绿色矿山的建设

绿色矿山的建设摘要:分析了随着科技进步、矿产资源消费急剧增长,开采加工难度日益增大,促使采矿逐渐走向数字化和智能化。介绍了数字矿山的内涵、研究意义、国内外研究现状和存在的问题,并探讨了未来数字矿山的发展趋势。关键词：绿色矿山；生态建设；可持续发展TheconstructionofgreenminingAbstract:theauthoranalyzesthemineralresourceswithscienceandtechnologyprogress,consumptiongrowthsharply,miningprocessingdifficultyincreasing,promptingmininggraduallygoingdigitalandintelligent.Introducesthemeaningofdigitalminesathomeandabroad,theresearchsignificance,researchstatusandexistingproblems,anddiscussesthefuturedevelopmenttrendofthedigitalmine.Keywords:greenmining;Ecologicalconstruction;Thesustainabledevelopment.1.绿色矿山的概念绿色矿山是指矿产资源开发全过程，既要严格实施科学有序的开采，又要对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内；对于必须破坏扰动的部分，应当通过科学合理的措施，确保矿山的存在、发展直至终结，始终与周边环境相协调，并融合于社会可持续发展轨道中崭新的矿业形象[1]。2．我国矿产资源情况及绿色矿山发展趋势我国矿产资源禀赋不佳，导致矿业开发的复杂性、艰巨性，采选处理工艺流程长，分选、分离、提取工序步骤多，资源总回收率和利用率极低。我国金属矿产资源品位低，铁的平均品位32%，比世界平均水平低20个百分点[2]；铜的平均品位为0.87%，是主要产铜国品位的1/3[3]。而且开采难度日益加大、开采条件日趋困难。目前我国矿产资源的总回收率为30%，比世界平均低20%。矿山固体废弃物占用大量土地，可能造成二次污染，也是重要的危险源[4]。矿山废弃物产生量大、排放多。1949～2007年，矿山共堆存的固体废弃物达355.51亿t，其中尾矿80亿t、废石200亿t、煤矸石51.51亿t、洗矸和煤泥24亿t。有色金属矿山每采出1t矿石平均约产生1.25t废石，废石年产生量高达1.06亿t，建国以来累计量高达21.5亿t[5]有色金属矿山尾矿占工业固体废物的95％以上。每采出1t矿石平均约产出0.92t尾砂。矿山固体废弃物占用大量土地，可能造成二次污染，也是重要的危险源[6]。每年产出非金属重点矿产石墨、高岭土、温石棉、萤石等选矿厂尾矿估计每年产生总量近泥排放总量达到矿山废弃物产生量大、排放多目前，我国金属矿山堆存的尾矿达到80亿吨以上，而且以每年产出8-10亿吨尾矿的速度增加，其中：铁矿山年产生尾矿6-7亿吨；有色矿山年产生尾矿2.5-3.0亿吨；黄金矿山年产生尾矿0.4-0.5亿吨[7]。非金属重点矿产石墨、高岭土、温石棉、萤石等选矿厂尾矿估计每年产生总量近3000万吨，其中：石墨600万吨、高岭土500-600万吨、温石棉1000万吨、萤石400-500万吨[8]。2009年全国煤炭总产量达到30.5亿吨，煤矸石、洗矸、煤泥排放总量达到6.5亿吨，粉煤灰排放达到0.8亿吨。资源日趋枯竭随着我国经济社会发展进入全面建设小康的新阶段，工业化、城镇化、市场化、国际化的步伐加快，我国资源消耗大幅增加。全国400个矿业城市中，有118座资源枯竭型城市，涉及总人口1.54亿。400多个大中型矿山中有一半以上为资源重度和中度危机矿山，面临着经济转型和社会稳定的问题[9]。