廣西銅坑礦綠色礦山地質工作的方法與實踐

許遠清,鄭 陽,劉孟宏,黎國炎,鐘 利

(廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦, 廣西南丹縣 547205)

廣西銅坑礦綠色礦山地質工作的方法與實踐

許遠清,鄭 陽,劉孟宏,黎國炎,鐘 利

(廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦, 廣西南丹縣 547205)

銅坑礦重視生態環境保護和科技創新,走礦業經濟發展與環保并重的可持續發展道路,成為第二批國家級綠色礦山試點單位。礦山地質人員從地質勘查到采準出礦全過程中,根據實際情況,采用多鉆探、少掘進、探采結合、礦體二次圈定等方法,對減少污染、降低成本、增加礦產資源利用價值起到了積極的作用。實踐證明,這些方法的合理利用,對綠色礦山的建設是行之有效的。

廣西大廠;銅坑礦;綠色礦山;探采結合

銅坑礦綠色礦山的建設是一項系統工程,需要全體員工的努力和社會的支持,如在采礦技術方面,高應力破碎礦柱的開采,尾砂充填開采工藝,緩傾斜薄礦體開采等都取得了較大的進展;在勘查設計和生產地質工作中,一直貫徹“經濟效益、社會效益和環境效益相統一”的思想原則,在礦產資源開發的全過程中實踐了綠色礦山的理念。

1 礦山簡介

1.1 礦區地質

大廠礦田位于丹池成礦帶的中部,分為東、中、西3個礦帶,銅坑礦床位于大廠錫礦資源最豐富的西礦帶北端,主要含礦地層為泥盆系硅質巖和灰巖,礦床東側出露花崗斑巖,西側出露閃長玢巖,主要工業錫礦體均產于大廠斷裂上盤和長坡倒轉背斜平緩的東翼[1-2]。礦石礦物以錫為主,伴生金屬有鋅、鉛、銻、銅、銀、鎢,稀散金屬有銦、鎵、鎘、硒等,非金屬礦產有硫、砷。

1.2 礦山開采歷史

據夏湘蓉《中國古代礦業開發史》記載,丹池礦區唐朝末年開始采丹砂和銀,南宋開始采錫。《徐霞客游記》中記載:“銀、錫二廠,在南丹州東南四十里,其地(廠有三):曰新州,屬南丹州;曰高峰,屬河池州;曰中坑,屬那州”。1905年,龍濟光等人創辦慶云公司,錫年產量73.3～195.6 t。民國時期將長坡、巴里、新州、高峰、同車江5廠合并稱為“大廠”[3]。現在的大廠礦區,廣義而言,包括拉么、茶山在內,狹義而言,就是南丹縣大廠鎮。雖然大廠開采歷史已有千年,但1955年215地質隊初到大廠時,依然是青山綠水。1965年,215地質隊正式提交了《廣西大廠錫鉛鋅礦田長坡區儲量總結報告》。

銅坑礦開采設計由長沙有色設計研究院承擔, 1981年正式投產,礦石產品通過5 km的索道運往車河選礦廠。礦床采用側翼主副井-下盤風井、主斜坡道聯合開拓。細脈帶礦體、91#礦體開采基本結束,目前正在大規模開采92#礦體。

2 建設綠色礦山的戰略意義

2.1 丹池地區生態環境問題

丹池地區有色金屬種類眾多,含量豐富,但由于不合理的開采,造成礦山生態環境惡化,尤其是1980～1990年代,廢碴、廢水任意排放,大量含砷、鎘、鉛等重金屬的廢水直排刁江,近百公里的河段魚蝦絕跡、人畜不能飲用,刁江被稱為“中國第一毒江”[4]。1997年廣西自治區把刁江作為重點治理對象,但要恢復到原來生態水平,還需長期的治理。2011年大廠龍頭山“7.17”透水事件死亡83人; 2008年河池約200人砷中毒,村莊被污染;2012年春節期間河池龍江河鎘污染導致魚苗死亡不計其數,部分柳州市民不敢飲水。顯然,當災害事件發生之后再去治理,所花的人力、財力有可能超過礦產品本身的價值,而且,所造成的社會影響和人身傷亡是難以補救的。因此,采、選、冶及加工企業只有在安全環保的基礎上,才能夠實現真正的經濟發展。

2.2 銅坑綠色礦山建設的重要性

由上可知,過去“先開發,后治理”的思想一定要拋棄,必須引入生態文明和礦業經濟發展相統一的科學發展觀,才能適應文明社會的進步和需要。綠色礦山是以保護生態環境、降低資源消耗、追求可循環經濟為目標,將綠色生態的理念與實踐貫穿于礦產資源開發利用的全過程,它著力于科學、低耗和高效合理開發利用礦產資源[5]。銅坑礦是廣西華錫集團股份有限公司的主要供礦基地,是丹池礦區規模最大的采礦企業,因此,銅坑綠色礦山的建設,對丹池礦區的依法辦礦、規范管理、環境保護、和諧社會的建設等必將起到積極的帶動作用,對加速推動丹池綠色企業的建設具有重要的戰略意義。

