新時(shí)代背景下綠色礦山建設(shè)模式探索與實(shí)踐

曾 陽

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

1 引言

2010年國(guó)土資源部下發(fā)了《關(guān)于貫徹落實(shí)全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃發(fā)展綠色礦業(yè)建設(shè)綠色礦山工作的指導(dǎo)意見》，意見系統(tǒng)闡述了建設(shè)綠色礦山、發(fā)展綠色礦業(yè)的重要意義。近年來，以習(xí)近平總書記立足我國(guó)社會(huì)發(fā)展的主要矛盾和變化，把握經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)的趨勢(shì)特征，著眼以滿足人民日益增長(zhǎng)美好生活需要，把生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”總體布局，給我國(guó)礦業(yè)綠色發(fā)展提出了新的更高要求［1］開啟了我國(guó)礦業(yè)領(lǐng)域生態(tài)文明建設(shè)新時(shí)代。本文以武山銅礦為例，總結(jié)其綠色礦山建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為全面推進(jìn)綠色礦山建設(shè)提供借鑒。

2 武山銅礦概況

武山銅礦位于江西省瑞昌市白楊鎮(zhèn)境內(nèi)，是江銅集團(tuán)旗下一座擁有五十多年開采歷史的大型井采銅礦山，礦山始建于1966年，1984年建成采選綜合能力1200t/日，實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)；幾經(jīng)擴(kuò)產(chǎn)技術(shù)改造，目前采選綜合生產(chǎn)能力達(dá)5000t/日以上。

武山銅礦由南、北兩個(gè)礦帶組成，南礦帶為矽卡巖型銅礦床，北礦帶為層控塊狀硫化物礦床；礦區(qū)累計(jì)探明銅金屬量192.45萬t，共生硫量1565.74萬t，伴生有金、銀等資源［2］。礦山采用南、北礦帶分采混選的生產(chǎn)方式；根據(jù)礦體及圍巖穩(wěn)固特征,其中北礦帶優(yōu)選下向水平分層進(jìn)路式分級(jí)尾砂膠結(jié)充填采礦法,南礦帶優(yōu)選下向水平分層進(jìn)路式水砂充填采礦法；選礦采用半自磨加球磨，優(yōu)先選銅，銅尾選硫的選礦工藝流程，主要產(chǎn)品為銅精礦和硫精礦。

3 綠色礦山建設(shè)模式

武山銅礦是一座擁有五十多年開采歷史的老礦山，立足全面推進(jìn)生態(tài)文明發(fā)展思路，深刻領(lǐng)悟綠色礦山建設(shè)重要內(nèi)涵，不走入“大拆大建”和側(cè)重種草植樹的末端治理誤區(qū)，秉持“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的原則，站在高起點(diǎn)上統(tǒng)籌礦業(yè)開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系，全面堅(jiān)持遵循技術(shù)革新、源頭管控和末端循環(huán)的方式，在礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中踐行“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，引領(lǐng)和帶動(dòng)傳統(tǒng)礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)［3］，提升礦業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益。

武山銅礦探索出以依法辦礦、規(guī)范管理、安全生產(chǎn)為前提，以資源利用、節(jié)能減排和科技創(chuàng)新為核心，社區(qū)和諧及美麗武銅建設(shè)為保障，以打造長(zhǎng)江沿岸最美礦山和建成國(guó)內(nèi)標(biāo)桿井采銅礦山為目標(biāo)，探索出了生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一的綠色礦山建設(shè)新型模式［4］。2019年以全省最高分成績(jī)通過江西省自然資源廳組織的綠色礦山現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、驗(yàn)收，并順利遴選進(jìn)入全國(guó)綠色礦山名錄。近年來，武山銅礦遵循綠色發(fā)展新模式，促使礦山在資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山等方面水平得到全面大幅提升。新時(shí)代背景下探索出的武銅綠色礦山建設(shè)新型模式在武山銅礦的成功實(shí)踐，證明在礦業(yè)開發(fā)活動(dòng)過程中開展綠色礦山建設(shè)可實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益方面的多贏。

