綠色礦山建設(shè)碳減排現(xiàn)狀及創(chuàng)新路徑探析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD-9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2025）08-0099-05

doi：10.11792/hj20250818

引言

在全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)下，減少溫室氣體排放、實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和\"已成為國(guó)際社會(huì)的廣泛共識(shí)。中國(guó)于2020年明確提出“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”的“雙碳”目標(biāo)，這意味著各行各業(yè)都需加速向低碳、綠色轉(zhuǎn)型[1]。礦業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在為社會(huì)提供大量礦產(chǎn)資源的同時(shí)，也是能源消耗和碳排放的大戶(hù)[2]。綠色礦山建設(shè)旨在通過(guò)采取先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝和管理手段，最大限度減少礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)礦山的高質(zhì)量發(fā)展。在此過(guò)程中，碳減排是關(guān)鍵任務(wù)之一，它不僅有助于應(yīng)對(duì)氣候變化，而且還能降低礦山生產(chǎn)成本，提高資源利用效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)改善礦區(qū)及周邊環(huán)境，保護(hù)身心健康，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。深入研究綠色礦山建設(shè)中的碳減排問(wèn)題，探索切實(shí)可行的減排路徑與策略具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?yàn)榈V業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供有力支撐[3-4]

1綠色礦山建設(shè)內(nèi)涵

綠色礦山基于可持續(xù)發(fā)展理念，強(qiáng)調(diào)在礦產(chǎn)資源開(kāi)采與利用過(guò)程中，將礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)精準(zhǔn)控制在可承受范疇內(nèi)，力求實(shí)現(xiàn)開(kāi)采活動(dòng)與自然生態(tài)的和諧共生，建設(shè)環(huán)境生態(tài)化、開(kāi)采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化、礦區(qū)社區(qū)和諧化的現(xiàn)代化礦山。其核心要素涵蓋生態(tài)、資源、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)等多個(gè)層面，且各要素相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同促進(jìn)，共同構(gòu)筑綠色礦山的有機(jī)整體[5-6]

1）資源利用層面。綠色礦山建設(shè)首先體現(xiàn)在其資源開(kāi)發(fā)的高效性上，追求高效化與循環(huán)化是綠色礦山的顯著特征。科技創(chuàng)新為綠色礦山建設(shè)注入強(qiáng)大動(dòng)力，促進(jìn)礦山開(kāi)采、加工、管理等環(huán)節(jié)向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，構(gòu)建礦山智能管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)調(diào)控，優(yōu)化生產(chǎn)決策，提升資源配置效率，以科技創(chuàng)新賦能綠色礦山建設(shè)提質(zhì)增效。

2）管理層面。綠色礦山建設(shè)強(qiáng)調(diào)規(guī)范化與精細(xì)化。礦山企業(yè)需建立健全涵蓋環(huán)境管理、資源管理、安全生產(chǎn)管理、人力資源管理等在內(nèi)的全方位制度體系，明確各部門(mén)、各崗位的職責(zé)權(quán)限，加強(qiáng)內(nèi)部監(jiān)督與考核，確保綠色礦山建設(shè)各項(xiàng)要求落地生根，實(shí)現(xiàn)礦山運(yùn)營(yíng)的有序高效。

3）社會(huì)責(zé)任層面。綠色礦山建設(shè)要積極融入當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展，與周邊居民構(gòu)建和諧共生關(guān)系。及時(shí)公開(kāi)礦山生產(chǎn)信息，回應(yīng)群眾關(guān)切問(wèn)題，吸納當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力就業(yè)，參與社區(qū)公益事業(yè)建設(shè)；同時(shí)，注重員工職業(yè)健康與安全保障，加強(qiáng)安全培訓(xùn)與防護(hù)設(shè)施投入，營(yíng)造良好的企業(yè)發(fā)展環(huán)境。