据统计我国45种主要资源人均储量居世界80位，仅为世界平均水平的58%，对外依存度逐年增加：铁矿：对外依存度达60%；锰矿：对外依存度已高达70％以上；铬铁矿：每年消费量的80％以上依靠进口；铜精矿：只能满足国内需求24%左右；铅锌矿：已由出口国变为进口国[10]。经济快速增长，建设小康社会，金属矿经济快速增长，建设小康社会，金属矿产资源的消耗不堪重负产资源的消耗不堪重负有资料显示，2003年，我国创造出的国内生产总值尚不足全球的4%，消耗的源油、铁矿石、钢材、水泥却分别占全球年耗量的31%、30%、27%、40%[11]。如果不改变目前高消耗、高污染的增长方式，中国将没有足够的资源和环境容量来支持今后的发展。钢铁行业作为资源、能源消耗大户，其消耗占全国总能耗的9％--10％，特别是用煤电用量巨大，对生态环境的影响很大，节能减排首当其冲。随着钢铁工业节能减排技术的深化，铁后节能减排的潜力有限，铁前节能减排的潜力巨大。我国矿山能耗消耗量大，节能减排任务艰巨。按照露天采矿工序单位能耗1.11千克标准煤/吨，地下采矿工序单位能耗7.59千克标准煤/吨，选矿工序单位能耗14.59千克标准煤/吨计算，2010年，我国冶金矿山采选能耗合计达226亿千克标准煤。若实现能耗降低20％的目标，冶金矿山每年可节能54.5亿千克标准煤，经济效益巨大，社会效益显著。我国有色金属矿山多为硬岩矿山，加上粗放型的开发型式，使得有色金属矿山绿色开采面临着“能耗高、污染大、固废多”的问题[12]。矿山开采能耗现状露天开采各工序能耗比例地下开采各工序能耗比例世界银行石油、天然气、矿业和化学工业部门总裁卡尔达尼曾指出：“中国经济的高速增长远未结束，其对能源和原材料的需要将继续给国内外生产者以及市场带来巨大压力[13]。为了有效地、可持续性地满足这一强劲需求，中国的矿业部门必须解决一系列的挑战，减少环境破坏，提高能源效率，加强废矿区的恢复和再利用。[15]”矿山开采带来的环境问题日益突出矿山开采带来的环境问题日益突出侵占土地，植被破坏，土地退化，水土流失，粉尘污染，水体污染，采场滑坡，排土场泥石流，尾矿库馈坝，区域生态景观遭到破坏等[16]。20世纪90年代中期，我国每年由生态和环境破坏带来的损失GDP的比重达到8%以上[18]。矿山露天采场、尾矿库、赤泥堆场等对地表破坏严重，矿产资源综合利用的潜力巨大。已开发利用的140余种矿产中，有87种是伴共生矿。我国银储量的90%，金储量的45%，铂族金属储量的73%是以共伴生矿的形式产出的。我国矿产资源的工业储量潜在价值约91.3万亿元，而共伴生有益组分的潜在价值占总价值的37%，约为34万亿元[19]。因此，以资源——经济——环境平衡发展为基点，建立资源节约型经济结构，大力推行矿业循环经济，开展金属矿产资源合理开发与综合利用，提高资源和环境效率，节能减排，保护环境，发展绿色矿山，是解决问题的根本途径。3．绿色矿山建设3.1绿色矿山建设的阶段分析我们应把绿色矿山的建设分为三个阶段：前期准备工作、建设工作、恢复实施工作，这三个阶段是相互关联、相互制约的。前期准备工作主要是环境评价和地质灾害评估工作。建设工作是在依据前期准备工作分析评价后所确定设计方案的实施。[20]由于自然环境具有纷繁复杂、变化多样性，既要按照设计方案准确实施，又要将实施过程中不断出现的新情况、新问题反馈到设计方，不断调整具体措施，以确保最终目标的实现。矿山开采后的恢复实施工作并不一定等到整个矿山开采完后进行，而是一个动态的过程[16]。既然已经认识到绿色矿山的重要性，就应该在开采的同时边生产边恢复，开采一部分、恢复一部分，使得整个矿山在开采使用的同时得到更好的保护。这要求我们在工作初期就要建立相应的决策、建设、恢复系统。3.2绿色矿山建设考评指标体系研究建立绿色矿山建设考评指标体系，是我国矿山经济发展的需求和必然阶段，是合理开发矿产资源、降低资源消耗，促进循环经济，和生态环境的保护，是实现矿业开发可持续发展的必由之路[17]。