武鋼金山店鐵礦綠色礦山建設探索與實踐

李彥靜 李海波等

摘 要：武鋼金山店鐵礦屬國有特大型地下開采黑色冶金礦山。自2010年以來，積極響應國家綠色礦山建設戰略，快速推進綠色礦山建設，構建了規范管理模式、資源綜合利用模式、清潔生產模式、綠色低碳模式、生態環保模式、和諧社區模式等，取得了巨大成效。同時，在綠色礦山建設過程中，金山店鐵礦面臨資源高效開發、資源綜合利用、土地復墾與地質災害治理等方面的問題和困難。針對該礦遇到的問題和困難并結合該礦的實際，提出了采礦方法改進、濕尾礦干堆等一些對策和建議，以期為該礦綠色礦山建設發揮指導作用。

關鍵詞：金山店鐵礦；綠色礦山；建設模式

1 金山店鐵礦基本概況

金山店鐵礦位于湖北省大冶市金山店鎮，隸屬武漢鋼鐵集團礦業有限責任公司，是武鋼重要的原料基地之一。該礦1958年建設投產，占地面積為3.51km2，屬國有特大型地下開采黑色冶金礦山。全礦現有在崗職工二千余人，其中專業技術人員三百余人。金山店鐵礦主要有采礦、選礦二個生產單元，采礦生產單元包括張福山、余華寺兩個地下采區。其中，張福山采區又分為東區、西區和礦柱回采。張福山采區生產規模為250萬噸/年，余華寺采區的生產能力為50萬噸/年。選礦采用先磁后浮工藝，主要產品為鐵精礦、硫精礦。鐵礦石經兩段破碎水洗篩分、階磨階選、細篩、磁選后得到鐵精礦，磁選尾礦再進行一粗二精浮選得到硫精礦。選礦設計處理原礦350萬噸/年，設計生產鐵精礦140萬噸/年[3]。

2 綠色礦山建設模式

2.1 優化管理團隊，構建規范管理模式

對照綠色礦山建設條件，金山店鐵礦認真編制并執行《礦產資源開發利用方案》、《礦山地質環境保護與治理恢復方案》和《土地復墾方案》等，嚴格遵守《礦產資源法》等法律法規，依法辦礦。為落實管理制度，該礦特制訂了《管理制度管理辦法》（金政發[2009]38號），明確了管理制度的管理流程和職責分工[3]，并對各部門、各管理崗位的職責條例、崗位職責以及安全職責作了全面修訂。為了對基礎工作進行統一規范，礦區不斷完善現場管理工作機制，2011年重新修訂了《金山店鐵礦現場管理推進及評價管理辦法》。金山店鐵礦夯實安全雙基工作，強化安全管理，班組是企業最基本的生產組織形式，全礦139個班組、277個崗位、2400余名職工參加了班組達標驗收評定，有力地調動了班組職工安全生產的積極性。金山店鐵礦不斷提高管理水平，充分構建和完善“三標一體化”綜合管理體系，建立了內部審核、管理評審與外部認證相結合的貫標推進工作機制。

2.2 加強科研攻關，構建資源綜合利用模式

金山店鐵礦緊跟行業技術發展方向，不斷開展技術創新。在采礦方面，該礦針對礦區地質條件復雜，粉礦比例較大且分布極不均勻等問題，與相關科研單位聯合進行多種科研攻關，采用搶冒、超前支護、無切井拉槽、分段鑿巖、雙向退采和并段回采等多項強化開采新工藝、新技術，使粉礦體巷道的利用率達到98%以上，采場回收率達到81%。礦山還進行了充填采礦法試驗攻關，減少地表塌陷，提高資源回收利用效率，目前礦區-410m以上采礦方法主要為無底柱分段崩落法，在井下-410m以下階段西區開采計劃按照充填法設計，并將采礦方法全面過渡到充填采礦法。充填采礦法的實施，將再提高礦石回采率10%，減少貧化率10%，并能有效控制地表變形。近年來，礦山積極開展殘礦及難采礦科技攻關并不斷實踐應用，已完成西區采場-270m水平以上、余采-150m水平難采礦體回采，目前正在進行東區-200m以上和余采東北部零星礦體回收，西區-312m以上和東區-298m以上及余采-242m以上難采礦體回收。在選礦方面，金山店鐵礦積極開展硫系統工藝科研攻關項目。近幾年，完成了《提高硫精礦品位、降低硫酸渣硫含量的研究》，在原有一粗一精浮選工藝流程基礎上，增加了一臺浮選柱，改善了浮選機充氣效果。至2011年底硫精礦品位從原有35%提高到了40%，硫精礦回收率從原有20%提高至30%。

