王靖文
(中國冶金礦業鞍山冶金設計院有限責任公司,遼寧 鞍山 114044)
針對貧礦多的情況,就要加強研究提高選冶水平,走人造富礦道路。根據共、伴生礦產多的特點,就應實行綜合勘查,綜合評價、綜合開發、綜合利用的方針。
中國冶金露天礦山,大部礦體上部覆蓋層均較厚,露天長期采用8°~12°緩工作幫坡角。因而初期剝采比、基建工程量較大,影響投資效果的發揮。隨著采礦技術的提高,由緩幫改為陡幫,工作幫坡角最大可達25°同時,根據條件適合的深、厚礦體,采用分期開采與分期過渡,較好地解決了礦山產量穩定、推遲剝離高峰期或投資效益不佳的弊端。
平峒溜井開拓技術,這種運輸方式非常適用于中國國情。我國單條溜井能力雖然只有800萬t/a左右,早在20世紀60年代提出大斷面,貯滿礦,定時放礦溜井設計和生產的指導思想,70年代我們即進行了礦石在溜井中移動規律和動態拱傳遞速度的研究,并在鏡鐵山礦、德興銅礦、馬路坪礦的溜井中驗證理論是正確的。
冶金地下礦山開采技術。對無底柱分段崩落法得到改進;按不同礦床地質埋藏條件,試驗研究有底柱分段崩落法,自然崩落法等,在設計與生產中,都取得了成功的經驗。
邊坡技術研究與應用有新突破。近些年來由于巖體力學在邊坡技術研究領域有新突破,使得邊坡角比過去有明顯提高。例如包鋼白云由于邊坡角提高3°,減少剝巖量11853萬t,生產剝采比由4.36t/t降到3.8t/t,使每年少剝巖280萬t。總之,由于邊坡研究的進展,帶來礦山實際經濟效益非常可觀。
目前,我國冶金礦山大體有兩種類型,一是資源、環境污染和生態破壞速度受到控制,但總量仍在增加;二是由于采取r嚴格控制措施,資源環境生態在一定的破壞狀態上保持穩定,或者說由于采取了有效的治理、保護與恢復措施、資源環境、生態向著原有狀態方面改善。第二種類型礦山雖然目前只占20%左右,但在不斷增長。中國新礦產資源保護法已正式出臺,我國冶金礦山所在地,往往依托礦山而興起、逐步發展建設成為人口相對集中、交通便利的城鎮。隨著礦產資源的開發與枯竭,這些城鎮的生態環境與社會經濟如何持續協調發展,便是本文探討的議題。
金屬礦開采1億t礦石需要剝離巖石2.5億t~3億t,每堆置1億t廢石的排土場約占土地1500畝。按目前已建成投產的重點礦山年生產1.3億t礦石計算,每年剝巖3.9億t~4.6億t,冶金礦山已占用土地101.37萬畝,其中重點冶金礦山占地71.47萬畝。占用土地類型見下表。重點礦山破壞土地概況這里不再論述。

表1 冶金礦山占用土地概況
礦山開采和礦石加工精選過程中所產生的廢石、尾礦均稱為礦山廢物,如果加以綜合利用則變廢為寶,變害為利,如果得不到綜合利用則將危害人們的生產生活,對于閉坑礦山和將要閉坑的礦山,解決這一問題,對于我國來說具有現實意義。
當前冶金礦山綜合利用:①精選深加工回收尾礦中有價值礦物;②篩選石塊做建筑用石料;③根據廢物顏色加工制作各種釉面磚等。
通過人們采取工程措施或生物措施,使其被破壞土地重新恢復到人們可望利用的復墾活動在冶金礦山已有較大進展。通過我國《土地復墾規定》的實施,已使很多礦山增強了節約用地的意識,想方設法少占土地。采用無廢料和少廢料工藝,如露天礦采用內排方式;利用空間增加廢石場高度,減少占地的方式;坑內礦采用尾砂充填井下采空區的方式等等減少占地和占地還田有效辦法。
隨著現代科學技術的發展,人們對資源利用與環境保護的認識不斷深化。一方面為了改善環境,保持生態平衡,需要礦山工業部門對廢棄物進行治理,另一方面又為回收利用廢棄物開辟途徑。我國礦山土地復墾起步晚,速度慢,與世界其他國家相比較,目前仍處于發展階段。復土造田、綠化植被、使被破壞與占用的土地得到再利用,是解決人們吃飯與建設的矛盾,恢復閉坑時期的生態平衡、保持礦區自然環境,造福人民的千秋偉業。
推進土地復墾,必須按照歸口管理、分工負責密切配合、統一規劃的原則。運用法律的、經濟的、科學的手段組織實施。使土地復墾工作向制度化、科學化和效益型發展。要力爭做到邊用地邊補償,誰破壞準復墾原則。不能等到礦山閉坑后再解決。必須堅持占用或破壞l畝,復墾補償l畝的原則方針。土地復墾與審批建設用地相結合,對設計文件、設計書必須包括土地復墾內容,審批機關要嚴格審批把關,否則審批機關一律不予批準項目的實施。
(1)從理論上,礦山廢石是在采礦過程中出現并被排放到環境中去,不僅數量較大而且危害深遠。應該是工業企業管理中的一個組成部分,工業企業的生產過程,既是產品形成過程,又是物質消耗過程。一部分原料轉化為產品,一部分原料變成廢物排放。原料轉化產品量多,排棄廢物量就少。因此,提高資源利用率減少損失與污染,是工業部門的任務之一。
(2)從技術上,礦山廢石作建筑材料,如生產各種水泥、鑄石及其他建筑材料與預制件,世界各國在工藝技術上都積累了成功經驗。對其強度較低礦山廢石可進行攻關試驗研究,用于低籌級建筑用和道路工程用石。
礦山廢棄物料、生產噪音,以及引起地表下陷水質污染等,將會長期對當地生態環境造成破壞。由于開采強度的加強,礦山服務年限將會縮短,閉坑礦山將盡早出現。現有礦山消失及閉坑礦山日益增多,遺留未能很好處理的采空區、廢石場、尾礦塊,仍將繼續不斷地對礦區環境產生消極影響。
本文對閉坑礦山排放的固體廢物,作為二次資源進行合理開發,及有效利用的可能性和必要性進行了論述,預計短期內就會有更顯著地改觀。