露天石灰石礦開采零排廢及配礦綜合利用

王敬世

露天石灰石礦開采零排廢及配礦綜合利用

王敬世

(山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪市 271107)

小上峪石灰石露天礦山開采存在剝離廢料占地嚴重并對當地環境產生二次生態污染的問題，為落實科學規范采礦、實現零排廢，礦山通過精益采礦、資源回收、水泥熟料煅燒等采礦和生產工藝環節的技術改進，實現了露天開采零排廢及資源利用最大化，為礦山規范開采提供了經驗。

露天開采；零剝離；零排廢；配礦

0 前 言

山東魯碧建材有限公司小上峪石灰石礦位于萊蕪市鋼城區黃莊鎮，距公司熟料生產線約8 km，采用汽車運輸方式，生產能力為400萬t/a。目前采場有4個開采平臺：435平臺、425平臺、415平臺及405平臺，其中425及415平臺中段為高鎂石灰石區域。公司近兩年通過開展精益采礦、成品質量輸出管理控制等措施，克服了礦山生產組織、水泥熟料生產工藝等環節的各種困難，形成了比較成熟的高鎂綜合利用和熟料質量優化控制方案，解決了制約公司礦山開采的局限性，落實了科學采礦規范性，實現了開采零剝離。

1 礦山開采現狀及目標

1.1 礦山開采采場生產現狀

（1）現有排土場設計儲量有限，按當前采礦剝采比計算，難以滿足當前使用條件，并且存在潰壩風險，必須停止排廢剝離，而重新建設排土場成本費用高，且相關安全措施制度需升級改造，對土地造成二次污染，不符合當前國家綠色礦山建設。

（2）前幾年由于受市場形勢的原因，采場部分臺段存在無序開采，“采優棄貧”導致排廢剝離欠賬嚴重，造成目前整個采場生產被動，各水平臺段壓礦嚴重，影響采場長遠規劃。

（3）剝離排廢費用18元/m3，每年總計排廢 量約為40萬m3，年排廢剝離費用為720萬元。

（4）425及415平臺中段為高鎂石灰石區域，高鎂石灰石總量約為70萬m3，MgO含量在4.0%~ 6%之間，如果采場生產組織搭配不合理，嚴重影響熟料水泥質量，制約采場的下步整體生產安排。

1.2 礦山開采“零”排放目標

（1）全面貫徹落實公司“精益采礦”，做到“吃干砸凈零排放”任務目標，降低剝離排廢的生產成本，不產生剝離費用，緩解礦山環保治理壓力，提高安全系數，做到標本兼治原則。

（2）適應當前國家形勢，加快綠色礦山和標準化礦山建設的步伐，實現資源綜合利用，創建環境友好型、資源節約型的大型礦山，符合國家產業結構及生態安全生產要求。

（3）實現全年“零”排放，含土石灰石使用 8萬m3，搭配使用高鎂石灰石30萬m3。

2 礦山“零”排廢使用問題及制定的措施

2.1 礦山“零”排廢使用問題

（1）廢石及高鎂石灰石剝離排廢造成資源浪費、生產成本上升；

（2）“零”剝離搭配使用會使采場生產組織和現場質量管理帶來較多問題，如造成破碎系統堵料嚴重；熟料線生料配料站容易堵庫；熟料生料質量波動；熟料煅燒過程范圍變窄、質量下降；原料磨電耗上升；原料磨易磨性及效率下降等。