2綠色礦山碳排放及減排措施

碳減排在綠色礦山建設(shè)中占據(jù)著重要地位，是實(shí)現(xiàn)綠色礦山可持續(xù)發(fā)展的核心任務(wù)之一。隨著全球?qū)夂蜃兓瘑?wèn)題關(guān)注度的不斷提升，以及“雙碳”目標(biāo)的深入推進(jìn)，綠色礦山建設(shè)中的碳減排已不僅僅是一項(xiàng)環(huán)保要求，更是關(guān)乎礦山企業(yè)生存與發(fā)展、行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的全局性戰(zhàn)略舉措

2.1 碳排放現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

礦山碳排放源廣泛分布于開(kāi)采、選礦、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)，且由于工藝、設(shè)備、能源消耗類(lèi)型的差異，呈現(xiàn)出不同的碳排放特征[7。深入剖析碳排放源的產(chǎn)生機(jī)制與影響因素，對(duì)精準(zhǔn)制訂碳減排策略具有關(guān)鍵意義。

1）開(kāi)采環(huán)節(jié)的碳排放。開(kāi)采環(huán)節(jié)作為礦山生產(chǎn)的起始階段，其碳排放受多種因素影響。

（1）開(kāi)采方式。地下開(kāi)采面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件，需要通風(fēng)、供風(fēng)、排水、供水、提升等輔助系統(tǒng)，能耗居高不下。深部礦體開(kāi)采過(guò)程中，通風(fēng)、排水和提升是主要能耗環(huán)節(jié)，相應(yīng)產(chǎn)生大量碳排放。露天開(kāi)采雖無(wú)需應(yīng)對(duì)復(fù)雜地下環(huán)境，但大規(guī)模的穿孔、爆破、鏟裝、運(yùn)輸作業(yè)同樣耗能巨大。

（2）采礦設(shè)備。老舊設(shè)備技術(shù)落后，能量轉(zhuǎn)換效率低，與新型節(jié)能設(shè)備相比，在完成相同開(kāi)采任務(wù)時(shí)，能耗有顯著差距，導(dǎo)致碳排放大幅增加。例如：早期采用傳統(tǒng)活塞式空壓機(jī)，運(yùn)行效率低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，而新型螺桿式空壓機(jī)通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)與控制技術(shù)，節(jié)能效果顯著，碳減排效果明顯。

（3）采礦工藝。合理的開(kāi)采順序與礦塊劃分可減少不必要的礦石搬運(yùn)與重復(fù)作業(yè)，降低能耗。相較于傳統(tǒng)無(wú)序開(kāi)采，采用分區(qū)開(kāi)采、貧富兼采等工藝能有效提高資源回收率，減少?gòu)U石排放，間接降低開(kāi)采過(guò)程中的碳排放，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的良性互動(dòng)。

2）選礦環(huán)節(jié)的碳排放。選礦環(huán)節(jié)涉及破碎、磨礦、浮選等多道工序，各工序能耗與碳排放密切相關(guān)。

（1）破碎工序。破碎作為選礦前端工序，需將大塊礦石破碎至合適粒度，顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等設(shè)備運(yùn)行中的電力消耗是主要碳排放源，且隨著破碎比增大、處理量增加，能耗呈上升趨勢(shì)。

（2）磨礦工序。磨礦工序能耗較高，通常占選礦總能耗的 50% 以上[8]，是選礦碳排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（3）浮選工序。浮選是利用藥劑與礦物表面特性差異實(shí)現(xiàn)分離，浮選藥劑的添加、攪拌、充氣等環(huán)節(jié)均消耗電能，部分藥劑在生產(chǎn)、運(yùn)輸與使用過(guò)程中均產(chǎn)生碳排放。此外，尾礦若采用傳統(tǒng)堆存方式處理，尾礦中的硫化物等在長(zhǎng)期氧化過(guò)程中會(huì)緩慢釋放溫室氣體，對(duì)周邊環(huán)境造成潛在碳排放風(fēng)險(xiǎn)。

3）運(yùn)輸與加工環(huán)節(jié)的碳排放。礦產(chǎn)品從礦區(qū)到加工地及后續(xù)深加工過(guò)程中的運(yùn)輸與加工環(huán)節(jié)，碳排放不容忽視，而運(yùn)輸方式、距離及加工流程的差異顯著影響碳排放水平。

