潘金科

芻議金屬礦山地下開采節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用

潘金科

（巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000）

對(duì)當(dāng)前我國(guó)金屬礦山地下開采節(jié)能減排中存在的問題進(jìn)行了探討，并針對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的降低能耗和成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有關(guān)技術(shù)策略。

地下開采；金屬礦山；節(jié)能減排技術(shù)

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工作業(yè)開采方式逐漸被淘汰，國(guó)家日益注重資源的合理開發(fā)利用和環(huán)境的保護(hù)，因此，必須大力推行、不斷改進(jìn)地下開采中的節(jié)能減排技術(shù)，并及時(shí)采取措施解決在技術(shù)方面出現(xiàn)的問題，以保證該技術(shù)的順利實(shí)施，從而提高節(jié)能減排技術(shù)在采礦中的利用率，減輕環(huán)境污染，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

1　我國(guó)金屬礦山地下開采節(jié)能減排存在的問題

1.1能源消耗量大

我國(guó)金屬礦山地下開采具有能耗消耗量大的特點(diǎn)，節(jié)能技術(shù)還比較落后，原材料消耗大，導(dǎo)致礦山的經(jīng)濟(jì)效益低下。我國(guó)重點(diǎn)耗能行業(yè)有較大潛力可挖，能源和節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用也不斷發(fā)展，礦山節(jié)能工藝和設(shè)備的開發(fā)前景廣闊。

1.2資源的開發(fā)力度不大

我國(guó)金屬礦山資源的開發(fā)力度不大，利用率較低，廢棄物排放量不容小覷。隨著資源的不斷開采和節(jié)能減排力度的加大，對(duì)有用礦物的回收利用越來越引起人們的關(guān)注。地下開采金屬礦山礦石回采率平均約60%，部分礦山通過與國(guó)內(nèi)有關(guān)科研單位攻關(guān)后，礦石回采率大于75%。大量境界外礦、殘留礦沒有得到充分開發(fā)與利用，尾礦及固體排棄物綜合開發(fā)利用還只是一個(gè)美好展望，造成大量礦石永久性損失。我國(guó)的綜合回收利用技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還很低，共伴生組分綜合回收率不足35%。金屬礦山的資源綜合利用在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中已越來越凸顯出重要性，已成為我國(guó)金屬礦山開采中的突出問題。

1.3環(huán)境問題突出

地下開采引發(fā)了一系列環(huán)境問題，如地面塌陷，對(duì)地形地貌景觀的破壞，土地資源被大量占用，對(duì)地下水資源的污染等。礦山開發(fā)產(chǎn)生的廢棄物排放量巨大，其中產(chǎn)生的尾礦已成為總量最大的工業(yè)固體廢棄物。尾礦綜合利用率、廢石綜合利用率均較低。礦產(chǎn)開發(fā)與礦山地質(zhì)環(huán)境惡化，環(huán)境容量有限之間的壓力不斷增加。金屬礦山地下開采引發(fā)的環(huán)境問題已成為不容忽視的重大社會(huì)問題。

2　金屬礦山地下開采節(jié)能減排的技術(shù)進(jìn)展

2.1充填采礦法

充填采礦法主要是將尾礦（廢石）處理充入井下采空區(qū)，充填采礦技術(shù)主要有廢石干式充填工藝、高濃度充填工藝、膏體泵送膠結(jié)充填工藝等。充填工序作為回采工序中的重要一環(huán)，可有效提高礦產(chǎn)資源回采率與利用率。在我國(guó)，隨著當(dāng)前采礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，相當(dāng)一部分企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用填充采礦技術(shù)，有效提高了礦產(chǎn)資源回采率與利用率。充填采礦技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)主要有改善礦山的環(huán)境，節(jié)省污染治理費(fèi)用，礦產(chǎn)損耗低、能有效避免生態(tài)問題等特點(diǎn)。

2.2建設(shè)地下選礦廠

目前，國(guó)內(nèi)外大部分地下礦山都采用地表選礦廠對(duì)礦石進(jìn)行處理，但隨著礦石開采深度的增加，井下提升和地表運(yùn)輸成本逐漸提高，為降低企業(yè)生產(chǎn)成本，考慮將選礦廠直接建到地下深部，降低對(duì)地表環(huán)境的影響，從而節(jié)約企業(yè)的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在地下布置選廠，首先決定于礦山的地質(zhì)力學(xué)條件，同時(shí)還要考慮選廠運(yùn)送選礦設(shè)備是否方便，礦床開拓方法及中段開采順序等因素。建立地下選廠的經(jīng)濟(jì)效益顯著，已得到國(guó)外有效的實(shí)踐證明，有助于節(jié)約成本，增加產(chǎn)品產(chǎn)量和利潤(rùn)。

