(qū)及周邊環(huán)境擾動控制在可控制范圍內，實現(xiàn)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化，達到在恢復生態(tài)系統(tǒng)基礎上實現(xiàn)自然、經(jīng)濟和社會系統(tǒng)共同發(fā)展的目標。

夏河—合作地區(qū)位于青藏高原東北緣，平均海拔3 000 m，以高原草甸為主，生態(tài)環(huán)境脆弱，礦山生產與生態(tài)環(huán)境保護矛盾突出。目前，區(qū)內綠色礦山建設只是礦山企業(yè)自行設計，對于理論研究和經(jīng)驗方法總結尚為空白，本文以區(qū)內近20年勘查和開發(fā)投產最成功的早子溝金礦為例，對綠色礦山建設過程中的方法和經(jīng)驗進行探討分析，進而為區(qū)域綠色礦業(yè)發(fā)展做出示范。

1 早子溝金礦概況

西秦嶺處于華北和揚子兩大板塊交界，為秦祁昆中央造山帶的重要組成部分，在漫長地質歷史中，經(jīng)歷了復雜的地質構造運動，礦產豐富，是我國鉛鋅金銅等資源基地，有極其重要的地質研究意義和礦產資源開發(fā)價值[1-10]。20世紀80年代后期，金礦勘查持續(xù)取得突破，陽山、寨上等一大批大型-特大型金礦的相繼被發(fā)現(xiàn)評價，使西秦嶺地區(qū)成為我國僅次于膠東半島的金礦富集區(qū)(圖1(a))。目前西秦嶺地區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦床約200個，資源總量約1 200 t。夏河—合作成礦帶位于西秦嶺西北部，以夏河—合作斷裂為界分南北成礦帶(圖1(b))。南成礦帶以金礦床為主，已探明的金礦床主要有早子溝、加甘灘、隆瓦寺院、桑曲、也赫杰、直合完干、早仁道、索拉貢瑪?shù)?；北成礦帶以金多金屬礦床為主，已探明的礦床有以地南銅金礦、德烏魯銅金礦、阿姨山銅鎢礦、崗以銅礦、南辦銅鉬礦、答浪溝金礦、老豆金礦等。迄今，夏河—合作地區(qū)已發(fā)現(xiàn)121余處礦床、礦(化)點(圖1(b))，其中大型以上5處[11]，超百噸規(guī)模礦床2處，探明的黃金資源儲量達368 t，預測距地表2 000 m以內金礦資源量1 650 t[11-12]，區(qū)內成礦和找礦勘查潛力巨大。

圖1 西秦嶺區(qū)域地質簡圖(a)和夏河—合作地質礦產圖(b)(據(jù)文獻[12]修改)Fig.1 Geological and mineral (a)resource (b)maps of Xiahe-Hezuo area (modified from ref.[12])1.第四系；2.新近系；3.白堊系；4.上三疊統(tǒng)華日組；5.中—上三疊統(tǒng)大河壩組；6.下三疊統(tǒng)江里溝組；7.下三疊統(tǒng)果木溝組；8.二疊系；9.石炭系；10.中酸性花崗巖；11.斷裂；12.角度不整合界線；13.金礦；14.銅礦；15.鉛礦；16.銻礦；17.汞礦；18.鐵礦；19.鐵銅礦；20.銅鉬礦；21.銅鎢礦；22.多金屬礦。CBS.柴北緣古縫合帶；SDS.商丹古縫合帶；KLS.東昆中古縫合帶；AMS.阿尼瑪卿古縫合帶；NQL.北祁連縫合帶；MLS.勉略古縫合帶；GL.甘孜—理塘縫合帶