（1）運(yùn)輸。公路運(yùn)輸靈活性強(qiáng)，但碳排放強(qiáng)度高。礦用卡車(chē)滿(mǎn)載礦石行駛時(shí)，燃油消耗量大，尤其在山區(qū)道路等復(fù)雜路況下，瀕繁爬坡、剎車(chē)，油耗進(jìn)一步增加，排放尾氣含大量二氧化碳、氮氧化物等污染物。載質(zhì)量50t的礦用卡車(chē)，燃油消耗按 5L/km ，年行駛10萬(wàn) km 計(jì)算，年碳排放可達(dá)數(shù)千噸。

（2）礦產(chǎn)品加工。礦石冶煉、提純等深加工過(guò)程涉及高溫熔煉等復(fù)雜工藝，能源消耗以煤炭、天然氣等化石能源燃燒及電力消耗為主。加工工藝的先進(jìn)性直接影響碳排放，先進(jìn)的富氧熔煉技術(shù)、余熱回收技術(shù)應(yīng)用可顯著提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)效益提升雙重目標(biāo)。

2.2 現(xiàn)有碳減排措施成效與局限

近年來(lái)，為應(yīng)對(duì)礦山碳排放問(wèn)題，礦業(yè)領(lǐng)域積極采取多種碳減排措施，涵蓋技術(shù)改進(jìn)、管控系統(tǒng)優(yōu)化及新能源應(yīng)用等多個(gè)層面。這些措施在一定程度上推動(dòng)了礦山碳減排進(jìn)程，但同時(shí)也面臨諸多技術(shù)瓶頸、成本壓力及政策法規(guī)不完善等問(wèn)題。

1）技術(shù)改進(jìn)。在技術(shù)改進(jìn)與應(yīng)用方面，礦山企業(yè)通過(guò)引入先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備與工藝，取得了顯著的碳減排成效。例如，在露天開(kāi)采時(shí)，對(duì)采礦作業(yè)中的鉆孔設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，采用新型液壓鑿巖鉆機(jī)替代傳統(tǒng)風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。新型鉆機(jī)憑借精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)與高效的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，在保證鉆孔質(zhì)量的前提下，單位進(jìn)尺能耗降低約 30% ，相應(yīng)的燃油碳排放減少近 30% 。

地下開(kāi)采礦山，充填采礦技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶來(lái)了多重減碳效益。通過(guò)利用尾砂、廢石等礦山固體廢棄物制備充填材料，回填采空區(qū)，有效控制了地壓活動(dòng)，降低了地表塌陷風(fēng)險(xiǎn)，減少了因地表修復(fù)與維護(hù)產(chǎn)生的碳排放。而且充填體對(duì)圍巖的支撐作用能有效降低礦石貧化率，意味著在相同資源需求下，可減少礦石開(kāi)采量，進(jìn)而降低開(kāi)采過(guò)程中的能耗與碳排放，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與碳減排的良性互動(dòng)。

然而，部分先進(jìn)技術(shù)在推廣初期面臨適應(yīng)性難題。例如：一些新型采礦設(shè)備對(duì)礦山地質(zhì)條件要求苛刻，設(shè)備故障率上升，維修成本增加，導(dǎo)致企業(yè)應(yīng)用積極性受挫。高端技術(shù)裝備的研發(fā)與引進(jìn)成本高昂，對(duì)于中小礦山企業(yè)而言，資金壓力巨大，限制了技術(shù)的大規(guī)模普及，使得技術(shù)減排潛力難以充分釋放。