3 綠色理念在銅坑礦地質工作中的應用

國土資源部發布的《國家級綠色礦山基本條件》規定,綠色礦山有9個基本條件,其中4項主要是管理方面,另外5項即綜合利用、技術創新、節能減排、環境保護、土地復墾與地質技術工作緊密相關。在銅坑礦地質工作中多采用鉆探、盡量減少掘進、對邊部礦段實施探采結合、采準過程中進行礦體二次圈定,應用3Dmine三維立體化工程軟件進行礦山地質數字化管理,這些工作是銅坑礦在礦山地質工作中對上述5項條件的具體實施。

3.1 礦山3DMine工程軟件

3DMine礦業工程軟件是符合我國礦山實際情況的三維創新軟件,有三維可視化效果,與銅坑礦現行CAD圖件相兼容,能建立完備的地質數據庫,可根據不同邊界品位快速進行地質儲量估算和任意切割礦體平剖面,從而可直觀地了解礦體的空間分布形態,在礦山生產過程中易于控制采場采出礦品位和礦產儲量的動態管理,實行礦山數字化管理。

3.2 多鉆探、少掘進

大廠是錫多金屬礦床,礦山探采過程中所產生的廢石含有硫、鉛、鎘、砷等有害元素。雖然各地都進行了循環利用,但是成本投入高,而且污染的治理效果不一定達標,所以,最好的方式就是減排或零排放。因此,銅坑礦地質工作中,主要勘探線才使用坑探,垂直方向則全部使用上、下坑內鉆孔控制,邊部和深部也采用鉆探控制。這樣,不但降低了掘進和運輸成本,而且減少了土地占用和環境污染,為綠色礦山的建設起到了積極的作用。

3.3 探采結合

92#礦體是特大型錫多金屬礦體,走向近于EW,傾向N,傾角較緩,密集節理脈和層間裂隙脈形成了網脈狀礦化,礦體中間厚大部位連續性較好。但是,礦體的深邊部規模變小,變薄,形態各異,呈現條帶狀、樹枝狀,連續性較差,甚至出現數個小礦體,若加密坑探控制,不僅難度極大,而且掘進之后廢石較多,運輸成本高,廢石也要污染環境,爆破的炮煙和鏟運機運輸的油煙也會傷害作業人員的健康,不利于清潔生產。因此,地質人員很注重探采結合,如494水平南端礦體變化較大,由于邊部礦體儲量不大,所以202-1#和202-2#勘探線不做專門的坑探,而是直接利用探采巷道、聯絡道和出礦穿脈巷控制礦體邊界,如此,既能探明礦體,又起到了節能減排的效果。

3.4 礦體二次圈定

由于種種原因,如探礦工程的控制程度不夠,深邊部礦體空間結構復雜,形態多變,控礦構造因素的變化,礦體的連接方法存在差異等特點,造成最終礦體的空間形態與原來圈定的存在差異,甚至儲量的變動也很大,經過采準工程揭露后,即使儲量不變的采場,其礦體界線卻變動較大,原來的回采設計明顯不適應。若不重視二次圈定,貧化損失就難以控制。不增加新的坑探工程,而直接利用采準過程的鑿巖道、聯絡道和出礦穿脈巷控制礦體邊界,降低了貧損率,實踐證明二次圈定是極為有效的方法。

4 結論與建議

(1)企業應牢固樹立環境保護與可持續發展的思想[6]。綠色礦山的建設是一項系統工程,關系到采礦技術,礦井水及重金屬污染等方面的綜合治理。地質人員從源頭開始就注重節能減排,在探礦階段盡量采用鉆探,減少坑道掘進,在開采階段利用探采結合,二次圈定,結合3DMine礦業工程軟件進行品位動態管理。實踐證明,這些地質方法是銅坑礦建設綠色礦山的基礎保障。

(2)礦山充填可以提高資源利用率,防止地表塌陷,減少固體廢料的排放[7]。銅坑礦92#礦體開采形成的空區,利用鋅多金屬礦體開拓的掘進廢石進行膠結充填,既可以提高回采率,又實現了清潔生產,值得推廣應用。

(3)丹池地區是重金屬污染嚴重的地區,銅坑礦綠色礦山的建成,必將綠色理念輻射到河池地區的礦產行業,對今后綠色礦山、綠色選廠、綠色冶煉廠及各種綠色企業的建設,必將起到積極的推動作用。

[1]陳毓川,黃民智,徐 玨,等.大廠錫礦地質[M].北京:地質出版社,1993.

[2]韓 發,趙汝松,沈建忠,等.大廠錫多金屬礦床地質及成因[M].北京:地質出版社,1997.

[3]葉緒孫,潘其云.廣西南丹大廠錫多金屬礦田發現史[J].廣西地質,1994,7(1):85-94.

[4]鄧 坤,胡振光.廣西南丹礦產資源及可持續發展探討[J].礦產與地質,2010,24(6):552-555.

[5]黃敬軍.論綠色礦山的建設[J].金屬礦山,2009(4):7-10.

[6]王方漢.風景區地下資源開采與環境保護實踐與展望[J].采礦技術,2002,2(3):48-51.

[7]周愛民.中國充填技術概述[J].礦業研究與開發,2004,24 (S):1-7.

2012-02-22)

許遠清(1966-),男,貴州仁懷市人,工程師,長期從事礦山地質工作,Email:blhsjs@163.com。