早子溝金礦于1997年開始進行資源開采，存在一礦多開、大礦小開、采富棄貧、到處堆浸、礦石處理方式和堆浸工藝簡單粗放等問題，嚴重浪費資源和破壞環(huán)境。2005年新建了一座230 t/d的全泥氰化法-碳漿吸附工藝的選廠，采用常規(guī)氰化浸出和浮選工藝流程，致使有害礦物質As、S、C、Sb等大量混入礦漿，氧化礦回收率僅達到50%，原生礦僅35%左右，遺留了約50萬t的堆浸渣，尾渣金品位2.5～3.5 g/t。2013年完成二期技術改造和擴建，現(xiàn)生產能力為2 000 t/d，年生產黃金3.5 t左右。2013年二期改建后，礦區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃、集中開采、系統(tǒng)完善、地質災害治理到位，資源綜合利用率高，實現(xiàn)污水、污物零排放，達到綠色環(huán)保清潔礦山標準，不但回收礦產中的Au，同時回收伴生的Sb、Ag、As、Fe等有益元素；通過MPP浮選技術手段充分回收廢渣和尾礦中金屬量達1 t；通過綜合利用，每年可多創(chuàng)產值1.5億元，利潤1億元。早子溝金礦已經(jīng)成為甘南，乃至全國現(xiàn)代化礦山典范，先后被評為“國家級綠色礦山試點單位[13]”、第四批“國土資源部關于礦產資源節(jié)約與綜合利用先進適用技術推廣目錄”示范礦山[14]、“國家綠色礦山[15]”。

2 夏河—合作成礦帶綠色礦山建設模式分析

2.1 樹立綠色礦山發(fā)展理念

發(fā)展綠色礦業(yè)，建設綠色礦山，是中國礦業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的必由之路[16-19]。早子溝金礦踐行礦山生產貫穿綠色發(fā)展的理念，杜絕礦山生產對礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境的污染破壞。自2013年礦山二期擴建與技術改造以來，通過不斷學習綠色礦山建設相關政策，明確綠色礦山建設的主要金屬依據(jù)，早子溝金礦結合礦區(qū)所在高原生態(tài)脆弱區(qū)的客觀詳細規(guī)劃綠色礦山的建設要點和主要內容，旨在形成“低消耗、高產出、少排放、能循環(huán)、可持續(xù)”的黃金礦山循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的新模式。

2.2 科技創(chuàng)新護航高標準綠色礦山建設

早子溝金礦始終堅持技術領先戰(zhàn)略，不斷加速企業(yè)自主創(chuàng)新步伐，依靠科技提升企業(yè)的技術含量，提升企業(yè)的核心競爭力，培育企業(yè)新的經(jīng)濟增長點。把創(chuàng)新驅動作為快速發(fā)展的引擎，不斷加大科技攻關和成果轉化投入力度。近年來，先后完成采礦方法、尾礦干排、奧圖泰浮選設備利用等一大批重大科研創(chuàng)新項目，解決了礦山生產過程相關的多項難題[20]。在采礦、選礦、資源高效綜合利用、節(jié)能減排、安全生產等關鍵領域進行技術創(chuàng)新，實現(xiàn)綠色礦山建設的跨越式發(fā)展。

2.2.1 采礦技術

早子溝金礦構造復雜[21]，地下水發(fā)育[22]，礦體傾角變化大[23]，圍巖為三疊系砂板巖[24]。極不穩(wěn)定[25]。礦山生產根據(jù)礦體的賦存條件，綜合選擇不同的開采方法，包括無底柱淺孔留礦嗣后充填法、人工砼點柱分層全面采礦嗣后充填法、人工砼點柱全面空場采礦嗣后充填法、礦巖分層回采全面采礦嗣后充填法、削壁充填采礦法、綜合采礦法[26-27]。必要時采用錨噴網(wǎng)技術，采礦貧化率小于10%。早子溝金礦是目前在甘南地區(qū)開采技術方法最多、最先進、組合最優(yōu)的礦山，是甘南地區(qū)規(guī)模最大的礦山綜合采礦示范工程，礦山開采能力可達60萬t/a[28]。

2.2.2 選礦技術

早子溝金礦礦石中含Sb、As、S、C等多種共生元素，自然金粒度極其細微，載金礦物硬度差異大，屬難選冶礦石類型。早子溝金礦通過技術創(chuàng)新，破解了高砷含銻混合復雜金礦石的多技術梯次回收選礦工藝，合成核心選礦藥劑，突破了難以處理的微細浸染型礦石的技術瓶頸，建成2 000 t/d示范工程，使得金綜合回收率達到80%以上[28-31]。通過技術革新，全流程總耗電同比下降20%，其中磨浮綜合能耗下降8%，為類似礦產高效利用提供了全新借鑒思路。