2.2 應對措施的制定

（1）做好礦山開采的長遠規劃設計方案，做到科學、規范、合理的有序開采。

（2）部分剝離料進入骨料生產，形成建筑骨料，有效提高資源附加值。

（3）破碎系統組織好破碎設備的順行問題，解決破碎機頻繁堵料、糊料的問題，提高生產效率。

（4）熟料分廠組織好高鎂、含土灰石生產期間的協調工作，防止出現堵庫現象發生，提高運行生產效率。

（5）定期召開專題質量攻關會議，提高高鎂石灰石利用合格率。

（6）根據石灰石原料情況，調整相應的熟料煅燒值，優化煅燒參數，改善熟料成品質量。

3 實施措施

（1）措施一：制定長期的搭配礦方案。在公司相關領導的牽頭下，礦山根據實際生產情況制定剝離使用計劃。自2016年7月份開始，組織對435西山切邊機425東山入口處的含土石灰石進行試驗性生產，搭配使用9.5萬m3，2016年7月~2017年3月共使用剝離廢料11.7萬m3。2016年8月份開始對425及415中段高鎂石灰石的搭配使用，穩定熟料質量的同時，按采場生產計劃一定比例的搭配高鎂石灰石的生產，至2016年底，熟料線MgO含量達到2.5%，2016年為實驗性階段，隨熟料線質量變化而調整采場高鎂石灰石應用比例。

（2）措施二：制定礦山年度開采計劃。由于每年6~9月份為該地區雨季，礦體中含黏土礦層較多，不利于期間生產組織，要合理的安排晴天與陰雨天的年度生產計劃，確保期間的搭配使用問題。少雨季節按季度做好435水平切邊及425水平東山入口處含土位置的生產工作，將其他區域低鎂優質石灰石合理配比，及時做好含土礦體的晾曬工作，礦山分公司負責采場生產協調、組織工作，嚴格落實年度、季度、月、周生產計劃，避免質量波動。針對含土礦石的前期處理。

2017年礦山石灰石質量統計見表1。

（3）措施三：制定詳細的月生產計劃。按照公司生產部門的要求，具體生產計劃詳細到月，每月對采場整體爆堆質量及搭配使用情況進行分析、匯總，并且每日與對石灰石質量進行跟蹤檢測，根據化驗數據實時進行調整搭配方案。2016年，2017年礦山石灰石CaO含量及配比見圖1。

（4）措施四：破碎車間加強生產組織、設備順行，保證破碎機的設備運轉正常，提高生產效率。根據采場爆堆生產位置物料的干濕程度，采礦技術人員與生產工段骨干進行及時溝通、協調，做好合理配礦比例。破碎機在生產含土石灰石時，分公司技術人員、工段骨干及崗位人員加強設備的技術參數的調整，隨時注意物料運行的變化情況。停機時，及時處理皮帶輥上的黏土及粉塵物料，防止皮帶運轉時跑偏，造成設備隱患事故。每天停機時，及時檢查原礦倉和成品倉的情況，為第二天物料正常供應及生產順行做好準備工作。

表1 2017年小上峪石灰石礦質量統計

圖1 2016、2017礦山石灰石w(CaO)及配比

（5）措施五：熟料車間及時安排清理庫存及下料口，防止堵料情況的發生。每天組織崗位人員做好下料口的含土料的清理工作，防止含土料堵塞下料口，影響生產。合理利用均化庫，使各種物料摻雜均勻，防止物料擠壓造成結塊。

（6）措施六：每周召開熟料質量攻關會，礦山分公司、熟料分廠、供應部、生產部、化驗室等相關部門及時進行溝通、交流，針對當前生產期間遇到的質量變化、工藝變化、技術參數調整等進行總結、匯總，形成有效的質量控制方案。

（7）措施七：經過對熟料線工藝、參數、煅燒、配料、系統優化等方面，改善熟料煅燒質量。通過合理配比高鎂石灰石之后，2016年，2017年生料及熟料質量情況見圖2，不斷對窯燒制過程中工藝進行調整，才能穩定相應的質量范圍。

圖2 2016、2017生料及熟料w(MgO)質量

4 結 論

礦山經過長期的科學規劃，不斷提高自身生產的計劃性、延續性、合理性，使資源利用最大化，采場各平臺有序開采，質量水平不斷提升，礦山開采條件與開采環境有了很大改善。通過資源回收、綜合利用，節約了排土場及排廢費用，提高了公司效益，優化了周圍環境。綜合2017年石灰石質量合格率較2016年提高30%，穩定了熟料原料石灰石質量。各生產環節由被動局面轉為主動，使各工序間的生產更加銜接有效，實現“吃干砸凈零排放”的目標。

(2018-09-28)

王敬世（1985—），男，工程師，學士學位，Email：wangjs23@sina.com。