貴州省某砂巖礦綠色礦山構建與實踐

龐世凱

摘要：貴州省某砂巖礦礦山為實現可持續發展，基于綠色礦山的建設原則，厘清了自身建設現狀，通過改善礦容礦貌、資源開發與綜合利用、除塵防噪與節能減排、生態環境修復、數字化礦山與科技創新管理、社區和諧工程等6個方面建設實踐，既實現了資源節約，又促進了地方經濟發展；總結出的砂巖礦的綠色礦山建設經驗，可為類似礦山的建設提供借鑒。

關鍵詞：砂巖礦；綜合開發利用；綠色礦山；可持續發展

Construction and Practice of Green Mine in Sandstone Mine

Pang Shi-kai

Guizhou Non-ferrous Metals and Nuclear Industry Geological Exploration Bureau First Team， Qingzhen 551400， China

Abstract： In order to realize the sustainable development of sandstone mine in Guizhou Province， and after basing on the constructing principles for green mine and clarifying well its construction status， there are presenting six aspects for constructing green mines， such as improving ore-bearing environment， comprehensive development and utilization for resources， dust-noise control with energy saving and emission reduction， ecological restoration， digital mine construction and innovation management， as well as community harmony project. Mine construction and practice not only achieved resource conservation， but also promoted local economic development. Those practical experience may provide a constructional way for similar mines.

Key words： Sandstone mine； Comprehensive development and utilization； Green mine； Sustainable development

礦產資源開發與利用過程中對資源會造成損耗，不僅對大氣、水系、土壤產生污染，甚至會誘發山體滑坡、泥石流等地質災害的發生，致使生物多樣性銳減，給自然環境和人類生活帶來了負面影響。綠色礦山建設作為礦業企業踐行綠色發展理念的具體表現形式，其表層形象是綠水青山，而其深層內涵則是文化積淀。我國在綠色礦山建設過程中涌現了許多優秀文化模式和先進理念，總結并推廣其成功經驗，對全面推進我國綠色礦山建設事業具有十分重要的現實意義和時代意義。由于各地區地質條件及地方（礦種）標準差異，實施的綠色礦山建設方案應因地制宜。目前學者對灰巖礦的綠色礦山建設實踐有過較多地報道，基于此，本文以貴州省某砂巖礦的綠色礦山建設實踐為例，通過分析礦山開采中存在的問題，依據綠色礦山建設的原則，從礦容礦貌、資源開發與綜合利用、除塵防噪與節能減排、生態環境修復、數字化礦山與科技創新管理、社區和諧工程等方面對該礦山進行綠色化改造，確保礦山綠色、協調、可持續發展。

1.礦山概況

1.1礦山地質背景

貴州省某砂巖礦礦區的大地構造位置處于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳崗北北東向構造變形區的梵凈山穹狀背斜的西翼。礦區地層主要為南北走向的寒武系（？）和第四系（Q）地層，其中區內礦體（層）賦存于寒武系第三統石冷水組（？3sh），為薄至中厚層微至細晶白云巖夾細粒晶白云巖，呈層狀緩傾斜產出，礦體與其賦存地層具有一致的產狀（呈南北走向），產狀分布較穩定。礦體裸露于地表，節理裂隙較發育，其厚度大于100m；白云石作為主要礦物，含量可達92%～95%，其化學成分以CaMgCO3、MgO、SiO2和CaO為主。

1.2礦區開采現狀

貴州省某砂巖礦礦區水文及工程地質條件簡單，有鄉村公路直達場地，礦山南部約200m為S303省道，距縣城約4km，交通便利，通訊網絡覆蓋礦區。該礦山于2010年4月開工建設，2011年1月建成投產，設計規模年產砂巖6萬噸。礦體（層）蓋層較薄，巖土剝離量較少（剝采比約為0.01∶1），采用階梯式露天開采方式，臺階垂高10m，臺階坡面角65°。礦山選用公路—汽車開拓運輸方案，生產區（破碎加工，除塵、砂石堆放場地）布置在礦區東北角較平坦的地方，位于爆破安全境界線以外。礦區最高標高625m，最低標高525m，相對高差100m，在礦區范圍內共有2個露天采坑，分別由東部首采地段（+585m～+625m開采標高）和中部備采區（+585m至采空區開采標高）兩部分組成，礦山開采工作面見圖1。

