綠色礦山建設探索與實踐：以江西下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)為例

謝 琳，龍立學，賴榮旋，明小泉

(1.江西省地質調查研究院，江西 南昌 330001；2.大余縣自然資源局，江西 大余 341500；3.江西省地礦局九一二地質大隊，江西 鷹潭 335001)

0 引 言

大余縣位于江西省南部，是我國也是世界最大的鎢礦產地，有著“世界鎢都”的美譽。礦山企業(yè)無序開采引發(fā)的各種地質環(huán)境問題，如侵占土地、水土污染、尾沙庫潰壩以及地質災害等，造成了資源浪費和生態(tài)環(huán)境破壞，嚴重阻礙了礦業(yè)經濟的可持續(xù)發(fā)展。2007年中國國際礦業(yè)大會首次提出“落實科學發(fā)展、推進綠色礦業(yè)”的倡議，2008年中國礦業(yè)循環(huán)經濟論壇首次正式提出了“綠色礦山”的概念；《全國礦產資源規(guī)劃(2008～2015年)》中明確提出到2020年形成綠色礦山基本格局的戰(zhàn)略目標。因此，綠色礦業(yè)是礦業(yè)開發(fā)的必然選擇，建設綠色礦山也是礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢。許多礦山企業(yè)率先實施綠色礦山建設，并成為礦山可持續(xù)發(fā)展的典范。本文以江西下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)綠色礦山建設為例，探討了該礦區(qū)在綠色礦山建設過程中的有效途徑和重要舉措，其成功的經驗為同類礦山企業(yè)建設綠色礦山提供借鑒。

1 礦山基本情況

江西下壟鎢業(yè)有限公司(以下簡稱“下壟鎢業(yè)”)的前身是下壟鎢礦，是一座正規(guī)開采了六十多年的國有中型多金屬有色礦山企業(yè)。1918年開始民采，1953年收歸國有，1954年1月建礦，2007年7月改制重組為新型國有控股企業(yè)，是江西鎢業(yè)集團有限公司的骨干企業(yè)。下壟鎢業(yè)地處江西省大余縣、崇義縣交匯處，總部在大余縣樟斗鎮(zhèn)，有樟斗、左拔、大坪三個生產礦區(qū)，有近千名從業(yè)人員，近百名各類專業(yè)技術人員。下壟鎢業(yè)年采選綜合能力28萬t，主要產品為黑鎢精礦，并伴有少量的鉬、鉍等副產品。公司集采、運、選于一體，年產黑鎢精礦1 360 t，“雙龍”牌一級Ⅱ類低鉬低鈣鎢精礦為省優(yōu)產品。

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)根據(jù)礦體特征及圍巖條件采用極薄礦脈淺孔留礦法開采，采取地下開采方式，礦石的自然類型為原生鎢礦，礦石的工業(yè)類型為黑鎢礦-硫化物石英礦石，礦山現(xiàn)有選廠處理能力為1 200 t/d，各配套設施齊全，設備狀態(tài)良好，選礦工藝技術成熟，選礦指標穩(wěn)定，管理良好，完全能滿足生產要求。

2 綠色礦山建設情況

2.1 綠色礦山建設實施情況

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)對于綠色礦山建設高度重視，提出了明確的目標，突出了工作重點，制定了適合于綠色礦山建設的規(guī)范和標準，通過加大對低品位礦綜合回收利用，加快鎢細泥、多金屬綜合回收的改造，堅持“三廢”治用兼顧，加大資源的循環(huán)使用，確保礦產資源高效開發(fā)與合理利用[1]。

1) 堅持科技興礦。從理論創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新三方面來提高企業(yè)的科技創(chuàng)新水平，嚴格控制資源消耗、提高資源采出率，減少污染物的產生和排放，按照“邊生產、邊建設、邊復墾”的原則，積極開展好礦山環(huán)境恢復與綜合治理工作。

