唐山三友礦山公司石灰石礦無廢開采的實踐

王連海，劉鐵亮，代麗芹

（唐山三友礦山有限公司， 河北 唐山市 063101）

唐山三友礦山公司石灰石礦無廢開采的實踐

王連海，劉鐵亮，代麗芹

（唐山三友礦山有限公司， 河北 唐山市 063101）

通過對礦山無廢開采理論的探討，提出了實現無廢開采的方法和途徑。結合唐山三友礦山公司石灰石礦的開采特點，闡述了其無廢開采的技術路線及工程實踐，可為類似礦山無廢開采提供借鑒。

石灰石；無廢開采；綠色礦山

1 無廢開采的理論

礦業的快速發展，支撐了國民經濟的穩定快速增長，但礦業開采同時也破壞了自然環境，產生了大量廢料——采礦剝離物、選礦尾砂、廢水、廢氣等，在有色金屬或稀有金屬開采中，最終獲得的產品量只占開采量的5%～10%，剩下的大部分廢料需要占用場地堆棄。采礦不但破壞了原地形地貌，而且還會產生二次污染，形成泥石流、滑坡、塌陷、坍塌、透水等一系列的地質災害隱患，隨著開采量的增加，采礦活動對環境的影響愈來愈嚴重。在此背景下提出了礦業開采的新概念——無廢開采。

我國早在“九五”期間就投入大量資金開展礦山環境綜合治理工作，并逐步提出了少廢和無廢開采理念，鼓勵地下充填法開采，大力倡導清潔生產，促進礦業可持續發展。

無廢開采是一項綜合技術，涉及資源勘探、開采設計、選礦工藝、副產物利用、環境治理等多學科、跨行業、跨部門的系統工程，其涵蓋以下幾個方面：首先是礦山企業經濟性，并兼顧短期和長期性，企業只有獲得一定的經濟效益后，才能有足夠的能力開展環境、副產物利用等方面的工作；二是礦產資源綜合回收利用，資源不可再生，主采元素及伴生礦物合理有序的利用，才能保障礦業可持續發展，延長礦山服務年限，造福子孫后代；三是廢物產出要小，采礦的同時不可避免地產出廢料，如何做到危害最少，是采礦和選礦工藝所需控制的，這是減小礦業開采負面效應的關鍵；四是廢石、尾礦等廢物的利用是無廢開采的核心內容，將廢物資源化，不但可有效遏制礦山開采的負面效應，而且還可為企業創造經濟和社會效益。

2 實現無廢開采的方法和途徑

無廢開采，一方面是要盡量扼制廢料的產出，另一方面是要尋找有效的方法對產出的廢料進行處理。實現無廢開采的方法與礦山自身地質條件（礦種、賦存狀態等）、采選工藝、礦產經濟性等緊密相關，且隨技術經濟的變化而不斷提高，主要有以下幾方面。

（1）確定合理的采礦方法和工藝。根據礦體賦存情況、開采工藝、產品市場等特點，確定合理開采品位及采礦工藝參數，使用先進的采礦設備，合理布置地下采準工程，采用充填法等，盡最大可能減少廢石的產出。

（2）確定合理的選礦方法和工藝。在技術經濟條件許可下，最大限度地回收利用伴生礦物元素，減少廢石和尾礦的排放是無廢開采的重要內容，也是需要加強研究的問題。

（3）采出礦巖的綜合回收利用。通過各種途徑和方式對開采出的礦石與巖石，根據其物理性質和化學成份，從不同的角度分門別類地加以利用，盡最大可能減少尾礦的產生。

（4）排放廢料的綜合治理。無論是廢石的堆棄還是尾礦的排放均需要綜合治理，對排土場和尾礦庫進行綠化、復墾，對廢棄物進行二次利用，盡最大可能減少采礦對生態環境的影響。

3 石灰石無廢開采技術路線

石灰石是制造水泥、石灰、電石的主要原料，是冶金工業中不可缺少的熔劑灰巖。石灰石因儲量大、范圍廣，在開采時大多數采富棄貧，而且均采用露天開采，對環境的破壞較大，開采規模小型化居多，開采工藝簡單，排棄物隨意堆棄，粉塵較大，因廢料塊度不均、不易保水，綠化較困難。

