技术创新在绿色矿山建设中的运用研究

刘瑜　齐大田　吴岩

摘 要：采矿业是中国金融价值链中最上游的产业，也是国民金融的基础。中国金属矿产资源最关键的特性是大型矿床很少，中小型矿山很多。生态毁坏严重，矿业发展无法持续。文章阐述了填埋技术、尾矿重选技术、水循环运用技术、矿石运输技术和生态重建技术在绿色矿山营建中的运用。成效证明，绿色矿山在金融效益、社会效益、环境效益和可持续发展方面优于传统矿山。

关键词：绿色矿山;充填采矿;尾矿再选;水循环运用;生态重建

采矿方法决定了采矿效率，反映了采矿技术。绿色矿山的营建是一种新的资源开发模式，其主要目标是推进矿山的和谐。“以人为本，可持续发展”的科学发展观契合构建和谐社会的需要。增强绿色矿山营建是营建资源节约型和环境友好型社会的必然趋向。国土资源部在“关于实施中国矿产资源规划和发展绿色矿业营建绿色矿业的指导意见”中指出绿色矿山的九个基本前提是合法采矿、标准化管控、综合运用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐、公司文化。其中，技术创新在绿色矿山营建中发挥了关键的支撑效用。

1    在绿色矿山营建中填充采矿技术的运用

充填采矿技术具有“增强资源运用率，增强采矿安全，阻止地面坍塌，充实运用固体废物，减少生态毁坏”等功能。填筑采矿技术是营建绿色矿山的有效方法，可以处置垃圾场占地、地质灾害危险源和生态环境等难题。山西地下矿运用传统的空地开采方法，在采空区后期，在空地暴露期间，地下形成大量采空区。矿山改用采矿技术，效果如下：

（1）有效阻止了地质灾害的发生。经过填充地下采空區，可以减少地面沉降和山体坍塌，阻止形成新的地质灾害。经过采矿区的道路可以完全保留，不会分流，减少新的征地，减少对采矿区地面植被的毁坏，保护矿区原有的生态环境。

（2）增强了地下采矿的安全性。填方开采方法可以减少井下大采空区的形成，减少采空区坍塌对采矿工作的影响，为矿床的安全开采提供保证。

（3）有利于增强矿石资源的运用效率。运用崩落法或空场法时，矿石损失率超过30%。分段灌装采矿方法的采收率可达90%以上，极大增强了资源回收率，减少了资源浪费，落实了矿产资源的高效运用和集约化开发。

（4）充实运用矿山固体废料。用于充填的废料主要有采矿或开采的废石、选矿尾矿、化工生产废料等。尾矿和废渣的堆放不仅占用空间，而且排放场地也不能耕作，致使原有生态系统毁坏，大量土地资源流失。长期存储也会存在安全隐患并增强公司的维护成本。填充采矿技术的使用可以将废物运输到地下区域，减少对环境的毁坏，并落实无雷采矿。

2    在绿色矿山营建中尾矿重选技术的运用

尾矿是采矿公司在分选和浓缩精矿的生产历程里排放的“废物”。随着技术创新和进步，尾矿可变成潜在的二次资源。中国和发达国家的矿产资源总体运用水准仍然存在一定差距。一些矿业公司的综合回收率不到60%，导致矿产资源的极大浪费。从尾矿中回收有用成分是综合运用尾矿的关键路径。随着矿物加工技术水准的增强，尾矿将根据中国重新运用。“矿产资源节约与综合运用”的原则。

以湖南有色金属矿为例，尾矿重选项目完成后，历年处理的尾矿超过110万吨，回收的精矿含有1 300 t锡和450 t铜。同样，在山西的一个磷矿被建成尾矿重选装置后，历年可从尾矿中回收40万吨精矿，重选后的尾矿品位从7.5%降至4.5%。尾矿重选项目的实践证明，尾矿重选技术可以减少尾矿库存，不仅给矿山带来一定的金融效益，还可以推进矿山的可持续发展。

3    在绿色矿山营建中水循环运用技术的运用

在采矿历程中，地下水或坑水将不可减少地发生。在传统的矿井营建中，主要考虑地下突水对采矿工作的消极影响。尤其是在浅矿井中，在自流的状况下，井中的水经常经过口自然流出并肆意排出，在采矿和矿物加工历程中，消耗大量的生产用水。

合理运用地下水突水，落实矿井废水的循环运用，不仅可以减少外部取水对环境的消极影响，还可以处置大量废水排放导致的环境污染难题。

4    在绿色矿山营建中矿石运输技术的运用

大多数矿业公司的矿区远离集中工厂，因此有必要考虑原有矿石运输计划的选择。传统汽车运输方案的主要难题是大量新道路占用土地并毁坏环境。大量采矿车辆污染四周环境，对采矿区四周的群众产生消极影响。

5    在绿色矿山营建中生态重建技术的运用

矿山生态重建是指矿区生态环境的特性，经过人为干涉，恢复被毁坏的生态系统或重建与当地自然环境相协调的生态系统。矿山生态营建是矿业公司走上新型工业化道路、落实可持续发展的必然需要，是当代矿业技术的关键构成部分。

6    结语

在矿产资源开发历程中，以矿山生态环境保护为重点，严格遵循生态红线，全盘营建绿色矿山，推进绿色矿业的发展，是中国矿业发展的必经之路。在营建绿色矿山的历程中，要把科技创新放在凸显的工作岗位上，创新资源开发新技术，增强开发运用水准是落实绿色发展的有力保证。在发展绿色矿山的历程里，必须抓住新的机遇，面对新的挑战，全盘推进“绿色矿山”模式，造福矿区和社会。

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作者简介：刘瑜（1981— ），男，高级工程师，科员，学士;研究方向：机械设计制造及其自动化。