2）管控系統(tǒng)優(yōu)化。管控系統(tǒng)作為礦山碳減排的重要抓手，在實(shí)踐中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，同時(shí)也暴露出一些亟待解決的問(wèn)題。能源管理體系建設(shè)方面，諸多礦山企業(yè)建立了涵蓋能源計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、分析與考核的全過(guò)程管控機(jī)制。通過(guò)安裝智能電表、流量計(jì)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，精準(zhǔn)掌握各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗數(shù)據(jù)，為制訂針對(duì)性節(jié)能措施提供依據(jù)。清潔生產(chǎn)審核促使礦山企業(yè)全面排查生產(chǎn)流程，識(shí)別高耗能、高排放環(huán)節(jié)，實(shí)施工藝優(yōu)化與設(shè)備升級(jí)，從源頭削減污染與碳排放。碳排放監(jiān)測(cè)體系建設(shè)也在穩(wěn)步推進(jìn)，部分礦山企業(yè)依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，搭建了涵蓋采礦、選礦、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的碳排放監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并核算碳排放數(shù)據(jù)，為企業(yè)碳減排目標(biāo)設(shè)定與跟蹤評(píng)估提供有力支撐。

盡管如此，管控系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中仍存在短板。例如：部分企業(yè)能源管理與清潔生產(chǎn)審核工作流于形式，未能深入挖掘節(jié)能降碳潛力，制度執(zhí)行不到位，缺乏有效的內(nèi)部監(jiān)督與激勵(lì)機(jī)制，員工參與積極性不高；碳排放監(jiān)測(cè)體系建設(shè)面臨技術(shù)精度不足、數(shù)據(jù)可靠性待提高等問(wèn)題。尤其是在復(fù)雜礦山環(huán)境下，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與核算甲烷等特殊溫室氣體排放仍存在困難，影響了碳減排策略的精準(zhǔn)制訂與實(shí)施效果。

3）新能源應(yīng)用。新能源在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用為碳減排開(kāi)辟了新路徑，展現(xiàn)出廣闊前景。太陽(yáng)能應(yīng)用方面，一些礦山利用礦區(qū)閑置土地建設(shè)光伏發(fā)電站，為礦山生產(chǎn)及生活供電。風(fēng)能利用方面，位于風(fēng)力資源豐富地區(qū)的礦山，安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，降低了對(duì)電網(wǎng)供電的依賴(lài)，減少了發(fā)電環(huán)節(jié)碳排放。水能應(yīng)用方面，部分依山傍水的礦山，通過(guò)建設(shè)小型水電站，利用水流落差發(fā)電。然而，新能源應(yīng)用在技術(shù)、應(yīng)用成本、政策扶持等方面面臨著諸多挑戰(zhàn)。

3綠色礦山建設(shè)碳減排技術(shù)創(chuàng)新路徑

3.1 高效采選技術(shù)與裝備升級(jí)

高效采選技術(shù)與裝備升級(jí)是實(shí)現(xiàn)綠色礦山碳減排的核心驅(qū)動(dòng)力之一，為礦山生產(chǎn)注入了新活力與效能，涵蓋智能采礦、無(wú)人開(kāi)采、高效選礦等多個(gè)前沿領(lǐng)域。新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用將推動(dòng)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的根本性變革，通過(guò)減少人工干預(yù)、優(yōu)化工藝流程、提升設(shè)備能效等關(guān)鍵舉措，顯著降低能源消耗與碳排放，為綠色礦山建設(shè)提供了可復(fù)制的技術(shù)路線(xiàn)，且具有極高的推廣應(yīng)用價(jià)值與深遠(yuǎn)的發(fā)展意義[9-12]

1）智能采礦與無(wú)人開(kāi)采技術(shù)。智能采礦與無(wú)人開(kāi)采技術(shù)作為礦山領(lǐng)域的革命性突破，正引領(lǐng)行業(yè)邁向全新發(fā)展階段。以遠(yuǎn)程操控、自動(dòng)化采礦設(shè)備為典型代表，其借助先進(jìn)的傳感器技術(shù)、高精度定位系統(tǒng)及穩(wěn)定可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采礦作業(yè)的精準(zhǔn)控制，同時(shí)將人工干預(yù)降至最低限度。在地下開(kāi)采場(chǎng)景中，遠(yuǎn)程操控的鑿巖臺(tái)車(chē)可依據(jù)預(yù)設(shè)程序，自動(dòng)完成鉆孔定位、鉆進(jìn)深度控制等復(fù)雜操作，操作人員在遠(yuǎn)離井下危險(xiǎn)區(qū)域的控制中心，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面與手柄操作，便能精準(zhǔn)指揮設(shè)備運(yùn)行。相較于傳統(tǒng)人工鑿巖，不僅作業(yè)效率提升數(shù)倍，而且因減少了井下人員作業(yè)時(shí)間，極大降低了通風(fēng)、照明等輔助系統(tǒng)的能耗，相應(yīng)的碳排放也會(huì)降低。

