黑龙江鹤鸣云山矿业开发有限公司 黑龙江鹤岗 154100
摘要:党的十九大报告中明确指出,发展绿色矿山是加强生态文明建设的重要任务之一。鉴此,本文分析了现阶段我国绿色矿山建设模式,就开采技术做详细介绍,深入探究填充采矿、尾矿再利用等技术,明确技术创新在绿色矿山建设中的有效应用,进一步为矿山资源与环境协调发展提供有益参考。
关键词:技术创新;成果应用;协调发展;绿色矿山建设
随着城镇化进程的全面推进,不同领域对矿产资源的需求量逐年增长。然而,在矿产资源开发对我国经济做出贡献的同时,长时期、高强度、大规模的粗放型开发造成了资源浪费、环境破坏等问题[1],若继续粗放式开发,将不利于经济社会的可持续发展。
一、绿色矿山的概念
绿色矿山是指,在遵循“生态优先,绿色发展”的原则上,以生态文明战略为统领,以创新科技管理为保障,通过大数据、物联网等技术,探索从地质勘探、矿山设计、矿井建设、采选加工,到闭坑后生态环境重建,全过程绿色无损的矿山建设模式[2],以实现矿产资源与生态效益、经济效益和社会效益可持续发展的目的。
二、现阶段我国绿色矿山的建设模式
现阶段我国主要以建设国家级绿色矿山试点为主,按照“试点先行、整体推进”的思路,统筹推进绿色矿业发展,其建设模式主要分为以下五类:
一是绿色开采模式,该模式从根本上减少了因矿产资源开采而产生的固体废弃物与尾矿废气,使综合利用率得到提升,最大限度地提高了开采的生态环境、经济效益;
二是矿山复垦模式,即从生态破坏最小化角度出发,对矿山开发进行全面系统规划,实现矿山的可恢复性循环开采,使矿山建设利用率最大化;
三是资源再开发模式,矿山资源经过开采废弃后并非毫无价值,可以结合当地自然资源、地理环境等优势,发展合适的种殖业、旅游业,使废弃资源实现价值的再挖掘;
四是技术创新模式,部分矿山企业在矿山开发中结合自身实际情况与绿色矿山建设标准,从不同环节对矿山建设进行绿色环保与科学技术的创新管理,使企业的综合实力得到全面提升,最终实现生态与经济共赢;
五是绿色金融模式,即在矿山开发中根据绿色生态开发建设要求,实现对矿山建设的绿色化战略规划,保证资产投入与产出的协调性,是绿色矿山建设坚实的基础。
三、可持续发展的绿色矿山开采技术
1、应用实时监测技术,建立动态监测系统
矿山开采应严格按照设计自上而下分阶开采,及时清理边坡危岩和浮石,修正过大的边坡角,防止产生崩塌、滑坡等地质灾害。在开采过程中应用实时监测技术,建立动态监测系统[3],制定生态恢复治理方案,充分利用已有生产平台,减少土地资源占用,降低地表植被破坏率;并对第四系表层剥离土设立专门场地进行堆放,作为后期复垦复绿时覆土使用。
2、推行现代生态农业,建立绿色生态系统
露天矿区受雨季滑坡、山体倒塌等因素影响,随时会发生泥石流现象。用崩塌法开采的地下矿山,当崩塌范围连接地表时,从崩塌地道涌入地下开采工作面的地表泥石、水等易形成泥石流,严重威胁采矿人员自身安全及矿山周围居民生活安全。应采用绿色开采技术,对矿山生态系统作科学规划,并以现代立体生态农业建设为主,将生态环境保护与资源合理利用相结合,最大限度提升经济效益,促进绿色矿山构建。
3、实施数字化矿山技术,提升经济效益
随着信息化的发展,矿山的体系也在趋向数字化。数字矿山是以矿山系统为原型,以地理坐标为参考系,矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础,高新矿山观测和网络技术为支撑,建立起的空间化、数字化、智能化和可视化的技术系统,服务于绿色矿山建立全过程。
如生产矿山所使用的3DMine建模,可将矿山数字化,实现对矿体的动态监管,对策略的优化改进,减少资源浪费、降低环境污染,提升经济效益。
4、强化企业清洁生产,提高资源有效利用率