2.3 強化污染治理，構建清潔生產模式

金山店鐵礦積極推進清潔生產，從源頭開展污染治理。近年來，投資670萬元對選礦生產流程中的幾個主要產塵點的老式濕法除塵器進行了更新，建成了三套高效布袋除塵系統，分別對皮帶運輸、破碎和篩分環節的揚塵點進行收塵凈化處理，減少了粉塵污染。對選礦管網及尾礦濃縮輸送系統進行改造，切實降低尾礦品位，進一步提高精礦回收率及選礦廢水的回收利用。修建大型尾礦濃縮池及循環水泵池，電機控制全部采用變頻器，達到了尾礦高濃度輸送的要求，同時將選礦廢水回收送至生產流程循環利用，減少廢水排放。通過采用先進的雙箕斗提升和礦石粉磨選別設備及進口壓風機和破碎機的應用，極大提高了勞動生產效率，降低了能源和物料消耗，減少了污染物的產生和排放。同時，在尾礦庫廢水排放口處建設安裝了在線監控設施，對排放的污染因子和排放量進行實時在線監測，加強了污染物的排放控制管理。2011年金山店鐵礦開展清潔生產審核工作，制定和落實清潔生產方案，確定選礦浮選柱、過濾機控制和篩分除塵系統等技術改造項目。通過項目實施，年節電約63萬度，并回收原礦約1300噸，取得直接經濟效益約為365萬元/年。

2.4 推進節能減排，構建綠色低碳模式

多年來，金山店鐵礦一直堅持走資源節約、能源節約的發展道路。在節能改造方面：將提升機、壓風機，風機及水泵，皮帶運輸系統等采用變頻器、功率控制器等節能產品；變壓器全部更新為節能變壓器；對排廢電鏟進行改造，將原來的發電機組電控系統改造為變頻調速系統；將抓斗吊電控系統改造為變頻調速控制系統；井下提升機采用交流變頻等調速電控系統，節能效果可達30%以上。在技術引進方面：引進大批先進的生產技術裝備，由電動鏟運機替代裝巖機，由采礦液壓鑿巖臺車替代了老式141型臺車，由掘進臺車替代了風動鑿巖機，由進口篩分設備替代了傳統的分級機，由陶瓷過濾機替代了真空抽濾機，大大節約了能耗。在照明燈具方面：采用LED等綠色照明產品替代白熾燈、高壓汞燈等高耗能照明產品。近年來，金山店鐵礦堅持把發展循環經濟作為產業結構調整的重點，投資226余萬對井下外排廢水沉淀池進行了改造，新增了一座具有隔油、沉淀凈化和回收利用等多重功能的凈化池，回水系統的儲水量由原來4300立方提高到目前的11000立方。