自動(dòng)化采礦設(shè)備在露天礦山同樣大放異彩。智能卡車(chē)調(diào)度系統(tǒng)與無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)協(xié)同作業(yè)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集車(chē)輛位置、載質(zhì)量、路況等信息，利用智能算法優(yōu)化運(yùn)輸路線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)礦巖的高效運(yùn)輸。無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)憑借其精準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛能力，避免了傳統(tǒng)駕駛中的急加速、急剎車(chē)等耗能行為，燃油消耗相較于傳統(tǒng)駕駛顯著降低，從而減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)的碳排放。同時(shí)，智能采礦系統(tǒng)還能根據(jù)礦石品位分布、地質(zhì)構(gòu)造變化等信息，動(dòng)態(tài)優(yōu)化開(kāi)采順序，避免無(wú)效開(kāi)采與資源浪費(fèi)，從源頭上降低了開(kāi)采能耗，為礦山碳減排提供了堅(jiān)實(shí)支撐。

2）高效選礦技術(shù)與裝備創(chuàng)新。選礦環(huán)節(jié)作為礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，其技術(shù)與裝備的創(chuàng)新對(duì)于碳減排意義重大。新型破碎機(jī)、磨礦機(jī)、浮選機(jī)等設(shè)備為提高選礦回收率、降低能耗注入了強(qiáng)大動(dòng)力。

新型破碎機(jī)在破碎工藝上實(shí)現(xiàn)了重大革新，例如：高壓輥磨機(jī)采用層壓破碎原理，對(duì)礦石施加高壓使其內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，相較于傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)的單顆粒破碎方式，不僅破碎效率大幅提升，而且能夠有效降低入磨粒度，減少后續(xù)磨礦工序的負(fù)荷。磨礦環(huán)節(jié)，節(jié)能型球磨機(jī)通過(guò)優(yōu)化筒體結(jié)構(gòu)、采用新型襯板材料及智能給料控制系統(tǒng)，顯著提高了磨礦效率，單位處理量電耗降低 20% 以上[13]。同時(shí)，新型磨礦介質(zhì)的研發(fā)應(yīng)用，如高鉻合金球、磁性襯板等，在保證磨礦效果的前提下，延長(zhǎng)了介質(zhì)使用壽命，減少了介質(zhì)更換頻次，降低了因介質(zhì)制造、運(yùn)輸帶來(lái)的碳排放。

浮選機(jī)領(lǐng)域，新型充氣式浮選機(jī)通過(guò)改進(jìn)氣泡發(fā)生器與攪拌裝置，浮選回收率顯著提高。同時(shí)，優(yōu)化的浮選槽結(jié)構(gòu)減少了礦漿短路現(xiàn)象，降低了浮選藥劑消耗，減少了藥劑生產(chǎn)、使用過(guò)程中的碳排放。此外，智能浮選控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可根據(jù)礦石性質(zhì)實(shí)時(shí)調(diào)整浮選工藝參數(shù)，確保浮選過(guò)程始終處于最佳狀態(tài)，進(jìn)一步提高了資源利用效率，降低了能耗與碳排放，助力綠色礦山建設(shè)穩(wěn)步前行。