2) 進一步健全和規(guī)范“企地和諧共建”機制。通過支援地方新農村建設，改善周邊環(huán)境，消除因礦山開采對周邊居民生產、生活所帶來的不利影響，構建和諧礦區(qū)[2]；通過加大對周邊村莊的勞動力就業(yè)扶持力度，提高當?shù)鼐用裆钏?，帶動地方經濟社會發(fā)展，實現(xiàn)企地共贏發(fā)展。

3) 積極推進安全生產標準化和HSE管理體系建設[3]。把綠色礦山創(chuàng)建工作融入到企業(yè)文化，通過加強綠色礦山建設宣傳，將綠色礦業(yè)的理念貫穿于礦山日常生產的全過程；通過科學、合理、有序地開展綠色礦山企業(yè)文化建設，下壟鎢業(yè)正朝著“開采方式科學化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產工藝環(huán)?；?、礦山環(huán)境生態(tài)化”的綠色方向發(fā)展。

在建設綠色礦山過程中，重點實施了以下四方面的工作。

1) 鎢細泥及多金屬綜合回收的改造。研究優(yōu)化了鎢細泥綜合回收的工藝流程，研究提高了多金屬硫化礦無氰分選工藝和全泥黑白鎢混合浮選藥劑工藝。安裝了Slon離芯選礦機、高效斜管濃縮箱、高頻振動斜板沉降濃密機、過濾機、Ф520×1 000棒磨機、PLG-300螺旋分級機、快速搖床、DSG-電選機、浮選機等186臺套。完成2 000 t/a黑白鎢分離生產系統(tǒng)16 000 t/a鎢細泥綜合回收生產系統(tǒng)、1 000 t/a硫化礦低品位鉬鉍分離生產系統(tǒng)和90 000 t/a重選尾礦多金屬綜合回收生產系統(tǒng)的項目建設。進行了智能化圖像選礦機生產試驗，對-55+25 mm粒級礦石進行生產性分選試驗。分選效果好，操作簡單，運行穩(wěn)定。

2) 礦區(qū)尾礦庫隱患的綜合治理。①完成對堆積壩坡面整治，進行局部削坡，新建壩面、壩肩排水溝，強化壩面護坡和排水設施;②增設尾礦壩排滲設施，增設尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)等;③對現(xiàn)有排洪隧洞進行補強加固，出口增設消能設施;④增設排水井和排洪支洞，同時增設尾礦壩至排水井的公路;⑤加固現(xiàn)有隧洞支護，對排水明渠進行清淤、加固;⑥落實樟斗尾礦庫初期壩隱患治理和灌漿結頂工程，尾礦庫排水井澆灌弧形疊梁，完善老涵洞堵封混凝土強度抽芯取樣，砌筑尾礦庫排水井擋土墻和尾礦庫毛石擋土墻工程;⑦在壩體下游坡面鋪一層50 cm厚的土層，再在土層上進行植草綠化，完成覆土植草地面積10.8 hm2。

3) 研究了多金屬硫化礦無氰分選工藝。開展了多金屬硫化礦無氰分選工藝研究和多金屬硫化礦無氰分選研究及應用，經工業(yè)試驗及流程查定：鉬精礦含Mo49.63%，鉬的回收率為93.19%；鉍精礦含Bi33.35%，鉍的回收率為83.62%；搖床精礦含WO3、Bi品位分別為19.76%、14.34%，鎢、鉍的回收率分別為36.57%、7.29%。搖床中礦含WO3、Bi品位分別為9.27%、2.35%，鎢、鉍的回收率分別為15.71%、1.12%；鉬、鉍、鎢綜合回收率分別為93.19%、92.03%、52.28%。采用硫化礦無氰分選，不僅經濟環(huán)保，還解決了礦山廢水排放所產生的安全隱患等問題，保護了水資源環(huán)境。