1.3存在的問題

（1）礦容礦貌現狀。礦山開采過程導致地表剝離、道路修建、生活設施建設等破壞了地表環境。采掘面凌亂，巖石破碎裸露；礦山垃圾池、復綠區域、開采區等位置缺少少量標識牌和警示牌，礦山未在爆破警戒線范圍內的道路上設置爆破警示牌。此外，因礦區辦公樓東南方向平臺邊緣、生產區和開采面等正在生產，還未得到有效復綠，并在辦公室東南方向平臺部分區域未硬化，部分剝離表土還未利用。（2）節能降耗現狀。礦山暫未建立開采生產全過程能耗核算體系；表土基本已妥善保存，未建立外運固體廢棄物排放、處理臺賬；打鉆作業處、破碎機入口處噪音超標；傳送帶、振動篩還未封閉。（3）礦山管理現狀。礦山的信息化管理水平有待加強，且未建立科技創新隊伍以及資源儲量動態管理系統。此外，綠色礦山建設宣傳力度不夠，綠色礦山建設理念未能深入每個職工心中。

2.綠色礦山建設原則

礦山生產應努力實現使資源、環境和社會等效益協調統一發展，資源開發與環境保護并舉，礦山發展與社區繁榮共贏；遵循“開采方式科學化、資源利用高效化、企業管理規范化、生產工藝環保化、礦山環境生態化”發展的基本要求。

（1）因地制宜，協調發展。礦山建設應結合自身發展的實際，分析生產過程中在資源綜合利用、環境保護、和諧社區建設等方面存在的問題與矛盾，協調做好環保、復墾和社區等工作，保障礦山協調發展。（2）突出重點，科技興礦。要在綠色礦山建設的重點領域開展專題設計，及時總結先進技術、方法及手段，構建體現自身特色的綠色礦山發展模式；堅持科技創新原則，穩步地推進技術升級改造與創新體系建設；與相關單位加強合作，建立和完善礦山物聯網系統；對礦區內生產狀況與實時地質環境變化進行主動監控，依據大數據分析自動反饋環保、產能達標狀況，進而提高礦區全面監控水平與安全管理水平。（3）合理規劃，注重實施。基于綠色礦山建設的基本條件和行業標準，制定切實可行的規劃發展目標，規劃重點工程建設項目，并將規劃指標落到實處；做好各項建設工程的資金安排，合理統籌，狠抓落實，保證規劃指標的順利完成。（4）統籌規劃，協調工作。上級規劃部署的任務和目標應嚴格執行，充分地做好綠色礦山建設規劃與當地國民經濟和社會發展規劃、土地利用總體規劃、礦產資源規劃等規劃的有效銜接，積極落實到處，統籌協調工作。（5）資源開發與保護并舉。堅持“誰開發誰保護，誰污染誰治理”的原則，堅持礦山開發與保護并舉，保障礦山的可持續協調發展。同時做好道路硬化與地質災害監測等工作，保障礦區地質環境安全穩定。最大限度地降低對周邊生態環境的破壞，大力推進生產過程中同步綠化與土地復墾工作。（6）公眾參與，集思廣益。積極宣傳綠色礦山發展理念，鼓勵礦山職工為綠色礦山規劃建言獻策，參與礦山規劃建設；同時注重專家咨詢和公眾參與，廣泛聽取多方面意見，積極地鼓勵礦區周邊村民參與綠色礦山建設，增強規劃編制的公開性，提高規劃透明度和科學決策水平。

3.綠色礦山構建與實踐

針對礦山存在的問題，本次規劃設計積極響應《砂石行業綠色礦山建設標準》對礦山的礦容礦貌、資源開發與綜合利用、除塵防噪與節能減排、生態環境修復、數字化礦山與科技創新管理、社區和諧工程等6個方面的建設內容進行改造升級，總結建設實踐經驗。

3.1礦容礦貌

（1）優化礦區功能區布局，規范標識標牌。根據貴州省綠色礦山建設標準和《礦山安全標志》GB14161-2008中規定，對廠區不符合安全要求的設施進行拆除重建、補修。在辦公區空曠處設置綠色礦山宣傳欄，公示綠色礦山創建進度；編制綠色礦山宣傳資料，在生產地點設置各種安全標志（如洗車池、垃圾池、沉淀池、廢棄物堆放場地、排土場、倒料口、配電室、操作室、復綠區域、生產區、生活區、辦公區、廚房、衛生間、會議室等），制作礦區標識標牌29塊，確保廠區各功能區清晰明。（2）及時清理礦山上各處固體廢棄物及垃圾，拆除亂搭亂建的不使用的建筑物，建立專門的廢棄物堆放場地，并請專人整理礦區電線電纜，杜絕觸電事故的發生，確保礦山安全、整齊有序。（3）部分區域硬化處理，如辦公室東南方向平臺，地面澆筑C25砼，厚度不低于25cm，每5m～8m設橫縫、縱縫，橫、縱縫均采用切縫法，在砼強度達到設計強度的25%～30%時，用切縫機切割，硬化面積約900m2。