3.2 加大新能源綜合利用

新能源在礦山的綜合利用也是綠色礦山建設(shè)實(shí)現(xiàn)碳減排的關(guān)鍵路徑之一，對(duì)于推動(dòng)礦山行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮娜找嬖鲩L(zhǎng)及環(huán)保要求的不斷提高，太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等新能源憑借其清潔、可再生的特性，逐漸在礦山領(lǐng)域嶄露頭角，為解決礦山傳統(tǒng)能源消耗帶來(lái)的碳排放問(wèn)題提供了創(chuàng)新解決方案。這些新能源在礦山的應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋采礦、選礦、運(yùn)輸、生活等各個(gè)環(huán)節(jié)，且不同新能源各具優(yōu)勢(shì)與適配條件，需結(jié)合礦山實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇與優(yōu)化配置。同時(shí)，配套儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展也為新能源在礦山的穩(wěn)定供應(yīng)提供了有力保障，進(jìn)一步拓展了新能源的應(yīng)用潛力。

1）地?zé)崮芘c生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)。地?zé)崮芘c生物質(zhì)能作為具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的新能源，在礦山領(lǐng)域亦展現(xiàn)出巨大的開(kāi)發(fā)潛力，為礦山能源轉(zhuǎn)型與碳減排開(kāi)辟了新方向。對(duì)于地?zé)豳Y源豐富地區(qū)的礦山，尤其是北方冬季供暖需求較大的礦區(qū)，開(kāi)發(fā)地?zé)崮苡糜诠┡哂酗@著的節(jié)能與環(huán)保效益。生物質(zhì)能應(yīng)用潛力同樣不容小。在一些林業(yè)廢棄物或農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物豐富的礦區(qū)周邊，可充分利用生物質(zhì)能將礦山廢棄物轉(zhuǎn)化為能源，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用與碳減排雙贏。

2）新能源儲(chǔ)能技術(shù)的配套應(yīng)用。隨著新能源發(fā)電在礦山的廣泛應(yīng)用，新能源儲(chǔ)能技術(shù)作為保障新能源在礦山穩(wěn)定供應(yīng)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性愈發(fā)凸顯。儲(chǔ)能電池技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)能方式之一。在配備太陽(yáng)能或風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的礦山，鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)常被用于存儲(chǔ)多余電能，平抑發(fā)電功率波動(dòng)，確保電力穩(wěn)定供應(yīng)，同時(shí)降低因停電導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷與設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省生產(chǎn)成本。抽水蓄能技術(shù)作為一種大規(guī)模儲(chǔ)能手段，在具備合適地形條件的礦山具有廣闊應(yīng)用前景。對(duì)于一些地形高差較大、水資源相對(duì)豐富的礦區(qū)，建設(shè)抽水蓄能電站可實(shí)現(xiàn)電能的高效存儲(chǔ)與靈活調(diào)度。在用電高峰時(shí)放水發(fā)電，補(bǔ)充礦山電力需求，有效調(diào)節(jié)了礦山用電峰谷差，提高了新能源電力在礦山能源結(jié)構(gòu)中的占比，進(jìn)一步增強(qiáng)了礦山能源供應(yīng)的穩(wěn)定性與抗風(fēng)險(xiǎn)能力，為礦山大規(guī)模應(yīng)用新能源奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，助力綠色礦山建設(shè)邁向更高水平。

3.3 負(fù)碳技術(shù)探索應(yīng)用

負(fù)碳，作為實(shí)現(xiàn)碳中和的未來(lái)解藥，是一種具有革命性和高效能的碳治理方式，近年來(lái)備受關(guān)注。所謂負(fù)碳，就是把大氣中超標(biāo)的二氧化碳移除并進(jìn)行穩(wěn)定儲(chǔ)存，甚至進(jìn)行功能性轉(zhuǎn)化的技術(shù)[14-16]。綠色礦山建設(shè)過(guò)程中，負(fù)碳技術(shù)目前主要有2個(gè)方向：