4) 改善礦區(qū)居民居住環(huán)境。①對礦區(qū)生活用水進行了管路改造，新增網(wǎng)絡設施，為職工提供良好的生活和工作環(huán)境;②新建職工倒班房、洗澡房、停車場、工地食堂，為職工們提供方便;③采用鎮(zhèn)企聯(lián)合方式，在樟斗鎮(zhèn)橋仔坑山谷內建垃圾站，委托大余縣環(huán)境美環(huán)保公司進行集中處理礦區(qū)生活垃圾，解決了礦區(qū)“臟、亂、差”問題;④澆灌和清理當?shù)剞r田水渠，援建樟斗中學運動場地及清理和加固校園水溝;⑤針對村民提出的清理和修復水溝建議，做了大量的現(xiàn)場調查，編制了實施計劃，提出了可行性方案，按照“少花錢、辦好事、保穩(wěn)定、促和諧”的原則，完成了樟斗坑口辦公樓后面的水溝清理和產品庫至水泵房水溝的修復工作;⑥及時修復了周邊村民生活水池滲透問題。

2.2 綠色礦山建設具體措施

2.2.1 提倡資源節(jié)約，建設生態(tài)礦山

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)對低品位資源分步驟、有計劃回收，提高資源綜合利用水平。通過資源回收項目建設，恢復完善了供電、通風、供風、供排水、運輸、充填等系統(tǒng)，回收低品位礦石30.22萬t，增產鎢精礦872 t，盤活礦區(qū)資源儲量鎢金屬量4 174 t，伴生鉬、鉍金屬量783 t；礦區(qū)開采回采率由2011年的91.0%提高到94.2%，高于規(guī)劃目標0.2個百分點；礦山將保護生態(tài)環(huán)境植入經營理念之中，堅持“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”原則，走“科技含量高、經濟效益好、資源消耗低和環(huán)境污染少”的新型工業(yè)化道路，依靠自主開發(fā)和聯(lián)合研究的方式，在優(yōu)化產品質量、強化節(jié)能降耗和資源綜合利用方面，取得顯著成績，有力地促進了企業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，體現(xiàn)出“尊重自然、順應自然、保護自然”的綠色發(fā)展理念。礦區(qū)在治理環(huán)境污染隱患主要措施如下所述。

1) 廢氣治理措施。對于井下鑿巖、礦巖裝卸等采用濕式作業(yè)，降低井下各作業(yè)點粉塵濃度；選廠廢氣，在選礦破碎和篩分的進料口和排料口設噴霧除塵設施，含塵廢氣經濕法除塵凈化后排放，礦山井下廢氣和選廠廢氣中粉塵最終排放濃度小于1 mg/m3，廢氣排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)二級標準要求。

2) 廢水治理措施。選礦廢水進入尾礦庫，經尾礦庫自然澄清后，86%廢水循環(huán)利用于選廠工藝用水，多余部分廢水通過尾礦庫處理后達標排入樟斗河；井下廢水排入選廠高位水池供選廠生產循環(huán)使用，做到了廢水100%達標排放。生活污水通過接觸氧化裝置(生化處理法)處理后排入樟斗河。在選礦廠石料廠旁邊新建浮選重金屬廢水治理工程，該工程建成后重金屬減排量鉛83.25 kg/a、砷3.60 kg/a、鋅90.00 kg/a，每季度監(jiān)測站技術人員對公司選礦車間排放口和尾礦庫排污口進行取樣，廢水中各種污染物符合國家《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)排放一級標準。

3) 噪聲治理措施。對噪聲源目前主要是采用隔聲、減振等措施。如將空壓機、破碎機、棒磨機、渣漿泵、水泵等高噪聲設備置于廠房內，并對其基礎采取隔聲、減震等措施，如樟斗礦區(qū)壓風機房投資20多萬元新建隔聲屏。通過采取以上治理措施后，礦山各工業(yè)場地廠界環(huán)境噪聲滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB 12348—2008)Ⅲ類標準要求。