圖1 武山銅礦綠色礦山建設(shè)新型模式

4 綠色礦山建設(shè)效果

4.1 礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)及治理成效明顯

礦山建立了完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中嚴(yán)格貫徹落實(shí)“邊開采、邊治理、邊恢復(fù)”的“三邊政策”。近年來，累計(jì)投入6882.63萬元開展礦山環(huán)境綜合治理項(xiàng)目與土地復(fù)墾工作，全面改造礦區(qū)環(huán)境，實(shí)施清污分流工程，對(duì)停止使用的廢石堆場(chǎng)、人工高陡邊坡等廢棄工業(yè)全面實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程，累計(jì)完成綠化復(fù)墾面積20余萬平方米（如圖2）等，取得了顯著的生態(tài)及社會(huì)效益。

圖2 廢石堆場(chǎng)恢復(fù)治理前后對(duì)比圖

4.2 采礦方法及充填技術(shù)安全先進(jìn)

武山銅礦堅(jiān)持“保護(hù)和合理開發(fā)利用”的原則，率先在環(huán)境脆弱地區(qū)選擇了對(duì)生態(tài)擾動(dòng)和影響小的采礦方法和充填工藝。根據(jù)圍巖及礦體特征的不同，分別優(yōu)選了下向水平分層進(jìn)路式分級(jí)尾砂膠結(jié)充填采礦法及下向水平分層進(jìn)路式水砂充填采礦法。

隨著采礦方法和充填技術(shù)的的優(yōu)化和成熟應(yīng)用，采礦效率得到顯著提升，單產(chǎn)能力由85t/日提升至200t/日以上，礦山開采回采率達(dá)到94%以上，每年利用尾砂充填采空區(qū)達(dá)到70萬t以上。

4.3 選礦工藝及技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)跑同行

在充分研究礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上，探索出先進(jìn)可行的先進(jìn)選礦工藝流程。采取了半自磨+球磨的磨礦流程，優(yōu)先選銅，銅尾選硫的先進(jìn)選礦工藝，特別是實(shí)施了氧化鋁研磨球取代金屬球的磨礦、中礦再磨工藝及高硫回收及改造方面項(xiàng)目［5］，選銅回收率由86.5%提高至87.77%，銅精礦品位由23%提高至24.1%；選硫回收率由62.58%提高至70.92%，選礦工藝及技術(shù)指標(biāo)在行業(yè)內(nèi)達(dá)到領(lǐng)跑水平。

4.4 資源綜合利用水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

武山銅礦不斷積極開展共伴生資源的綜合利用方面的新技術(shù)研究，不斷在資源綜合利用、固體廢棄物資源化利用及生產(chǎn)廢水循環(huán)利用技術(shù)等方面開展探索和研究。

一是積極探索共伴生S、Au、Ag的回收和利用，資源綜合利用率由55.63%提高至63.91%；

二是在固體廢棄物資源化利用方面，通過實(shí)施分級(jí)尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，每年尾砂資源利用率可達(dá)到70萬t以上；

三是實(shí)施老尾礦庫(kù)尾砂綜合回收利用項(xiàng)目，回采尾砂約360萬m3，在尾砂中生產(chǎn)標(biāo)硫32萬t、回收充填用砂110萬t以上；

四是生產(chǎn)廢水循環(huán)利用方面，充分利用選礦工業(yè)廢水復(fù)用，選礦工業(yè)水復(fù)用率達(dá)到96.34%；

五是廢石堆場(chǎng)淋溶廢水再利用方面，通過改造酸性廢水收集池，收集廢石堆場(chǎng)淋溶酸性廢水，利用酸性廢水取代硫酸或硫酸銅活化黃鐵礦選硫。

總之，武山銅礦在開展資源綜合利用及“三廢”資源化方面取得重大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)及社會(huì)效益。

4.5 節(jié)能減排管理措施得力有效

礦山建立了生產(chǎn)全過程的能源管理體系，通過采取了形式多樣的節(jié)能減排措施采選綜合能耗滿足有色金屬礦山節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50595-2010）中二級(jí)能耗指標(biāo)要求。實(shí)施了南、北空壓機(jī)集中控制改造，用電單耗由3.68kW·h/t同比下降至3.54kW·h/t；并安裝壓風(fēng)機(jī)余熱回收裝置將冷卻水熱能轉(zhuǎn)換為員工洗浴用水；在井下全面推廣節(jié)能燈具的使用，每年可節(jié)約用電量100萬kW·h。