2.2.3 廢水處理

早子溝金礦的礦山用水綜合處理站，一方面對生活污水處理后集中排放至人工湖再供選礦廠二次利用；另一方面通過對礦山生產用水采用二段方式處理達到地表水二類水質標準后再循環(huán)利用。其中生產用水的二段處理包括：一段石灰中和和投加除銻藥劑使發(fā)生絮凝反應，懸浮物形成大顆粒物，便于后續(xù)澄清處理的固液分離，二段采用電化學處理、曝氣反應、絮凝反應，進行濃密池固液分離，將井下涌水中的浸化物、銻、砷等有害物質進行處理。

2.2.4 節(jié)能減排

早子溝金礦積極推進設備升級，堅持資源循環(huán)利用，推行清潔生產，健全礦山節(jié)能管理規(guī)章制度，降低礦業(yè)開發(fā)對高原脆弱生態(tài)環(huán)境的擾動和影響。

一是提升現(xiàn)有生產系統(tǒng)技術裝備水平，進行選礦新藥劑的研制及應用，優(yōu)化浮選工藝流程。早子溝金礦根據(jù)實際地形條件，對礦山進行合理布局，集中布置生產區(qū)特別是2 000 t選廠和新建礦井的位置，使物料順流、自流，縮短運輸、室外管道、電纜敷設距離，降低輸送設備功率，降低能耗。將東風井雙環(huán)形車場改為盡頭折返式車場，粉礦回收豎井改為粉礦回收斜井。

二是大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，積極推行清潔生產。新建了一座污水處理站，將生活污水處理以后排放到人工湖供選礦廠使用，通過更新老舊耗能設備和水資源循環(huán)利用，降低礦山污染物排放。

三是制定節(jié)能管理機制。通過強化能源計量和考核，節(jié)能指標分解下達至車間班組，責任落實到個人，調動全體職工的積極性做好節(jié)能工作。另外，利用峰谷電價差進行削峰填谷降低電能消耗。

2.2.5 安全生產

早子溝金礦建成礦山安全避險“六大系統(tǒng)”，形成壓風自救、供水施救、永久避災硐室、主斜坡道和主豎井的監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、通信聯(lián)絡系統(tǒng)的擴展工程，并形成完整的六大系統(tǒng)網(wǎng)絡。井下避災硐室內配備自救器、有毒有害氣體檢測儀器、急救藥品和照明設備，以及直通地面調度室的電話，安裝供風、供水管路并設置閥門、降溫除濕設施等，實時對硐室內外的O2、CO2、CO等氣體及溫度進行檢測。井下設人員定位系統(tǒng)，下井人員隨身攜帶定位卡，傳感器發(fā)出的電磁波信號通過設在巷道里的接收裝置在控制室內顯示，實時監(jiān)控井下人員位置。

早子溝金礦成立應急救援隊，配有各類救援裝備、儀器1 200余臺套，其中有生命探測儀1臺、便攜自動蘇生器15臺、心肺復蘇儀6臺、隔絕式壓縮氧自救器100臺、應急救援車4輛、20 t5節(jié)吊車1輛、救護車1輛等。救援隊負責甘南、臨夏和隴南三市州和青海省鄰近地區(qū)的非煤礦山應急救援工作。救援隊堅持“加強戰(zhàn)備、嚴格訓練，主動預防、積極搶救”的礦山救護服務宗旨和“失眠不失精神、缺氧不缺動力”的頑強作風，為礦山救護事業(yè)和安全發(fā)展貢獻自己的力量，為周邊礦山企業(yè)提供安全保障。

2.3 礦山開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一

早子溝金礦秉承“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先的方針和“邊開采、邊治理”的原則，將生態(tài)環(huán)境保護放在礦山運營工作中的首位，扎實創(chuàng)建綠色礦山，加大生態(tài)環(huán)境恢復治理力度[32-33]。