2.3地下三階段開采

我國(guó)大多數(shù)露天轉(zhuǎn)地下的礦山在設(shè)計(jì)時(shí)沒有對(duì)礦床進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，因此在地下開采時(shí)存在很多問題。針對(duì)這些問題，提出了礦山露天轉(zhuǎn)地下三階段開采的技術(shù)思路，其將礦床開采的生命周期作為一個(gè)整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，是在露天地下聯(lián)合開采中發(fā)展起來的一種新型采礦方法。礦床按開采方式可劃分為露天、露天轉(zhuǎn)地下和地下三個(gè)階段。合理確定三個(gè)階段開采的時(shí)機(jī)，統(tǒng)籌規(guī)劃露天與地下開采的界線與工程布置，可以減少礦山的基建投資，有效降低生產(chǎn)成本。

2.4尾礦充填礦山采空區(qū)

當(dāng)?shù)V山有多個(gè)礦帶，前期開采的地下采空區(qū)（或露天坑）可以用于后期采選廢石和尾礦的堆放。由于地表資源的日益減少和資源不可再生，同時(shí)人們環(huán)境保護(hù)、資源利用意識(shí)的增強(qiáng)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，充填法采礦己成為今后采礦業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。尾礦庫建在地下，不僅具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還具有良好的社會(huì)效益。選礦廠尾礦用作充填料，不僅可以解決充填料的來源問題，而且可起到充填空區(qū)和消除尾礦庫垮塌帶來的泥石流等安全隱患的作用，對(duì)礦山開采節(jié)能減排具有重要的意義。

2.5尾礦資源綜合利用技術(shù)

金屬尾礦資源綜合利用已成為全球關(guān)注的重要課題。金屬礦山尾礦相對(duì)于目標(biāo)提煉金屬來說是低品位或者無用的廢棄物，但實(shí)為潛在的含有微量金屬礦物和大量非金屬礦物的二次資源。開展尾礦再選是提高資源利用率、減少尾礦排放的重要措施。我國(guó)以尾礦或礦山廢石作為建筑材料的研究與應(yīng)用也取得較好的應(yīng)用效果，這些產(chǎn)品中的代表為微晶玻璃和建筑磚。發(fā)展尾礦資源的綜合利用技術(shù)不僅是當(dāng)前部分礦山解困的出路之一，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，具有現(xiàn)實(shí)的研究意義。

3　結(jié)束語

金屬礦山開采節(jié)能減排是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，當(dāng)前我

國(guó)采礦節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展已取得了一定成績(jī)，但仍需加強(qiáng)的是對(duì)節(jié)能減排技術(shù)綜合利用的前瞻性、基礎(chǔ)性科學(xué)研究。我國(guó)是礦業(yè)開發(fā)大國(guó)，面對(duì)全球金融危機(jī)帶來的礦業(yè)市場(chǎng)環(huán)境巨變，只有積極依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新，大力抓好節(jié)能減排工作，全面提升自主創(chuàng)新能力，著重于政府監(jiān)管部門的綜合監(jiān)督管理，同時(shí)開發(fā)出實(shí)用的節(jié)能減排開采設(shè)計(jì)規(guī)范，實(shí)施綠色開采，并且加強(qiáng)開采安全裝置的控制，利用現(xiàn)代化節(jié)能減排開采設(shè)備，才能盡可能降低礦山開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良性循環(huán)，促進(jìn)金屬礦山可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 胡建軍，劉恩偉.建設(shè)綠色礦山促進(jìn)采礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展［J］.中國(guó)礦業(yè)，2012，（8）：60-62.

［2］ 常前發(fā)，王運(yùn)敏.冶金礦山節(jié)能減排的技術(shù)現(xiàn)狀與對(duì)策措施［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2013（5）：13-18.

［3］ 劉戀，郝梓國(guó)，張金青.中國(guó)鐵尾礦特征及其綜合利用［J］.地質(zhì)論評(píng)，2013.

Discussion on Application of Metal Underground Mining of Energy Saving Technologies

Pan Jin-ke

The current problems of energy saving metal underground mining were discussed in the presence of，and to address these issues a corresponding reduction in energy consumption and costs，related to energy conservation technology strategy.

underground mining；metal mine；energy saving technology

TD853

B

1003-6490（2016）06-0141-02

2016-06-15

潘金科（1990—），男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，助理工程師，主要從事安全與環(huán)保工作。

收稿日期：2016-06-05

作者簡(jiǎn)介： 范文淵（1988—），男，四川鹽亭人，助理工程師，主要從事終端燃?xì)馐袌?chǎng)營(yíng)銷工作。