4.6 產(chǎn)學(xué)研科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化顯著

擁有較為完善的技術(shù)及管理組織架構(gòu)，重視企業(yè)科技研發(fā)與科研隊(duì)伍建設(shè)，建立了產(chǎn)學(xué)研用的科技創(chuàng)新體系，近年來科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化顯著。開展了“充填采礦災(zāi)變預(yù)測(cè)與防治關(guān)鍵技術(shù)研究”、“降低介質(zhì)單耗及磨礦產(chǎn)品粒度優(yōu)化研究”、“高效、高質(zhì)、低成本充填工藝研究”、“武山銅礦深部地質(zhì)找礦研究”等一大批科研項(xiàng)目。尤其是在采礦方法研究方面的成果轉(zhuǎn)化，具體為采用了大斷面高效率的分級(jí)尾砂膠結(jié)充填采礦法，取消了鋼筋混凝土假底和坑木支護(hù)，促進(jìn)生產(chǎn)效率和安全管理方面實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，該工藝技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；在深部地質(zhì)找礦研究方面，礦山投入2.5億元專項(xiàng)實(shí)施了武山銅礦深部地質(zhì)詳查、深部地質(zhì)勘探項(xiàng)目，在深部探獲銅金屬儲(chǔ)量118.7萬t［6］，可延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限50年以上。武山銅礦的產(chǎn)學(xué)研用科技創(chuàng)新效果明顯，成果轉(zhuǎn)化顯著，在經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益方面取得重要成果。

5 綠色礦山建設(shè)亮點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)

5.1 高位推動(dòng)，做好頂層設(shè)計(jì)

在綠色礦山建設(shè)之初武山銅礦成立了由礦黨政主要領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)小組，武銅高層立足于礦山實(shí)際情況、需求與可行，立足于國(guó)家政策與戰(zhàn)略高度，確立了武山銅礦綠色礦山建設(shè)的總體發(fā)展目標(biāo)與任務(wù)，要求以立足實(shí)際、實(shí)事求是的原則，從礦山實(shí)際情況出發(fā)，實(shí)事求是的制定綠色礦山建設(shè)規(guī)劃；以因地制宜、因礦施策、合理可行的原則[7]，不走“大拆大建”和側(cè)重種草植樹的末端治理誤區(qū)；以突出重點(diǎn)、兼顧全面的原則，突出和抓住重點(diǎn)，以重點(diǎn)帶動(dòng)其它工作的全面開展；以生態(tài)優(yōu)先、綠色引領(lǐng)、科技創(chuàng)新為原則，在推動(dòng)資源綜合利用方面做文章、“三廢”資源化方面尋突破，降耗減排方面下功夫。高位推動(dòng)，做好頂層設(shè)計(jì)是武銅綠色礦山建設(shè)新型模式成功的關(guān)鍵因素。

5.2 部門聯(lián)動(dòng)，做好科學(xué)謀劃

綠色礦山創(chuàng)建工作是一項(xiàng)政策及專業(yè)性強(qiáng)、覆蓋面廣、投資額大的系統(tǒng)工程，為做好、做優(yōu)礦山綠色礦山建設(shè)工作，武山銅礦《武山銅礦綠色礦山創(chuàng)建工作方案》要求，并根據(jù)專業(yè)劃分成立了9個(gè)武山銅礦綠色礦山建設(shè)工作小組，并明確了責(zé)任部門（單位）、人員及完成時(shí)間和任務(wù)目標(biāo)，通過各專業(yè)工作組的密切協(xié)調(diào)配合，積極探索創(chuàng)新，依據(jù)《有色金屬行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》，立足礦山實(shí)際、因礦制宜的原則科學(xué)謀劃了十三項(xiàng)涉及地質(zhì)環(huán)境、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新等方面的重點(diǎn)工程。各相關(guān)部門聯(lián)手，整體謀劃和制定合理可行的綠色礦山建設(shè)工程是武銅綠色礦山建設(shè)新型模式成功的重要途徑。

