白云鄂博鐵礦綠色礦山建設(shè)實(shí)踐

劉 峰 張 帥 張 順 李永華

(包鋼(集團(tuán))公司白云鄂博鐵礦)

礦產(chǎn)資源是自然資源的重要組成部分，新中國(guó)成立以來(lái)，依托礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)形成了大批的礦業(yè)城鎮(zhèn)，促進(jìn)了石化、鋼鐵、煤炭等產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，部分問(wèn)題日益突出，苗澤華等[1]提出礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)是具有兩面性的，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力和物質(zhì)基礎(chǔ)，但同時(shí)也產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響，礦山開(kāi)采作業(yè)改變了資源的利用價(jià)值與方式，導(dǎo)致地形改變，對(duì)環(huán)境有重要影響。首先會(huì)造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，我國(guó)對(duì)資源開(kāi)采的老路是先高后低、先大后小、先污染后治理，即先開(kāi)采高品位礦石，后開(kāi)采低品位礦石，先開(kāi)采大規(guī)模礦體，再開(kāi)采小規(guī)模礦體，這些情況在近年有了較大的改善；其次生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重破壞，大量土地因廢石廢渣的占用而浪費(fèi)，同時(shí)，廢氣和粉塵等會(huì)嚴(yán)重影響到居民的健康，且炸藥用量過(guò)多會(huì)對(duì)礦工的安全造成一定的影響；然后是生態(tài)植被的破壞，礦山開(kāi)采對(duì)土地、水資源、大氣等造成一定程度的破壞；最后，粗放的礦山開(kāi)采會(huì)誘發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害，包括地裂縫、泥石流、滑坡、山體崩塌等，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采安全也面臨嚴(yán)重威脅[2]。

面對(duì)種種礦山生態(tài)問(wèn)題，綠色礦山的建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。從政策支持上，我國(guó)在2007年國(guó)際礦業(yè)大會(huì)上首次發(fā)出“發(fā)展綠色礦業(yè)的倡議”，提出從根本上改變經(jīng)濟(jì)模式，讓資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)；2009年國(guó)土資源部出臺(tái)了《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008—2015)》，指出到2020年綠色礦山建設(shè)水平基本達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，并且建立部分試點(diǎn)單位；2010年國(guó)土資源部發(fā)布《關(guān)于貫徹落實(shí)全國(guó)礦業(yè)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(jiàn)》，要求大中型礦山達(dá)到綠色礦山標(biāo)準(zhǔn)，小型礦山按照綠色礦山條件嚴(yán)格規(guī)范。劉軍、付強(qiáng)等[3-4]認(rèn)為綠色礦山是以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、追求可循環(huán)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，將綠色生態(tài)的理念貫穿于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，體現(xiàn)了對(duì)自然原生態(tài)的尊重，對(duì)礦產(chǎn)資源的珍惜和對(duì)景觀生態(tài)的保護(hù)與重建，建立綠色礦山是促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的必經(jīng)之路，其理念也符合21世紀(jì)的發(fā)展要求；孫維中認(rèn)為綠色礦山作為一種嶄新的礦山形象，在社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展中，應(yīng)注重對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)程度兩方面的建設(shè)；胡建軍、劉恩偉提出建設(shè)綠色礦山的宗旨是降低資源的浪費(fèi)，礦山資源可以循環(huán)利用，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的；吳愛(ài)祥等認(rèn)為礦產(chǎn)資源的有限性、不可再生性和可耗性要求礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用必須全面規(guī)劃、合理利用，而這種全面規(guī)劃和合理利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，必須要與社會(huì)效益和生態(tài)效益相協(xié)調(diào)，要達(dá)到這些目標(biāo)，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵，同時(shí)也是礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[5]。

1 礦山概況

白云鄂博鐵礦是舉世矚目的鐵、稀土、鈮、鈧、螢石等多金屬共(伴)生礦，是我國(guó)西北地區(qū)儲(chǔ)量最大的鐵礦，稀土儲(chǔ)量位居世界第一，鈮儲(chǔ)量名列世界第二。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)175種礦物，71種元素，具有綜合利用價(jià)值的元素有26種。探明鐵礦石儲(chǔ)量14.6億t，全區(qū)礦化范圍達(dá)48 km2。此外在礦體的上盤(pán)，還蘊(yùn)藏著1.5億t富鉀板巖，氧化鉀平均品位達(dá)12.14%。