4) 固體廢物處理措施。對廢舊材料，如廢舊斗桿、水管、舊鐵軌、枕木等回收循環(huán)利用，不能利用的，集中作廢品銷售或統(tǒng)一處理。生產產生的廢石全部用于修路、建筑等，綜合利用率達100%；廢石、尾礦堆放滿足《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》(GB 18599—2001)堆放第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物的貯存、處置場所的要求。生活垃圾采取鎮(zhèn)、企聯(lián)合方式，通過委托縣環(huán)境美環(huán)保公司進行集中處理。

5) 采空區(qū)處理措施。嚴格執(zhí)行礦區(qū)開發(fā)利用方案、設計、安全專篇及廢石充填采空區(qū)管理制度，利用采空區(qū)消納井下生產廢石，做到廢石不出窿，安裝了樟斗尾礦庫污水排放口在線自動監(jiān)控設備及其配套設施。

2.2.2 強化節(jié)能減排，建設低碳礦山

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)緊緊圍繞“從我做起，從點滴做起，從每天做起，從身邊做起”節(jié)能主題，按照“全員參與，科技支撐，創(chuàng)新機制，務求實效”的原則。扎實開展節(jié)能減排工作，控制好礦山各項能耗指標；企業(yè)通過裝備水平的顯著提高，清潔生產，能耗逐年減少，2012年主產品綜合單耗1.15 t標準煤/t，2015年單位鎢精礦綜合能耗1.08 t標準煤/t。采取的主要措施如下所述。

1) 完善制度，實現(xiàn)能源的科學管理。建立完善的節(jié)能減排管理體系、指標體系、技術體系、分析體系和考核體系。先后制定了《節(jié)能降耗獎懲辦法》《節(jié)能減排合理化建議獎勵辦法》《生產用電控制辦法》《公司非生產用電考核辦法》，二級生產單位先后出臺了《節(jié)能管理制度》《井下排水用電考核》《豎井提升用電考核》《公休日變壓器停送電制度》等節(jié)能辦法。

2) 推廣新技術、新工藝、新設備，綜合節(jié)能彰顯成效。礦山能源消耗以電力能源為主，在用電管理方面，結合礦山實際，認真分析用電的各個環(huán)節(jié)，采取多種措施節(jié)約電能。①淘汰五臺活塞式空壓機。②變頻技術節(jié)能，采取變頻控制，替代現(xiàn)使用的降壓起動控制，節(jié)約電能。③推廣應用井下主扇集中控制監(jiān)測系統(tǒng)、對井下風機、水泵等生產主要設備實現(xiàn)了變頻遠程控制。④清污分離。⑤生產用水用電實行目標管理，推行“整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約”的現(xiàn)場管理，消除現(xiàn)場“臟、亂、差”現(xiàn)象，杜絕“跑、冒、滴、漏”，保證設備在最佳參數(shù)下滿負荷生產。

3) 變“廢”為寶，強化“三廢”治理。下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)圍繞“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念，把“三廢”治理作為實現(xiàn)企業(yè)清潔生產的核芯工作，進一步加強了“廢水、廢石、廢氣”的治理，減少了環(huán)境污染，實現(xiàn)固體廢棄物綜合利用率89.3%，超76.9%規(guī)劃近期目標12.4百分點，選礦廢水重復利用率達到91%以上。主要污水物化學需氧量(COD)年排放量為22.5 t，符合國家排放標準。

對于“三廢”的治理具體表現(xiàn)為：①廢渣。主要有采礦廢石和尾礦兩部分，一方面通過完善井下充填系統(tǒng)，做好礦廢分離和廢石充填采空區(qū)工作；另一方面通過建設一座小石(廢石)加工廠，加工利用選礦生產廢石和歷史蓄積廢石。②廢水。主要有采礦用水和選礦用水兩部分，一方面通過巷道清理疏通自然水源，建設復用水倉，使采礦廢水年排放量減少55 840 t；另一方面加強選礦廢水的循環(huán)使用。對礦區(qū)尾礦庫泵房、管路進行改造，建設尾礦庫排放口在線監(jiān)測系統(tǒng)。③廢氣。主要分為井下作業(yè)面的空氣污染和選礦作業(yè)產生的廢氣兩部分。井下作業(yè)面采用濕式作業(yè)，通過噴霧灑水等方法，減少有毒有害氣體和粉塵的排放，嚴格執(zhí)行工作面先通風再作業(yè)的行業(yè)標準，安環(huán)部門定期檢查空氣質量均達到國家標準。另外，對選礦廠重選破碎、鎢系統(tǒng)、黑白鎢車間，藥劑庫進行了通風系統(tǒng)改造。