石灰石礦山開采加工相對金屬礦山簡單，其產生的廢物主要有：表層剝離物、開采境界內低于邊界品位的圍巖夾層、生產中產生的粉塵。存在的安全隱患主要有：排土場泥石流、滑坡，邊坡坍塌等。無廢開采的主要途徑有：確定合理經濟的剝采比；根據不同礦石品位確定不同的產品種類；根據礦巖賦存條件確定適合的采剝工藝和方法。

地質環境恢復治理也是無廢開采的一項重要內容，國家按照“誰受益誰治理”的原則，要求企業在必須采取有效措施消除地質災害隱患的同時，對破壞的自然環境進行恢復。一是排土場綠化；二是閉坑后的采區邊幫治理綠化；三是降低或消除生產中產生的粉塵。

4 唐山三友礦山無廢開采的實踐

唐山三友礦山公司以“減量化、再利用、資源化”的循環經濟理念為指導思想，經過生產勘探確定礦體和圍巖的質量及其分布情況和儲量，結合市場，根據不同產品不同質量要求和個別指標控制要素，結合礦山實際情況，通過科學的組織管理，靈活采用分區開采、橫向開采、陡幫開采、組合臺階開采、混爆分采、分爆分采等多種開采方式，探索出了石灰石礦山無廢開采的先進技術，具體如下：

（1）調整礦山采剝布局，利用巖層傾角65°～90°的特點實施混爆分采，開采過程中采用小孔徑鉆機穿孔，減少礦巖混合，提高礦石回采率（達到97%），將損失率和貧化率降低到3%，從而提高了礦巖綜合利用水平；

（2）把礦體圍巖夾層中符合水泥石質量的灰石，分采出來生產水泥石，其地質平均品位為含CaO＞48%、MgO＜6%；

（3）把礦體圍巖夾層中符合煉鋼熔劑灰石質量的灰石，用電鏟挑選出來，生產煉鋼熔劑灰石，其地質平均品位為含CaO＞48%、SiO2＜3%；

（4）在礦體圍巖中挑選平均地質品位為含CaCO3在85%以下、含MgCO3在14%以上、硬度系數為10～12的廢石，經破碎后生產建材石；

（5）既不能作水泥石又不能作熔劑灰石、建材石的圍巖，作為填海造地的碎石銷售；

（6）對采區表層土，在開采初期就注意收集堆存，以用于排土場頂部和坡面綠化覆土；

（7）對生產中產生的超標大塊（＞1m），按照不同成色和質地，通過雕刻、切割加工成石材制品，如裝飾用板材、石球、石獅、石桌，小工藝品等，礦山公司專門建設了石材加工廠，在唐山市首創無輻射天然綠色石制品，并已形成規模化生產；

（8）綠色礦山建設，三友礦山先后投入3000余萬元，對原來的排土場和已閉坑的采區邊幫進行綠化，恢復植被，其中一期治理工程已經見成效，在消除滑坡、泥石流等地質災害隱患的同時，起到了固土降塵的作用，目前礦山區內綠化面積達到了14.3萬m2，礦區內共栽植樹、灌木17.5萬株，為石灰巖礦山治理起到良好的示范作用，2007年被唐山市委、市政府授予“礦山生態治理模式試驗示范點”。

5 結 論

唐山三友礦山公司通過實踐摸索出合理的開采工藝與方案，形成了完整的資源綜合回收利用體系，經過十幾年的不懈努力，實現了剝離廢棄物不占地堆存，從源頭上消除了泥石流、排土場滑坡等地質災害隱患，達到了無廢開采和打造綠色礦山的目的。

［1］ 黃志偉.無廢開采評價理論的研究［D］.長沙：中南大學，2003：25－28.

［2］ 黃志偉，古德生.我國礦山無廢開采的現狀［J］.礦業研究與開發，2002，22（4）：9－10，32.

［3］ 鮑愛華.生態礦山建設的幾點思考［J］.礦業研究與開發，2005，25（3）：1－4.

2012－07－19）

王連海（1973－），男，河北遷西縣人，高級工程師，在讀工程碩士，主要研究礦山開采工藝，Email：sanyouwlh＠126.com。