5.3 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，落實(shí)成果轉(zhuǎn)化

科技創(chuàng)新是綠色發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力，武山銅礦在實(shí)施綠色礦山建設(shè)工程過程中，跳出傳統(tǒng)思維開展綠色礦山工程落實(shí)工作，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展和成果轉(zhuǎn)化。高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求做好了綠色礦山建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施工作。主要有：

（1）針對(duì)武山銅礦廢石堆場(chǎng)pH值為酸性的實(shí)際情況，引進(jìn)了先進(jìn)的“原位基質(zhì)改良+直接植被技術(shù)”對(duì)地表土壤進(jìn)行改良，局部多裸露巖石、碎石區(qū)域視坡面穩(wěn)定度采用噴播“基質(zhì)改良”客土或開設(shè)人工條溝鋪設(shè)“基質(zhì)改良”客土后配置三十余種灌、喬木類植物進(jìn)行原位復(fù)綠，以建立和恢復(fù)合理的生態(tài)系統(tǒng)。一是未采取傳統(tǒng)覆土復(fù)綠的方法進(jìn)行復(fù)綠，使用原位基質(zhì)改良的措施可以減少?gòu)U石堆場(chǎng)酸性水及重金屬對(duì)覆土的二次污染；二是配置了種類繁多的十字花科和豆科類超積累植物，用于吸收也降解廢石堆中的重金屬，從源頭上出發(fā)達(dá)到生態(tài)總體恢復(fù)重建的效果；三是在注重生態(tài)修復(fù)與景觀重建并重，使得廢石堆在礦山廢墟中重?zé)ㄐ律蔀榈V山員工的休閑公園。

（2）為解決礦山選銅浮選過程中中礦的有用礦物的單體解離，導(dǎo)致選礦生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)較大的問題，開展了“中礦再磨”科學(xué)技術(shù)研究。在試驗(yàn)室研究成果的基礎(chǔ)上，及時(shí)對(duì)科研成果進(jìn)行了轉(zhuǎn)化運(yùn)用。充分利用了武山銅礦已有精-尾泵將中礦（精-尾+掃-精礦）泵進(jìn)新增旋流器組預(yù)選分級(jí)，分級(jí)沉砂進(jìn)球磨機(jī)再磨，球磨機(jī)再磨排礦采用新增渣漿泵揚(yáng)送到同一平臺(tái)新增的另一組旋流器組檢查分級(jí)，分級(jí)沉砂進(jìn)球磨機(jī)再磨，預(yù)先與檢查分級(jí)溢流產(chǎn)品均返回原礦泵池，構(gòu)成中礦再磨新流程。該科研成果的轉(zhuǎn)化運(yùn)用，有效解決了武山銅礦磨礦細(xì)度控制難度較大的問題，改善了中礦產(chǎn)品連生體的解離度，與工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用前相比，選銅回收率由86.5%提高至87.77%，銅精礦品位由23%提高至24.1%。

（3） 武山銅礦原用的水砂充填采礦法嚴(yán)重制約著生產(chǎn)效率提升和加大了采礦作業(yè)安全管理的難度，為了響應(yīng)習(xí)近平總書記“共抓長(zhǎng)江大保護(hù)，不搞大開發(fā)”的發(fā)展理念，率先在環(huán)境敏感及脆弱的地區(qū)使用了分級(jí)尾砂膠結(jié)充填采礦法，通過旋流器進(jìn)行尾砂分級(jí)后濃密造漿并加入一定比例的水泥，制成井下充填料漿，用于井下采空區(qū)充填。該工藝的推廣應(yīng)用，取得明顯效果。采場(chǎng)的單產(chǎn)能力由85t/日提高至200t/日以上，每年可節(jié)約坑木120萬m3，減少尾砂年排放量70萬t以上。

（4）為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨越式發(fā)展，在開展各項(xiàng)科研改造的同時(shí)，實(shí)施了-210m井下排水自動(dòng)化、溜井動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、供配電綜合自動(dòng)化、生產(chǎn)廢水自動(dòng)控制處理、大型三維數(shù)字化礦業(yè)軟件、生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、企業(yè)資源信息化管理等方面的應(yīng)用和改造。實(shí)現(xiàn)了采礦作業(yè)機(jī)械化，選礦作業(yè)數(shù)控化，能耗管理自動(dòng)化，企業(yè)管理信息化的現(xiàn)代化、智能化新型礦山。