一是對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)，實(shí)現(xiàn)基于生態(tài)系統(tǒng)的光合作用，將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為自然碳匯。對(duì)因采礦活動(dòng)而被破壞的土地，通過(guò)平整、覆土等工程措施，恢復(fù)其用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等。針對(duì)礦山開(kāi)采導(dǎo)致的土壤污染和退化問(wèn)題，采用物理、化學(xué)和生物等方法進(jìn)行土壤改良，如添加土壤改良劑、種植綠肥植物等，提高土壤肥力和保水能力，促進(jìn)植被生長(zhǎng)，更好吸收空氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用，并將其固定在植物和土壤中。主要針對(duì)閉庫(kù)的尾礦庫(kù)、堆積的矸石山、閉坑的露天采坑、塌陷坑的治理修復(fù)。

二是碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)。CCUS技術(shù)作為應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳減排的前沿性戰(zhàn)略舉措，在綠色礦山建設(shè)領(lǐng)域具有顯著的應(yīng)用價(jià)值。該技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新性地捕集礦山開(kāi)采、加工等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳，并對(duì)其進(jìn)行資源化利用或安全封存，打破了傳統(tǒng)碳排放的單向模式，開(kāi)啟了碳循環(huán)利用的新篇章[17-18]。CCUS技術(shù)在綠色礦山建設(shè)中的發(fā)展聚焦于以下幾點(diǎn)：高效低成本捕集技術(shù)研發(fā)，針對(duì)礦山高濃度 CO₂ 排放源（如通風(fēng)瓦斯、煅燒尾氣等），開(kāi)發(fā)新型吸附劑和吸收液系統(tǒng)，提升捕集效率，降低能耗；礦化固碳技術(shù)創(chuàng)新，重點(diǎn)突破矸石礦化充填技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)充填與 CO₂ 封存協(xié)同；地質(zhì)封存潛力評(píng)估，系統(tǒng)研究廢棄礦碉封存 CO₂ 的可行性，建立封存容量評(píng)估方法與安全監(jiān)測(cè)體系；資源化利用路徑拓展，開(kāi)發(fā)CO₂ 驅(qū)油驅(qū)氣、制備化工原料等高效利用技術(shù)，提升經(jīng)濟(jì)效益。CCUS技術(shù)通過(guò)“捕集一利用一封存\"的閉環(huán)模式，將成為礦山深度脫碳的關(guān)鍵支撐。

3.4“精準(zhǔn)礦業(yè)\"技術(shù)探索

通過(guò)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、三維激光掃描技術(shù)、無(wú)人機(jī)遙感、地質(zhì)三維建模等現(xiàn)代化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山資源的精準(zhǔn)評(píng)估和高效開(kāi)發(fā)，避免資源浪費(fèi)。通過(guò)礦山井下通風(fēng)自動(dòng)化控制與監(jiān)測(cè)、安全與環(huán)境自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、井下人員定位系統(tǒng)、開(kāi)采自動(dòng)化、提升運(yùn)輸自動(dòng)化、井下排水自動(dòng)化、選礦自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效減少人為因素產(chǎn)生的能耗與排放，促進(jìn)清潔能源的應(yīng)用，提高能源利用效率。通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)控生態(tài)環(huán)境變化及其對(duì)碳排放的二次影響，實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)與礦山綠色開(kāi)發(fā)的深度融合[19-20]

3.5 循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與碳管理體系建設(shè)

礦山循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式亮點(diǎn)突出，通過(guò)構(gòu)建“資源一產(chǎn)品一廢棄物一再生資源\"閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)利用循環(huán)化、增長(zhǎng)合理化、污染最小化的和諧發(fā)展模式[21]。例如：尾礦資源綜合利用，研發(fā)尾礦砂制磚、尾礦微粉制備高性能混凝土等技術(shù)；矸石用于礦井采空區(qū)的回填和復(fù)墾采礦塌陷區(qū)，也可作為建材制品的原料；瓦斯用于發(fā)電；礦井水用于井下生產(chǎn)、選礦，凈化處理后作為礦區(qū)生活用水或農(nóng)業(yè)灌溉水；對(duì)選礦、冶煉等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的余熱進(jìn)行集中收集，用于礦區(qū)供暖、洗浴及周邊居民供熱，替代傳統(tǒng)燃煤鍋爐，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用與節(jié)能減排協(xié)同發(fā)展。