3.2資源開發與綜合利用

貴州省某砂巖礦礦山年產礦石量6萬噸，經計算，該礦段服務年限約17年。礦山采用由上而下分臺階階梯式露天開采方式，工作面垂直走向布置，臺階垂高10m，臺階坡面角65°，開采設計最終邊坡角為55°，安全平臺4m，清掃平臺8m，安全平臺與清掃平臺交替設置。根據礦區地形地質條件，臺階推進方向為東-西方向進行（首采區為礦區東部，備采區礦區中部）。礦山仍采用公路開拓方式，采下礦石溜運至工業場地，采用裝載機裝載、汽車運輸至礦石加工場。礦山選用具有國內先進水平的高效、環保、節能設備，包括礦山穿孔、采裝、運輸等設備，其中，穿孔選用露天潛孔鉆機，采裝選用SY365型挖掘機，1615型無底重錘破碎機，運輸選用載重量為30t的礦用自卸汽車，大塊礦石的二次破碎選用液壓碎石機擊碎。礦山開采礦石為白云石，主要成分為碳酸鈣鎂，為單一礦種，并無可綜合利用的共伴生礦產。礦區內的廢棄物來源于為剝離表土，但已對其全部循環利用（部分用以回填，部分用來復綠）。

3.3除塵防噪與節能減排

根據礦山露天開采的特點，通過采用濕法鑿巖方式進行潛孔鑿巖；實施灑水降塵折方式降低因礦山生產過程中開采、爆破工段產生較高濃度粉塵量，并對運輸公路進行定期灑水降塵；同時注意對礦區周緣進行噪聲監控。具體措施如下：

（1）礦山爆破采用多排孔微差爆破技術；（2）將破碎站進行密封，并在生產區各破碎口及傳送帶灰塵較大的地方設置有噴水頭，礦山配有1臺灑水車，對生產區及主要運輸道路進行不定時灑水降塵。加裝收塵器等環保設備除塵，封墻采用降噪材料；（3）礦區主要運輸道路路面硬化，并采取定期灑水、清洗路面等措施，在礦區出口處設置洗輪機，防止粉塵外帶；（4）建立全封閉式破碎加工生產線，生產區所有破碎篩分設備及傳送帶全部封閉，用篷布或彩鋼封閉傳送帶和破碎機，使用封閉傳送帶12條（約285m），涉及5處需要封閉破碎機和振動篩，面積約360m2。（5）噪聲源連續的區域，工人佩帶個人防護設施，采區周邊及道路兩側種植具有降噪、防塵功能的樹木；廠界設置粉塵、噪聲監測設施，確保礦山粉塵、噪聲符合國家規范要求。

此外，礦山無選礦作業，除了運輸車輛的沖洗和降塵用水，很少產生工業廢水，并對已產生的廢水經沉淀池處理后循環利用；生活區修有化糞池，生活污水經處理后排放，可直接用于礦區的潑灑抑塵，不外排。

3.4生態環境修復

礦區開采范圍位于山體中東部，且最低開采標高位于當地最低侵蝕基準面之上，地表水系不發育，區內無水分布，地表水主要為大氣降水補給，同時其地形較有利于地表水體排泄，巖石孔隙水對礦床充水無影響，采場內亦無地下水滲出。因此，可以利用地形形成自排水。此外，在礦區范圍內露天開采區南邊邊坡復綠區域上邊修建截、排水溝，長度約240m，排水溝高30cm，底寬50cm，底部采用10cm～ 20cm厚C15混凝土墊層，確保礦山排水順暢。另外，礦山正在生產，尚無終采面形成，并在礦區南邊斜坡上設置生態區，目前已將原被破壞的植被進行復綠（圖2）。依據礦山現狀，設計實施如下5個方面措施進行生態環境修復：