5.4 宣傳策動(dòng)，營(yíng)造良好氛圍

為更好地開展武山銅礦綠色礦山建設(shè)工作，一是健全完善了礦山資源、質(zhì)量、安全、節(jié)能、環(huán)保、崗位等各項(xiàng)規(guī)章和管理制度，通過內(nèi)部電視臺(tái)、報(bào)刊、企業(yè)網(wǎng)站、班組學(xué)習(xí)等平臺(tái)加強(qiáng)了綠色礦山政策的宣貫，增強(qiáng)員工的“兩山”意識(shí)，讓全體員工積極參與綠色礦山建設(shè)工作；還組織技術(shù)及管理人員開展三期了“綠色礦山建設(shè)專題培訓(xùn)班”，提高相關(guān)人員綠色礦山建設(shè)及管理能力和水平。營(yíng)造綠色礦山建設(shè)的良好氛圍，促使全員參與和做好綠色礦山建設(shè)是武銅綠色發(fā)展模式成功的重要力量源泉。

6 結(jié)論與展望

（1）武山銅礦探索并總結(jié)出可推廣、復(fù)制的綠色發(fā)展新型模式，以實(shí)際行動(dòng)踐行習(xí)近平總書記提出“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念，表明綠色礦山建設(shè)是一項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益方面的多贏的工作。

（2）在開展綠色礦山建設(shè)過程中，應(yīng)深刻領(lǐng)悟綠色礦山建設(shè)發(fā)展內(nèi)涵，綠色礦山的真正含義不僅僅是做好綠化，在礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程中應(yīng)當(dāng)實(shí)施科學(xué)有序開采，實(shí)現(xiàn)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化的礦山。

（3）開展綠色礦山建設(shè)時(shí)頂層設(shè)計(jì)是綠色礦山成功與否的關(guān)鍵因素，應(yīng)當(dāng)立足企業(yè)當(dāng)前以及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求，綜合“因地制宜性、專業(yè)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)可行性、循環(huán)系統(tǒng)性和意識(shí)超前性”做好綠色礦山規(guī)劃工作；二是將綠色礦山建設(shè)與礦山的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)緊密結(jié)合，健全和完善綠色礦山建設(shè)規(guī)劃、實(shí)施、組織和管理體系，搭建以科技創(chuàng)新為核心的驅(qū)動(dòng)體系；三是要加強(qiáng)綠色礦山理念政策的宣貫，增強(qiáng)員工的“兩山”理念，讓全體員工積極參與綠色礦山建設(shè)工作。

綠色礦山建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性,復(fù)雜性的系統(tǒng)工程［7］，也是轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,建設(shè)"資源節(jié)約型,環(huán)境友好型企業(yè)" 的必然要求。不是一蹴而就，一朝努力就成正果的工作，須要貫穿于整個(gè)礦山的生命周期。武山銅礦將在高起點(diǎn)上統(tǒng)籌礦業(yè)開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系，自覺落實(shí)在生態(tài)優(yōu)先的前提下開發(fā)礦業(yè)，是武銅發(fā)展建設(shè)的第一前提。按照江西省委和省政府對(duì)江銅集團(tuán) “三年創(chuàng)新倍增”發(fā)展目標(biāo)的總要求，不斷完善和持續(xù)開展綠色礦山工作，武銅將以實(shí)施“三期擴(kuò)建工程”和“美麗武銅建設(shè)”為契機(jī)，下一步將開展全尾膏體充填試驗(yàn)、廢石破碎利用等方面工作，進(jìn)一步提高“三廢”資源化利用水平，以全面推進(jìn)綠色礦山建設(shè)為抓手，在先進(jìn)工藝、資源利用和節(jié)能減排上持續(xù)發(fā)力，致力于打造長(zhǎng)江沿岸最美礦山企業(yè)，朝著建成創(chuàng)新、提質(zhì)、綠色、共享的國(guó)內(nèi)標(biāo)桿井采銅礦山目標(biāo)不斷邁進(jìn)。