碳管理體系建設(shè)成效顯著，企業(yè)建立涵蓋碳排放核算、監(jiān)測(cè)、目標(biāo)設(shè)定與考核的全流程管理機(jī)制[22]。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合礦山生產(chǎn)實(shí)際，精準(zhǔn)核算各環(huán)節(jié)碳排放，搭建實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，利用大數(shù)據(jù)分析挖掘節(jié)能降碳潛力。制訂階段性碳減排目標(biāo)，并納人績(jī)效考核，激勵(lì)員工積極參與碳減排行動(dòng)，確保企業(yè)碳減排工作有序推進(jìn)。

4結(jié)論與展望

綠色礦山建設(shè)的核心目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)碳減排，其內(nèi)涵與標(biāo)準(zhǔn)已逐步明確，并與資源高效利用、生態(tài)保護(hù)等任務(wù)協(xié)同推進(jìn)。通過(guò)政策引導(dǎo)與技術(shù)革新，碳減排指標(biāo)已細(xì)化至礦山采礦、選礦、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)，為礦山低碳轉(zhuǎn)型提供了可量化依據(jù)。未來(lái)綠色礦山碳減排需重點(diǎn)從以下方向推進(jìn)：

1）深化技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，加快智能礦山、無(wú)人化裝備的規(guī)模化應(yīng)用，推動(dòng)5G、AI技術(shù)與礦山開(kāi)發(fā)深度融合，推廣新能源（如光伏、氫能）與儲(chǔ)能技術(shù)，提升能源利用效率；加快推進(jìn)CCUS技術(shù)在礦山的示范項(xiàng)目，突破成本與封存瓶頸，探索礦區(qū)碳匯潛力。

2）構(gòu)建全生命周期碳管理體系，實(shí)施碳足跡核算與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，推廣“零廢棄礦山\"模式，強(qiáng)化尾礦、廢石、礦井水等資源的循環(huán)利用，推動(dòng)數(shù)字化能源管理，促進(jìn)清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式落地。

3）加強(qiáng)政策與市場(chǎng)協(xié)同，完善“雙碳”政策與地方細(xì)則銜接，優(yōu)化綠色金融工具，降低企業(yè)減排成本；加強(qiáng)國(guó)際合作，借鑒國(guó)際先進(jìn)礦山減排經(jīng)驗(yàn)，參與全球礦業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)制定，共享技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。

綠色礦山建設(shè)碳減排是一項(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)性工程，既是挑戰(zhàn)，更是行業(yè)轉(zhuǎn)型機(jī)遇。未來(lái)應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，政策激勵(lì)為保障，市場(chǎng)機(jī)制為驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)礦業(yè)向低碳化、智能化、循環(huán)化轉(zhuǎn)型，與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，為全球“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)行業(yè)力量。

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Current status and innovative pathways of carbon emission reduction in green mine development

Gao Yang （SchoolofManagement Scienceand Information Engineering，Hebei Universityof Economics and Business）

Abstract：Against the backdropof global eforts to combat climate change and promote carbon emission reduction， carbon emision reduction in the construction of green mines has becomea key pathway toward sustainable development inthe miningsector.This papersummarizesandanalyzesthecurrentstatusofcarbon emisions ingreenminedevelopment， along with reduction measures and their effectiveness.Ithighlights innovativeapproaches tocarbon emissionreduction， includingtheupgadingofhigh-eficiencyminingandprocessing technologiesandequipment，integratedutilizationofnew energy sources，applicationof negative-carbontechnologies，explorationof\"precision mining\"technologies，development of circular economy models，and establishment of carbon management systems.Carbon emision reduction in green minedevelopmentrequresamulti-path synergisticapproach，inwhich technological innovationand systemoptimization play a central role. In the future，greater policy support and technological Ramp;D are needed to advance the mining industry toward low-carbon，intellgent，nd circulardevelopment.This study provides areferenceforcarbon reduction in green mine construction and supports the high-quality development of the mining sector.

Keywords： green mine; carbon emisson reduction; sustainable development; technological innovation; equipment upgrading; new energy utilization