2013年在包鋼(集團(tuán))公司大力支持下，白云鄂博鐵礦向國(guó)土資源部申報(bào)“國(guó)家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)單位”，并于2014年8月正式被評(píng)為第四批國(guó)家級(jí)綠色礦山試點(diǎn)單位。白云鄂博鐵礦積極組織國(guó)家級(jí)綠色礦山建設(shè)規(guī)劃編制工作，編制了《包頭鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司白云鄂博鐵礦(主東礦區(qū))國(guó)家級(jí)綠色礦山建設(shè)規(guī)劃》，于2014年10月31日通過(guò)了內(nèi)蒙古國(guó)土資源廳的審查。在規(guī)劃期內(nèi)，嚴(yán)格按照規(guī)劃組織實(shí)施，將保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、綠色生態(tài)理念與實(shí)踐貫穿于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的全過(guò)程，體現(xiàn)對(duì)自然生態(tài)的尊重、對(duì)礦產(chǎn)資源的珍惜、對(duì)景觀生態(tài)的保護(hù)與重建。

2 綠色礦山建設(shè)措施

2.1 依法辦礦

白云鄂博鐵礦嚴(yán)格貫徹國(guó)家礦產(chǎn)資源的各項(xiàng)法律、法規(guī)，依法管理和組織生產(chǎn)，依法繳納礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)、采礦權(quán)、探礦權(quán)使用費(fèi)，按章納稅并繳納礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理保證金，生產(chǎn)所需證件齊全。

礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)符合礦產(chǎn)資源規(guī)劃的要求和規(guī)定，完全符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，回采率均在98%以上，認(rèn)真執(zhí)行《礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案》《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案》《土地復(fù)墾方案》《水土保持方案》等，從未受到任何相關(guān)的刑事或行政處罰，未發(fā)生任何嚴(yán)重違法違紀(jì)事件，未發(fā)生任何重大環(huán)境污染和安全生產(chǎn)事故。

2.2 資源節(jié)約與綜合利用

(1)白云鄂博鐵礦實(shí)施了稀土資源保護(hù)工程，分堆進(jìn)行保護(hù)，設(shè)立3#白云巖排土場(chǎng)，專門(mén)堆置白云巖，在采場(chǎng)里，按照“在開(kāi)采中保護(hù)，在保護(hù)中開(kāi)采”的原則組織生產(chǎn)，多年來(lái)，采用分穿、分爆、分采等先進(jìn)工藝手段，將巖石和礦石按照地質(zhì)儲(chǔ)量圖上的分界線分別規(guī)劃爆區(qū)，獨(dú)立爆破，以減少礦巖混爆的情況，降低礦石的貧化率。

(2)白云鄂博鐵礦東采場(chǎng)已進(jìn)入深部開(kāi)采階段，面臨著資源難以接續(xù)的問(wèn)題。為此，對(duì)白云鄂博鐵礦東礦繼續(xù)合理開(kāi)采進(jìn)行探討研究，通過(guò)研究，確定白云鄂博鐵礦東采場(chǎng)仍然采用原境界進(jìn)行生產(chǎn)，并在露天開(kāi)采的末期，在保障安全的前提下，以露天或者平硐的方式盡可能多地回收礦石，為開(kāi)展地下開(kāi)采做好承轉(zhuǎn)工作。

2.3 科技創(chuàng)新

(1)白云鄂博主采場(chǎng)建設(shè)膠運(yùn)系統(tǒng)，購(gòu)進(jìn)破碎機(jī)、膠帶系統(tǒng)、排土機(jī)等工程設(shè)備，改變采場(chǎng)巖石的運(yùn)輸方式，將原有的公路運(yùn)輸?shù)脚磐翀?chǎng)的方式改為公路—膠帶聯(lián)合運(yùn)輸方式，工程已于2015年9月正式投產(chǎn)，每年通過(guò)膠帶運(yùn)輸巖石約2 000萬(wàn)t。

(2)包鋼(集團(tuán))公司投入750萬(wàn)元與北京科技大學(xué)合作，在白云鄂博鐵礦東采場(chǎng)已靠界邊坡安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)東采場(chǎng)微震及錨索應(yīng)力變化情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)東采場(chǎng)可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害提前做出預(yù)警預(yù)報(bào)，以保證采場(chǎng)工作人員及設(shè)備的安全。