（1）礦山辦公區、生產加工區周圍均為自然林地未造成明顯的破壞，僅需在局部地區適當地區補種喬木、撒播草籽等。（2）對辦公室南東側平臺邊緣進行復綠，種植約60棵常青樹（長約60m，隔約1m種植），既美觀又有隔離帶的效果。（3）對開采區靠近公路一側建設綠化隔離帶，種植一排杉樹（約70棵），間距約2m一顆。（4）靠公路陡坎下面選取混種約400棵油麻藤（間距20cm，陡坎長約80m）和牽牛花（以種子方式播）。（5）在生產區采空區閑置的部分區域植樹種草，面積約2300m2，根據《貴州省綠色發展指標礦山地質環境“治禿”專項行動實施方案》的要求場地整平后，或分級放坡后，在其上覆50cm的客土后，然后在其上種植適合當地的植物；灌木栽植密度2500株/公頃，每株灌木回填表土不少于0.125m3；預計需要杉樹苗575株，表土1225m3。

3.5數字化礦山與科技創新管理

（1）數字化礦山建設。為了能直觀地了解礦山各作業地點的運營情況，礦山在開采、運輸、破碎、計量等區域規劃設計工業視頻監控系統。該系統由視頻采集系統，傳輸系統，管理、控制部分，顯示部分組成。通過該系統，管理者可以遠程實時跟蹤礦山生產進度，監督生產的安全狀況，及時發現問題，制定對策，避免發生事故，造成人員、財產損失。如，為了確保礦山安全生產，對于巖體破碎、危害性較大的邊坡，可建立邊坡在線監測系統。監測系統主要由數據感知部分（位移傳感器）、數據采集部分（采集單元）、數據傳輸部分和控制分析部分（監控中心軟件）等部分組成。通過建立巖土體地表沉降監測網，實時遠程監測邊坡各測點的位移變化，通過無線網絡將監測數據及時傳輸到監測中心，由專用的計算機數據分析軟件處理，判斷邊坡的整體穩定性，快速準確預警預報山體邊坡崩塌、滑坡等災害，有效避免災情發生造成的損失。此外，實施礦山地質環境在線安全監測方案，包括內部監測與外部監測，普通監測與專業技術監測，經常性監測與階段性監測合。結合礦山地質環境恢復方案和環評報告，監測項目主要包括水環境監測、環境空氣檢測、噪音監測。礦山配備噪音揚塵檢測實時監測系統，檢測結果、實時數據用LED顯示屏向社會公開。（2）健全科技創新管理制度。建立以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的創新體系。增加科技投入資金約50萬，建設半自動化破碎系統、監控系統。在條件允許的情況下引進人才，建設科技創新隊伍。礦山任命專職科技管理人員，建立科技獎勵及管理制度，開展支撐企業綠色發展的關鍵技術研究，改進工藝技術水平。例如，運用技術管理手段首先是技術參與決策過程，并在綠色礦山創建工作中應用技術量化考評指標，對創建工作進行考評，提高考評質量和創建技術含量。在提高礦產資源利用率方面，采用礦山測量技術對回采率和固體廢棄物堆置量進行實測，以礦產資源利用率實測值，考核班組某一時期或不同生產周期的工作業績，并利用不同時期的數據進行對比，歸納礦產資源利用率的變化規律，科學地制訂礦產資源利用開發方案。

3.6社區和諧工程建設

礦山企業積極響應政府的號召，根據自身優勢，加強與當地政府、村民的聯系，支持礦區及周邊群眾的教育、就業、交通、生活、環保等公益事業，為當地農村建設提供力所能及的物資支持，為當地“脫貧攻堅，整縣摘帽”做出貢獻：如幫助多名附近居民解決就業問題（將綠色礦山的土地復墾等工作分包給當地村民，既可以充分利用村民的種植經驗，提高綠化效率，也可以帶動當地經濟的發展，提高村民的生活水平）、為當地改建鄉村干道、增加健身娛樂設施，以改善村民居住環境、節假日對周邊貧困戶及孤寡老人留守兒童送愛心、為貧困鄉鎮捐款捐物等。此外，建立了企地磋商和協作機制，及時妥善解決好各種利益糾紛，初步構建“和諧礦區”。

4.結語

貴州省某砂巖礦根據自身特點，充分考慮礦山開采對生態環境的影響，對綠色礦山的建設進行了全面規劃，既實現了資源節約和環境保護，又促進了地方經濟的發展，較好地構建出了適合砂巖礦綠色開采的可持續發展道路。其總結出的砂巖礦的綠色礦山建設經驗，可為類似礦山的建設提供借鑒。

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