2.5 開展復墾綠化，構建生態環保模式

金山店鐵礦在進行資源開發的同時重視生態環境保護，該礦成立了綠化委員會，明確了具體的管理部門（綠化辦公室）和實施單位，現有武鋼園林專家一名，綠化管理人員12名，直接從事綠化復墾、環衛工作的人員316名。礦區編制了《金山店鐵礦土地復墾方案報告書》，制定了《綠化管理考核辦法》。金山店鐵礦不斷加強復墾工作技術創新，在錫冶山尾礦庫1#壩上進行了芭茅、中華絆根草坪、虎皮草、絲蘭等多個物種進行了復墾造林試驗比對，并取得成功經驗；運用自主創新的“裸巖坡面生態恢復技術”，在擴產路兩側種值50000株香樟、莢竹桃、凌宵等植被，覆蓋了40000m2的裸露硬巖坡面，實現了裸露硬巖坡面的生態綠化。多年來，該礦通過堅持不懈的復墾和綠化，現已累計完成復墾面積達698畝，土地復墾率達到38%。

2.6 重視企地合作，構建和諧社區模式

金山店鐵礦高度重視企地合作，建立了良好的企地合作關系。該礦先后捐資當地政府8000萬修建塑料廠、木鏍釘廠、電扇廠等企業。在防洪搶險救災時，為地方政府無償提供所需水泥、鋼材等物資，支持地方經濟建設。該礦積極承擔社會責任，2011年投入4000萬元，為新村社區引進長江水。先后投資3000萬元，修建雙向環保的羅保路24公里。多年來，金山店鐵礦持續投入資金，先后實施并完成了棚戶區、危房、平房、火險房改造。同時，該礦積極進行企業文化建設，認真實施《武鋼企業文化手冊》和《武鋼企業文化識別系統執行手冊》；組織實施《創建和諧礦山實施細則》和《建設“兩型礦山”實施細則》，重新修訂企業文化建設規劃和管理標準。為了豐富居民文化生活，金山店鐵礦每年投入專項資金，積極開展內容豐富多彩、職工喜聞樂見的文化活動，成立了攝影、橋牌、音樂舞蹈、書法、球類、盆景等群眾性協會，針對不同節日，開展不同的主題文化活動。

3 綠色礦山建設面臨的主要困難

3.1 資源高效開發方面

（1）金山店鐵礦礦區規模較大，但小礦體群較多，粉礦和破碎帶比例較大且分布極不均勻，地質條件復雜。（2）礦山目前采用無底柱崩落采礦法，受采礦工藝的制約，采礦回采率較低、貧化率較高，廢石產生量大。同時隨著采礦作業面水平下降，對地表的破壞和影響范圍擴大，給礦山地質環境帶來巨大壓力。（3）在長期開采過程中，主礦體周邊遺留了部分邊角礦體、隱伏礦體和端部礦體。主要集中在張福山東區-200m以上和余采東北部零星礦體，張福山西區-312m以上和東區-298m以上及余采-242m以上難采礦體。

3.2 資源綜合利用方面

（1）目前采礦和選礦拋尾產生的廢石主要用于露采坑的回填，但每年約80萬噸濕尾大部分排往尾礦庫堆存。該礦尾礦庫屬一面靠山三面建壩的傍山型尾礦庫，已建設運行40余年，目前壩體標高已接近原75m設計標高，尾礦庫容已難以滿足尾礦排放的需要。（2）金山店鐵礦伴生礦有硫、銅、鎳、鈷，目前只進行了硫精礦回收。雖然銅、鎳、鈷含量極低，但隨著選礦技術的發展，開展銅、鎳、鈷資源回收利用已具有重要意義。

3.3 土地復墾與地質災害治理方面

（1）金山店鐵礦50余年開采歷史造成前期土地復墾欠賬較多。目前，雖然土地復墾率已達到38%，但仍有部分廢棄土地有待復墾，主要集中在余華寺采場、張福山露采坑、張福山排廢場、尾礦庫邊坡等。上述地段主要是廢石場和廢石邊坡，土質以廢石和硬巖為主，土壤貧瘠，土壤活性和團粒結構差，不利于植物生長。（2）礦區環境地質條件復雜，降雨較為豐沛。由于長期的礦產開采與各種自然因素綜合影響，產生了包括露采坑高邊坡、人工切坡、廢渣邊坡和滑坡，地面變形等一系列環境地質問題。