2.4 節(jié)能減排

(1)白云鄂博鐵礦共投入2 200余萬(wàn)元資金用于各作業(yè)區(qū)域污染治理，對(duì)破碎車間采用微動(dòng)力袋式除塵器去除生產(chǎn)中的粉塵；采用一臺(tái)袋式除塵器替代原有的3臺(tái)多管除塵器；為機(jī)修車間安裝袋式除塵器處理煙塵；對(duì)動(dòng)力車間汽機(jī)修區(qū)5臺(tái)10 t鍋爐除塵器進(jìn)行技術(shù)改造，采用陶瓷多管除塵器替代原有的旋風(fēng)除塵器；采用濕式穿孔作業(yè)，減少對(duì)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)及大氣的污染。

(2)白云鄂博鐵礦自主研發(fā)膠運(yùn)噴淋系統(tǒng)，以電力為動(dòng)力，通過(guò)控制水流方向，調(diào)節(jié)水壓和流量，完成物料破碎、運(yùn)輸、排放的噴淋抑塵工作。破碎機(jī)噴淋采用延時(shí)控制，崗位工要礦后噴淋系統(tǒng)延時(shí)10 s 啟動(dòng)(配合運(yùn)礦車翻礦時(shí)間)，噴灑1.5 min后自動(dòng)停止。皮帶與排土機(jī)噴淋采用限位控制，一套壓力感應(yīng)裝置安裝在皮帶承載段下部,與限位開(kāi)關(guān)連接，當(dāng)運(yùn)礦重載時(shí)皮帶下沉觸碰壓力傳感器，噴淋系統(tǒng)啟動(dòng)。空載時(shí)，由于重力不足，噴淋不工作。

(3)建設(shè)公路噴淋系統(tǒng)，在采場(chǎng)固定路擋墻一側(cè)設(shè)立灑水管道，將采場(chǎng)內(nèi)抽出的水進(jìn)行二次利用，通過(guò)電動(dòng)遙控設(shè)備控制，不定時(shí)噴水，完成對(duì)采場(chǎng)固定道路的噴淋灑水、降塵工作，實(shí)現(xiàn)了分段灑水，15～30 s即可完成噴淋工作。

(4)在環(huán)境保護(hù)與復(fù)墾方面，嚴(yán)格按照礦山環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案開(kāi)展工作，通過(guò)在廠區(qū)空地種植樹(shù)苗、灌木等植被，最大程度擴(kuò)大礦山綠化面積，針對(duì)廢棄排土場(chǎng)，采用鋪磚護(hù)坡的方式治理，維護(hù)排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定。

3 綠色礦山實(shí)施成效

(1)對(duì)白云鄂博的稀土資源進(jìn)行有效保護(hù)，確立3#白云巖排土場(chǎng)，保護(hù)效果明顯；結(jié)合“白云鄂博綜合回收稀土、鐵、鈮、螢石選礦新工藝示范項(xiàng)目”，最大限度回收稀土資源；同時(shí)，對(duì)含鐵巖回收利用，優(yōu)化配礦方式方法，節(jié)約礦產(chǎn)資源，提高資源利用率，礦石回采率達(dá)到98%以上，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。2016年回采率為98.75%,2017年回采率為98.91%，白云鄂博鐵礦回采率一直保持較高水平。每年可利用含鐵巖及中貧礦約50萬(wàn)t，增值收益約2 800 萬(wàn)元。而為了東采場(chǎng)露天轉(zhuǎn)地下過(guò)渡提出的掛幫礦回收項(xiàng)目不僅為生產(chǎn)平穩(wěn)過(guò)渡提供基礎(chǔ)，同時(shí)也最大能力地回收利用境界外礦石。

(2)主膠運(yùn)系統(tǒng)遵循“成熟、先進(jìn)、可靠、高效、低耗、節(jié)能、耐用”的原則，充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地和設(shè)施，新布置的膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)與現(xiàn)有運(yùn)輸系統(tǒng)銜接過(guò)渡合理。使用后，減少了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化作業(yè)方式，自動(dòng)化水平明顯提高，穩(wěn)定性增強(qiáng)，且由間斷工藝變?yōu)檫B續(xù)工藝，采用清潔電能源，降低了燃油消耗以及汽車維護(hù)費(fèi)用，減少了汽車尾氣排放量，減少對(duì)環(huán)境的污染，汽車運(yùn)距減少1.22 km，成本節(jié)省1.54元/(t·km)，每年可節(jié)省成本約2 000萬(wàn)元。2015年10月主采場(chǎng)巖石膠帶系統(tǒng)投入生產(chǎn)到2016年1月1日鐵路排巖系統(tǒng)使命終結(jié)，標(biāo)志著全礦的生產(chǎn)建設(shè)完成了新的跨越，全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化一流特大型露天礦山目標(biāo)。