公司將歷史遺留的堆浸渣進行堆存，對廢石堆場進行平整和穩(wěn)固邊坡，對遭到破壞裸露的山體、廢石堆場進行覆土種草。治理面積約11萬m2，礦區(qū)綠化面積達到90%以上。高原草毯技術為高寒地區(qū)露天采場邊坡土地復墾提供了技術示范，可大力推廣。

2.4 履行企業(yè)社會責任

早子溝金礦本著礦山開發(fā)要造福地方群眾的理念，通過支援地方貧困山區(qū)建設，改善周邊環(huán)境，構建和諧礦區(qū)[34]，與藏族人民共享礦業(yè)開發(fā)成果；以“建設和諧社區(qū)、保護周邊環(huán)境、善用有限資源、繁榮地方經(jīng)濟”為發(fā)展己任。

早子溝金礦大力貫徹執(zhí)行有關政府部門下達的扶貧政策，截至到2018年，為當?shù)啬撩瘛⒇毨籼峁┚蜆I(yè)崗位226個(占公司就業(yè)崗位48%)，其中28名藏族員工從事各級管理或技術工作，幫助精準建檔立卡貧困戶就業(yè)18人，獲得合作市“扶貧車間”榮譽稱號。

早子溝金礦投資建設了“村企共建綜合部”，設立了礦區(qū)超市、餐館、理發(fā)館等項目并免費提供給藏族同胞經(jīng)營；對共建村——道木昂和黃可一合藏族村落實施了道路村莊硬化、美化、亮化的“三化”工程；每年向當?shù)卮迕窬柚?63萬元的共建資金，用于教育、生活用水、醫(yī)療等設施的維護和改善；鼓勵村莊施工隊在同等價格、同等資質的情況下，參與公司基礎設施建設施工。公司大力內強素質，外樹形象，努力創(chuàng)造和睦相處的地方企業(yè)關系、干群關系，營造寬松的生產生活環(huán)境，走上了一條安全環(huán)保綠色和諧的發(fā)展道路。

3 實施綠色礦山以來企業(yè)取得的成效

發(fā)展綠色礦業(yè)、建設綠色礦山對我國經(jīng)濟社會發(fā)展全局具有十分重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義[35]。早子溝金礦創(chuàng)建國家級綠色礦山，園林化的礦區(qū)環(huán)境給廣大職工以心曠神怡、蓬勃向上的視覺享受，通過大力宣傳綠色就是希望、綠色就是生命、綠色就是安全的理念，進一步引導職工提高綠色、文明、科學的開采意識；早子溝金礦生產區(qū)、生活區(qū)處處綠草遍地，使職工的工作生活環(huán)境更加生態(tài)宜居。早子溝金礦拓展和延伸了安全質量標準化工作內容，進一步加快創(chuàng)建本質安全型礦井的進程，進一步夯實了礦井安全基礎，促使職工自覺養(yǎng)成安全生產的習慣；早子溝金礦推進了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，推進了企業(yè)井上井下建設齊頭并進，提升了企業(yè)形象。

4 結 語

早子溝金礦綠色礦山建設緊扣相關政策，從礦區(qū)生態(tài)地理環(huán)境出發(fā)，正視歷史、謀劃當下、著眼未來，率先成為我國西北生態(tài)脆弱區(qū)的“國家級綠色礦山試點單位”。早子溝金礦積極開展歷史遺留尾渣與礦石堆的環(huán)境恢復治理；立足于科技攻關和成果轉化，綜合采用多項新設備、新技術和新方法，盡可能降低礦山采、選和尾渣廢水處理全過程對生態(tài)環(huán)境的擾動和影響；早子溝金礦通過科技創(chuàng)新以實現(xiàn)礦山低成本和高產出的高效循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，積極履行企業(yè)的社會責任，在礦區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)落實扶貧政策，積極主導社區(qū)的基建、教育、醫(yī)療和就業(yè)工作，帶動周邊群眾的共同富裕。早子溝金礦綠色礦山的建設模式是在恢復礦山生態(tài)環(huán)境基礎上實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益三者共贏的綠色礦山建設之路，是夏河—合作成礦帶上綠色礦山建設的標桿企業(yè)，為區(qū)域礦業(yè)開發(fā)提供了可復制的成功模式。