螢石礦山綠色開采初探

摘要：螢石是一種重要的非金屬礦物原料，在化學(xué)、水泥、陶瓷、玻璃、煉鋁、冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，螢石礦山開采過(guò)程中存在環(huán)境污染、能源浪費(fèi)等問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，應(yīng)積極推廣綠色開采技術(shù)。文章介紹了螢石礦山開采的環(huán)境條件和綠色開采技術(shù)，分析了我國(guó)螢石礦山開采現(xiàn)狀，闡述了螢石礦山的綠色開采策略。

關(guān)鍵詞：螢石礦山；綠色開采；非金屬礦物；螢石資源；礦山開采 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD871 文章編號(hào)：1009-2374（2015）12-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.046

螢石礦山的綠色開采為螢石工業(yè)、環(huán)境保護(hù)和螢石資源的可持續(xù)利用提供了一個(gè)新思路，結(jié)合當(dāng)前螢石礦山開采存在的問(wèn)題以及螢石礦山開采的實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的綠色開采技術(shù)或者方法，實(shí)現(xiàn)螢石礦山的綠色開采，為螢石礦山的環(huán)境友好、資源節(jié)約和高效開采提供良好保障。

1 螢石礦山開采的環(huán)境條件

螢石礦山規(guī)模較小、分布面廣，螢石礦帶一般走向長(zhǎng)有幾百米，有些可達(dá)幾千米，礦體埋藏延深幾十米到幾百米，厚度一般為薄礦體到中厚礦體。礦石品位至上而下多為上部富、底部貧的趨勢(shì)，礦體產(chǎn)狀較規(guī)整，礦體傾角一般以急傾斜礦體較多見，礦石及圍巖穩(wěn)固到中等穩(wěn)固。水文地質(zhì)條件類型簡(jiǎn)單，礦床開采的環(huán)境條件較好，可根據(jù)地形條件，利用平硐進(jìn)行開拓，深部礦產(chǎn)一般通過(guò)開拓豎井或斜井進(jìn)行開發(fā)利用。當(dāng)前我國(guó)螢石礦山除了一些重點(diǎn)的大型礦山外，很多螢石礦山缺少正規(guī)設(shè)計(jì)，尤其是一些小型螢石礦山，多是邊探邊采的方式生產(chǎn)。

2 綠色開采技術(shù)概述

綠色開采技術(shù)是指一種減少開采對(duì)自然環(huán)境的污染或者破壞，和自然生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者、專家對(duì)于螢石礦山的開采、環(huán)境保護(hù)、利用和可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容展開研究，深入探討綠色開采的可行性。綠色開采是一種協(xié)調(diào)環(huán)境影響和資源效率的開采模式，目的是提高螢石礦山開采的資源開發(fā)效率，最大程度地降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，協(xié)調(diào)和優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。綠色開采的理論內(nèi)涵是遵循綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則，形成一種和自然生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)一致的低排放、高利用、低開采的開采技術(shù)，綠色螢石產(chǎn)業(yè)的核心是大力發(fā)展深加工和綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)螢石資源的綠色開采。

3 我國(guó)螢石礦山開采現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)螢石礦山綠色開采技術(shù)水平較低，近年來(lái)，螢石礦山開采技術(shù)快速發(fā)展，但是由于綠色生產(chǎn)、安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄，綠色開采技術(shù)起步較晚，多數(shù)螢石礦山企業(yè)還是將經(jīng)濟(jì)利益放在第一位，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到綠色開采的要求。當(dāng)前，我國(guó)螢石礦山開采沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的正規(guī)規(guī)劃，廢氣、廢水、廢物對(duì)周圍自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，存在著污染大氣、破壞水環(huán)境、占用耕地等問(wèn)題。并且螢石資源利用率較低，沒(méi)有進(jìn)行深加工，沒(méi)有嚴(yán)格進(jìn)行洗選，資源利用價(jià)值較低。當(dāng)前，我國(guó)大部分螢石礦山企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的開采方式，開采作業(yè)環(huán)境惡劣，開采過(guò)程中水資源回收利用率較低。因此針對(duì)當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，而螢石資源相對(duì)短缺的現(xiàn)狀，應(yīng)盡快改變粗放式開采、高排放、高利用、高開采的局面，實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營(yíng)、低廢棄、高利用、低開采的螢石礦山可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，構(gòu)建螢石礦山綠色開采工業(yè)