(3)白云鄂博鐵礦公路噴淋系統(tǒng)將灑水降塵工作由原有的灑水車灑水改為電動(dòng)遙控灑水，工作時(shí)間縮短至15～30 s即可完成路面灑水工作，由燃油能源改變?yōu)榍鍧嵉碾娔茉矗瑴p少了汽車尾氣排放及汽車修理費(fèi)用，減少人力使用，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)靈活局部噴淋灑水，隨時(shí)保持路面的濕潤(rùn)，而又不影響采場(chǎng)的生產(chǎn)秩序，消除水車因重車下坡帶來(lái)的安全隱患，實(shí)現(xiàn)了采場(chǎng)地下涌水的循環(huán)再利用。

(4)噴淋系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高，有效地減少崗位人員頻繁操作，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況(排礦與空轉(zhuǎn))自動(dòng)啟停噴淋系統(tǒng)，最大程度降低了水資源的浪費(fèi)，膠運(yùn)噴淋系統(tǒng)的實(shí)施有效地治理了工業(yè)粉塵，將其危害程度降到最低。

(5)全廠區(qū)可綠化區(qū)面積為40萬(wàn)m2，現(xiàn)在已綠化38.8萬(wàn)m2，廠區(qū)綠化達(dá)到97%，截至目前，白云鄂博鐵礦共種植4.2萬(wàn)棵苗木，灌木1.6萬(wàn)株，護(hù)坡鋪磚 3.43萬(wàn)m2，新砌圍墻503 m，硬化道路7 653 m2，新建道路1.4萬(wàn)m2。在土地復(fù)墾方面，拆除東、南、西機(jī)車排土場(chǎng)廢舊鐵路排巖專用線8 213 m；采用推土機(jī)等設(shè)備對(duì)東、南、西機(jī)車排土場(chǎng)部分頂部進(jìn)行平整工作，完成平整面積3.963 51 km2,平整工程量11.9萬(wàn)m3；每年投入2 000萬(wàn)元治理專項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行采場(chǎng)邊坡治理，工業(yè)場(chǎng)地復(fù)墾措施以恢復(fù)地表植被為重點(diǎn)，廠區(qū)空閑地塊采取林草配置綠化。

(6)白云鄂博礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)范圍約47萬(wàn)m2，總投資387萬(wàn)元。2015年2月1日自治區(qū)項(xiàng)目驗(yàn)收組對(duì)該工程進(jìn)行了野外驗(yàn)收和資料驗(yàn)收，工程驗(yàn)收合格。見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 礦山公園改造前

圖2 礦山公園改造后

(7)白云鄂博鐵礦西汽車排土場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境治理范圍約67萬(wàn)m2，主要治理內(nèi)容為頂部平臺(tái)設(shè)計(jì)及整理、邊坡整形、南側(cè)坡底整理、修砌排水溝、拱形護(hù)坡、覆土和播撒草籽。見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 排土場(chǎng)治理中

圖4 排土場(chǎng)治理后

4 結(jié) 語(yǔ)

白云鄂博鐵礦積極響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召，努力推進(jìn)綠色礦山建設(shè)進(jìn)程，始終堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展的方針和原則，修訂完善規(guī)章制度，有效指導(dǎo)綠色礦山建設(shè)工作。同時(shí)，白云鄂博鐵礦將嚴(yán)格按照綠色礦山建設(shè)規(guī)劃內(nèi)容及時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)，完善各項(xiàng)監(jiān)督檢查記錄，對(duì)已完工的項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，在建設(shè)過(guò)程中逐步發(fā)現(xiàn)存在的不足之處，邊建設(shè)邊改進(jìn)。白云鄂博鐵礦證件齊全，按時(shí)繳納各項(xiàng)稅費(fèi)，做到綠色辦礦；細(xì)化、補(bǔ)充考核獎(jiǎng)勵(lì)辦法，做到綠色管理；優(yōu)化生產(chǎn)組織，杜絕一切資源的混淆、丟棄、損失，做到綠色利用；積極進(jìn)行科技創(chuàng)新，用清潔能源代替污染能源，做到綠色能源；大力開(kāi)展土地復(fù)墾及環(huán)境治理工作，做到綠色環(huán)境；繼續(xù)為居民服務(wù)，構(gòu)建社區(qū)和諧環(huán)境，做到綠色社區(qū)；企業(yè)內(nèi)部嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)規(guī)劃，并實(shí)時(shí)維護(hù)改進(jìn)，做到綠色企業(yè)。