构建绿色矿山,要彻底转变传统的观念和做法,应改进生产模式,强化清洁生产,严把科学配比,生产上可从以下三方面进行把控:首先,原料把控。在原料的采购与粗选过程中,重视原料污染物含量,提高资源利用率;其次,流程控制。利用科学技术及高精端仪器对原料进行深加工,保证生产过程的有序化、清洁化;最后,终端控制。要严格按照国家要求排放污染物,对产生的固体废弃物进行有效处理、循环利用,提升尾矿利用率,将以往矿山开采中侧重于污染物的终端处理转化为生产过程的清洁处理。构建绿色矿山的核心流程就是生产过程的全面化清洁,形成“资源--产品--废弃物--再生资源”的循环产业链,提升矿产企业生产率,使矿产资源获得最充分的利用。
四、技术创新在绿色矿山建设中的具体应用
1、应用充填技术,规避灾害隐患
充填技术是绿色矿山建设的基础条件,也是重要技术,更是关键性影响因素。主要体现为:充填技术在矿产资源的高效率利用与开发过程中具有安全系数保障等方面的优势。矿山建设最基本的就是安全问题,而充填技术能有效规避矿山开采中的地面塌陷等问题,并使固体废料得到最大化利用,从根本上降低了人为开采对生态环境造成的破坏,为绿色矿山可持续发展提供技术支持。此技术能实现废料的科学循环利用,可避免废料造成的矿山及土地资源被占用,还能全面降低矿山建设中地质灾害发生的概率,有效规避灾害隐患。
2、强化尾矿再选技术,提高矿产资源利用率
尾矿是甄别矿产资源产能时被企业淘汰的部分,以往会直接废弃。但经过现代科学技术的研究发现尾矿是可二次利用的资源,与一般矿物相比,尾矿中含有大量金属及非金属,且金属矿物多以连生体、细粒、微细粒存在。针对尾矿具有贫、细、杂,密度大,入选矿浆浓度高,嵌布粒度呈粗细两头分布的特点,欲综合回收尾矿中可用物质,应提高选矿处理技术。我国很多矿山企业的综合采选率还不到六成,即使是技术较为先进、规模较为庞大的企业,综合采选率也仅仅达到七成。由此可见,现阶段我国的矿产资源综合选采率亟待提高,资源浪费情况仍十分严峻。应用尾矿再选技术,能有效降低尾矿堆存量,实现矿山开采效益的最大化,使绿色可持续开采理念得到贯彻执行。
3、实现水循环,避免环境污染危害
矿山建设中必然要考虑矿坑水、井下涌水的影响,以往主要是利用引流手段完成地下井水的处理,保持矿体内部无积水等不利情况,露天矿则是借助自流完成井水排放。生产形成的废水也是危害生态环境的隐患,矿山企业需配备废水处理站,经过物理沉淀、加压过滤等环节处理后再利用。这种循环技术能有效降低水资源成本,提高水资源利用率,将水资源污染危害程度降到最低,避免因水资源污染而造成山体土壤土质下降、植被损坏等不良现象。
4、模拟生态重建,实现和谐共赢
生态重建技术是借助矿山地理环境特点,基于生态环境保护、可持续发展的理念,通过人为系统性干预,完成对矿山生态系统的重建。现阶段,为全面贯彻我国可持续发展战略方针,在科学合理的矿山生态重建理念引导下,国家利用先进的重建技术已对部分废弃矿山因地制宜进行生态重建,实现废弃矿山的景点化改造,实现农业、科技、旅游等产业的有机发展。
五、结语
建设绿色矿山不仅是新时代矿产资源发展的需求,也是合理开发矿产资源、促进矿区生态环境保护、发展和谐矿区、实现矿产资源可持续发展的前提。发展绿色矿山是一个系统工程,并不能一蹴而就,各省市应因地制宜,结合自身特色,从标准上规范,技术上支持,统筹兼顾推进绿色矿山建设,实现资源、经济、环境、社会的协调统一发展。
参考文献
[1]李秋元,郑敏.我国矿产资源开发对环境的影响[J].中国矿业,2002.
[2]申斌学,郑忠友,朱磊.新时代背景下绿色矿山建设体系探索与实践[J].煤炭工程,2019,(2).
[3]黄永华,高和生.可持续发展的绿色矿山开采技术创新研究[J].世界有色金属,2019(17):43-44.