2.2.3 構建和諧社區(qū)，助推企業(yè)文化

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)堅持“以人為本，和諧發(fā)展”理念，始終將回報社會、履行社會責任作為企業(yè)發(fā)展使命。招聘的企業(yè)職工大多數(shù)是周邊的村民，提供就業(yè)崗位超過300個，優(yōu)先滿足當?shù)鼐蜆I(yè)，讓村民享受到礦山開發(fā)帶來的好處，為當?shù)卣推胀ò傩战鉀Q就業(yè)問題，帶動地方經濟發(fā)展，修橋鋪路、捐資助學、幫助孤寡老人和困難村民，及時化解和處理工農矛盾。為保證良好的工作環(huán)境，加大投資力度，先后重建職工倒班房、洗澡房、工地食堂。通過這些措施，加強了全礦職工愛礦敬業(yè)的責任感，增強了企業(yè)的凝聚力，樹立了良好的企業(yè)形象，獲江西省勞動保障AAA單位、江西省新農村建設百佳企業(yè)，連續(xù)多年獲得大余縣新農村建設先進單位稱號。

在企業(yè)文化方面，力爭營造一個“家”的企業(yè)文化，讓職工能安心工作。做到關心職工、幫扶職工，讓每位職工體會到下壟鎢業(yè)這個大“家”的溫暖。使每位職工、每位家庭成員為“家”心甘情愿地努力工作，并設有工會組織，方便大家提出各項意見，制定各種方案措施。

組織職工到外地旅游參觀學習，針對職工業(yè)余文化生活經常性地開展拔河、歌唱比賽、籃球賽、跑步等文體賽事，每年表彰一批先進集體和個人，充分調動全體職工的積極性，激發(fā)職工的潛能；主動與培訓學校聯(lián)系，進行崗位對口培訓；發(fā)揮班組長的作用，營造在工作中積極上進的“趕、超、拼”的競爭氛圍，先后獲江西省廠務公開先進單位、江西省民主管理先進單位、全國模范職工之家稱號。嚴格執(zhí)行隱患排查、現(xiàn)場整改、驗收制度，安全檢查形成閉環(huán)管理。強化安全意識。公司先后被國家安監(jiān)總局授予“全國安全文化建設示范單位”；被評為“金川杯”安全文化建設先進企業(yè)，被全總授予“全國職工模范之家”。

3 綠色礦山建設經驗與成效

3.1 探索先進技術水平和工藝裝備，具有推廣示范意義

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)通過現(xiàn)有資源的開發(fā)綜合利用，加強高效采選等先進技術方法和工藝裝備的轉化推廣與應用，使企業(yè)創(chuàng)新能力明顯提升，經濟技術指標得到優(yōu)化和提高。

1) 提升礦山機械化程度和自動化控制水平。通過引進先進的瑞典便攜式井下探礦電動取樣鉆機、新型膠輪四驅巷道專用扒渣機和具有國際領先水平的軌輪式液壓掘進鉆車、天井鉆機等設備的更新及推廣，促進了勞動生產效率。

2) 創(chuàng)新采礦方法。根據(jù)礦體的形態(tài)，礦區(qū)開采新增了中深孔分段鑿巖階段礦房法，采礦回收率達100%，提高了礦區(qū)采礦回收利用水平[4]。