4 對策與建議

4.1 指導思想

貫徹落實科學發展觀，以“打造綠色礦山、建設和諧家園”為主線，以綠色礦山建設工作為中心，統籌礦山發展資源、兼顧環境效益和社會效益，發展循環經濟。緊跟市場走勢，深化科學管理，推動企業技術升級和發展方式轉型，確保礦山的可持續發展。

4.2 基本原則

遵循“開采方式科學化、資源利用高效化、企業管理規范化、生產工藝環保化、礦山環境生態化”的基本要求，努力實現礦山發展的資源效益、環境效益和社會效益的協調統一，資源開發與環境保護并舉，礦山發展與社區繁榮共贏。

4.3 建議

（1）資源高效開發方面

a.加強與相關科研單位的聯合科技攻關，不斷探索隨地質條件變化粉礦和破碎帶巷道掘進技術，不斷提高粉礦體巷道利用率和采場礦石回收率。b.推進-410m以下水平開拓工作，確保充填采礦法和轉段生產順利銜接。開展充填采礦法的實驗試點工作，探索、積累充填采礦經驗，為全礦區實施充填采礦法奠定基礎。通過采礦方法的改進，達到礦產資源高效開發利用的目的。c.高度重視殘礦、難采礦回采的重要意義，加大資金投入，加強管理工作，繼續開展殘礦、難采礦的采礦方法攻關，逐年提高殘礦、難采礦回采率，減少資源浪費。

（2）資源綜合利用方面

a.推動并實施濕尾礦干堆工程，減少尾礦庫庫容需求，切實解決尾礦排放出路問題。同時，結合充填采礦實驗的不斷推進，探索無廢開采技術及廢石尾礦充填等多途徑應用渠道，提高濕尾綜合利用率。b.進一步開展高效選礦工藝技術研究，通過實施原礦分級干選工藝優化、浮選機改浮選柱等技術改造措施，達到提高金屬回收率、資源綜合利用、節能增效的目的。c.部署銅、鎳、鈷資源回收利用專題攻關，與相關科研單位合作開展銅、鎳、鈷資源回收前期可行性研究，為實現銅、鎳、鈷資源回收打下良好基礎。

（3）土地復墾與地質災害治理方面

a.加強技術創新和科技進步工作，開展廢石邊坡復墾技術攻關。堅持“邊生產、邊復墾”的原則，統一部署、重點突破，與地質環境災害治理、露采坑回填相結合，加大資金投入，做好土地復墾工作。b.對礦區可能形成地質環境災害場所全面清理，加強露采坑、廢石場綜合治理恢復工程，全面開展對礦區內發育的潛在不穩定邊坡治理，完善礦區及露采坑排水系統，減少礦區地質環境災害的影響。

5 結束語

礦產資源的開發與利用會帶來環境和生態問題，礦山企業不僅要關心經濟效益，還應考慮環境效益和社會效益，實現高效率、無廢開采，走綠色礦山建設之路[4]。金山店鐵礦資源豐富，基礎設施良好，在綠色礦山建設過程中已積累了豐富的經驗，體現了資源開發和環境保護相協調的原則。在下一步綠色礦山建設中，只要有針對性的解決面臨的困難和問題，就一定會取得更大的成就，并在我國礦山行業建設綠色礦山過程中發揮示范和輻射作用。

參考文獻

[1]國土資源部.關于貫徹落實全國礦產資源規劃發展綠色礦業建設綠色礦山工作的指導意見[S].（2010）119號.

[2]國土資源部.國家級綠色礦山基本條件[J].中國國土資源報，2010.

[3]武鋼金山店鐵礦綠色礦山建設規劃[D].湖北大學，2013.

[4]王洪仁，張永坤，南世卿.司家營鐵礦節能減排和綠色礦山建設實踐[J].金屬礦山，2011，6.

作者簡介：李彥靜（1988-），女，碩士研究生。

*通訊作者：李海波（1964-），男，教授，碩士研究生導師。