體系。

4 螢石礦山的綠色開采策略

4.1 保水開采

螢石礦山的可持續(xù)發(fā)展需要依靠水資源的循環(huán)利用和開發(fā)，保水開采是指在螢石礦山開采過(guò)程中，對(duì)礦井水進(jìn)行循環(huán)利用和水資源保護(hù)，尤其是在山西、內(nèi)蒙古、甘肅、陜西等缺水地區(qū)，必須重視水資源的利用和保護(hù)，對(duì)于螢石礦山水資源豐富的區(qū)域，要控制螢石礦山開采中破壞水資源發(fā)生的透水事故，把保水開采技術(shù)作為螢石礦山綠色開采的關(guān)鍵內(nèi)容。根據(jù)相關(guān)礦山開采理論，螢石礦山開采過(guò)程中，原始的礦山中的水體徑流會(huì)受到影響，隨著螢石礦山上覆巖層的斷裂，會(huì)逐漸形成該地區(qū)地下水的下沉漏斗，隨著開采工作的持續(xù)推進(jìn)，螢石礦山上覆巖層中如果存在軟弱巖層必須重新壓實(shí)而造成巖層裂縫閉合，地下水受到隔水帶的影響，隨著礦山下面地下水和上面各種地表水的補(bǔ)給，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后水位會(huì)逐漸恢復(fù)，如果螢石礦山上覆巖層中沒(méi)有軟弱巖層，難以形成隔水帶，會(huì)導(dǎo)致水資源逐漸滲漏干澀，這時(shí)必須要及時(shí)對(duì)巖層裂縫進(jìn)行注漿處理，采用有效防護(hù)措施，做好保水開采。

4.2 充填開采

充填綠色開采技術(shù)對(duì)于解決采空區(qū)有毒有害氣體、地面沉降、壓礦等問(wèn)題有著重要的作用。充填開采技術(shù)是指將硅化巖、碎裂巖、碎粉巖等材料充填在礦山的采空區(qū)中，一方面，控制螢石礦山地面的塌陷和沉降，提高資源利用率；另一方面，消耗地面的建筑垃圾、固體廢棄物，減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的污染。當(dāng)前，螢石礦山按照不同的充填材料可以分為膏體充填、碎粉充填和水砂充填這三種充填方法。膏體充填是指按照一定的比例要求，將不同固體廢棄物制成類似牙膏、無(wú)需脫水的膏狀漿體，在泵壓或者重力作用下，通過(guò)管道將膏體輸送到螢石礦山的采空區(qū)進(jìn)行充填，膏體具有凝結(jié)速度快、凝結(jié)后強(qiáng)度高、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，在螢石礦山中應(yīng)用廣泛。碎粉充填是指將螢石礦山開采過(guò)程中的大量碎粉回收利用填充到礦山采空區(qū)，減少地面碎粉的堆放，降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響，提高螢石礦山回采率，具有良好的充填效果。水砂充填技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較早，相關(guān)技術(shù)工藝比較成熟，但是水砂充填系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備投資成本高、工藝復(fù)雜受到環(huán)境限制。螢石礦山充填技術(shù)可以有效解決環(huán)境污染問(wèn)題，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中需進(jìn)一步創(chuàng)新和完善開采技術(shù)，保護(hù)自然環(huán)境，節(jié)約資源。

4.3 螢石巷支護(hù)和碎粉處理

螢石巷支護(hù)對(duì)于提高螢石礦山的產(chǎn)能有著積極的現(xiàn)實(shí)意義，減少碎粉量，以螢石巷代替巖巷，并且隨著螢石礦山開采深度的不斷加深，以軟弱破碎圍巖、快速成巷和高應(yīng)力為特征的螢石巷可以發(fā)揮重要作用，因此應(yīng)積極研究多種高效的螢石巷支護(hù)技術(shù)。在螢石礦山開采過(guò)程中，開掘巖石巷道是不可避免的，因此應(yīng)設(shè)置碎粉石的井下處理設(shè)備，可在條帶螢石柱內(nèi)或者沿著空留巷進(jìn)行螢石開采，實(shí)現(xiàn)螢石礦山的綠色開采。

4.4 優(yōu)化開采方法

淺孔留礦法是螢石礦山最普遍的一種開采方法，其開采周期短、工作量少，高品位螢石完整性高，螢石回采率可超過(guò)80%。在螢石礦山開采過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合螢石礦山采區(qū)的實(shí)際長(zhǎng)度，在兩端掘進(jìn)兩個(gè)天井和上、中、下段的平巷相互貫通，在邊界天井上每間隔5m位置兩邊或者一邊的開采區(qū)鑿進(jìn)4m左右的聯(lián)絡(luò)道。有時(shí)由于上平巷比下平巷短，可設(shè)計(jì)順路天井，在開采區(qū)超前2m往上開鑿，如果沒(méi)有螢石立即終止，退到采場(chǎng)內(nèi)，在螢石礦山開采區(qū)底部設(shè)置漏斗，漏斗間距保持5～7m，螢石厚度8～12m時(shí)，應(yīng)布置雙巷道或者單巷道雙排漏斗；螢石厚度江小于8m時(shí)，應(yīng)設(shè)置單排漏斗；螢石厚度超過(guò)12m時(shí)，應(yīng)設(shè)置雙運(yùn)輸巷道并且三排漏斗。

5 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境和資源協(xié)調(diào)的綠色開采是螢石礦山可持續(xù)發(fā)展的根本出路，因此應(yīng)結(jié)合螢石礦山開采現(xiàn)狀，積極采取綠色開采技術(shù)，加強(qiáng)綠色開采技術(shù)和方法研究，提高螢石礦山的開采質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：周蘇榮（1958-），男，浙江遂昌人，供職于遂昌圣豪礦業(yè)有限公司。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）