3) 創(chuàng)新天井掘進工藝。通過項目建設引進天井鉆機，采用天井鉆機鉆進先導井，然后反向刷大的新工藝施工，一次成井，實現(xiàn)了機械化作業(yè)，井下天井掘進安全高效，一次成井技術的使用，徹底改變了礦山天井掘進方式，減輕了勞動強度、提高了天井作業(yè)安全。

4) 實施智能化圖像選礦，打破人工手選的瓶頸。通過綠色礦山重點工程，開發(fā)了具有自主產權的智能圖像選礦新技術：①提高粗選原礦小時處理量10%(5～10 t/h)；②降低了手選下限(由19 mm降至15 mm)，提高廢石選出率5.46%，1年減少合格礦處理量1.5萬t，節(jié)約重選成本84萬元；③節(jié)省了勞力24人，節(jié)約人力成本108萬元；④提高選礦回收率0.25%，多回收鎢精礦4 t，增加產值36萬元。用機械替代人，不僅減員增效，也是老礦山向數(shù)字化礦山邁進的一項重大科技成果，是密集型重體力勞動的一次大解放，項目的實施對同類礦山的推廣應用具有十分重要的意義[5]。

5) 實施多金屬硫化礦無氰分選工藝，完善鎢細泥及多金屬綜合回收工藝流程，項目達到國內先進水平，對于類似礦山具有良好的推廣應用前景。

3.2 促進資源綠色開發(fā)和綜合利用，帶動礦業(yè)轉型升級

下壟鎢業(yè)樟斗礦區(qū)十分注重生態(tài)建設、節(jié)能減排、將工業(yè)廢水提高到85%，做到廢水達標排放。

1) 廢石變寶，有效預防了礦區(qū)地質災害。通過井下采空區(qū)充填系統(tǒng)的完善，充分利用產生的廢石與井下采空區(qū)處理實現(xiàn)有機結合，有效控制了地壓活動，減輕了提升運輸系統(tǒng)壓力，減少了固體廢棄物對地表環(huán)境的污染，解決了礦山廢石排放所產生的環(huán)境破壞和安全隱患等問題。

2) 廢水變寶，使有限的水資源得到充分合理運用。通過返上低品位資源開發(fā)利用，巷道清理恢復，規(guī)劃用水渠道，使礦區(qū)上部中段排水變?yōu)樯a用水，實現(xiàn)生產用水閉路循環(huán)，上水下用，有效降低井下排水量，提高了暴雨期間的礦山安全生產程度。通過尾礦庫廢水復用系統(tǒng)，在鎢細泥、多金屬綜合回收的改造中增加廠內廢水復用系統(tǒng)，實現(xiàn)選礦廢水重復利用率達到91%以上，確保外排廢水重金屬、COD等重點指標全部達標排放。

通過建設綠色礦山，攻克了黑鎢機械預選和鎢細泥綜合回收難題，開發(fā)了具有自主產權的智能圖像礦新技術，形成了具有下壟鎢業(yè)特色的“浮選—搖床—離芯機—浮選”鎢細泥綜合回收流程[6]。

4 結 語

綠色礦山建設是一項復雜的綜合性系統(tǒng)工程，貫穿于礦山資源開發(fā)的全過程，必須做到科學有序、合理開發(fā)利用礦產資源，達到礦山資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護相統(tǒng)一的局面。綠色礦山建設不是單純的綠化礦山，而是要求礦山對“礦產資源、生態(tài)環(huán)境、經濟社會”綜合效益最優(yōu)化的體現(xiàn)，礦產資源的開發(fā)利用是生態(tài)文明建設的重要組成部分，是保護礦產資源和保護生態(tài)環(huán)境的具體體現(xiàn)，隨著我國生態(tài)環(huán)境的日趨惡化，綠色開發(fā)是促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展的關鍵途徑，建設綠色礦山是我國礦業(yè)開發(fā)的必要手段，我國的礦業(yè)發(fā)展必須走綠色發(fā)展道路。