国家级绿色矿山基本条件：社区和谐依法办矿综合利用规范管理土地复垦节能减排技术创新环境保护企业文化这些要求大致可以分为两类：一是：以矿山企业的技术力为主导的，包括资源的综合利用、技术创新、节能减排；另一类是：以矿山企业的责任心为主导的，包括依法办矿、规范管理、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化。“绿色矿山”建设的要求不仅仅考量到矿山企业的技术、资金等“硬实力”，对企业的“软实力”更为重视。[18]3.3绿色矿山建设方法3.3.1依法办矿一是严格遵守《矿产资源法》等法律法规，合法经营，证照齐全，遵纪守法。二是矿产资源开发利用活动符合矿产资源规划的要求和规定，符合国家产业政策[22]。三是认真执行《矿产资源开发利用方案》、《矿山地质环境保护与治理恢复方案》、《矿山土地复垦方案》等。四是3年内未受到相关的行政处罚，未发生严重违法事件。3.3.2规范管理一是积极加入并自觉遵守《绿色矿业公约》，制定有切实可行的绿色矿山建设规划，目标明确，措施得当，责任到位，成效显著。二是具有健全完善的矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产等规章制度和保障措施[23]。三是推行企业健康、安全、环保认证和产品质量体系认证，实现矿山管理的科学化、制度化和规范化。3.3.3综合利用一是按照矿产资源开发规划和设计，较好地完成了资源开发与综合利用指标，技术经济水平居国内同类矿山先进行列[24]。二是资源利用率达到矿产资源规划要求，矿山开发利用工艺、技术和设备符合矿产资源节约与综合利用鼓励、限制、淘汰技术目录的要求，“三率”指标达到或超过国家规定标准[25]。三是节约资源，保护资源，大力开展矿产资源综合利用，资源利用达国内同行业先进水平。3.3.4技术创新一是积极开展科技创新和技术革新，矿山企业每年用于科技创新的资金投入不低于矿山企业总产值的1%。二是不断改进和优化工艺流程，淘汰落后工艺与产能，生产技术居国内同类矿山先进水平[26]。三是重视科技进步。发展循环经济，矿山企业的社会、经济和环境效益显著。3.3.5节能减排一是积极开展节能降耗、节能减排工作，节能降耗达国家规定标准。二是采用无废或少废工艺，成果突出。“三废”排放达标。矿山选矿废水重复利用率达到90%以上或实现零排放，矿山固体废弃物综合利用率达到国内同类矿山先进水平[27]。3.3.6环境保护一是认真落实矿山恢复治理保证金制度，严格执行环境保护“三同时”制度，矿区及周边自然环境得到有效保护。[29]二是制订矿山环境保护与治理恢复方案，目的明确，措施得当，矿山地质环境恢复治理水平明显高于矿产资源规划确定的本区域平均水平。重视矿山地质灾害防治工作，近三年内未发生重大地质灾害。三是矿区环境优美，绿化覆盖率达到可绿化区域面积的80%以上[30]。3.3.7土地复垦一是矿山企业在矿产资源开发设计、开采各阶段中，有切实可行的矿山土地保护和土地复垦方案与措施，并严格实施。[32]二是坚持“边开采，边复垦”，土地复垦技术先进，资金到位，对矿山压占、损毁而可复垦的土地应得到全面复垦利用，因地制宜，尽可能优先复垦为耕地或农用地。3.3.8社区和谐一是履行矿山企业社会责任，具有良好的企业形象。二是矿山在生产过程中，及时调整影响社区生活的生产作业，共同应对损害公共利益的重大事件。三是与当地社区建立磋商和协作机制，及时妥善解决各类矛盾，社区关系和谐。[34]3.3.9企业文化一是企业应创建有一套符合企业特点和推进实现企业发展战略目标的企业文化。二是拥有一个团结战斗、锐意进取、求真务实的企业领导班子和一支高素质的职工队伍。三是企业职工文明建设和职工技术培训体系健全，职工物质、体育、文化生活丰富。[35]4．国外绿色矿山发展对于美国，从上个世纪70年代就有制定相关的法律来维护矿山的环境问题，所以就美国的绿色矿山建设，有两个很大的特点，一是矿山环境治理制度，要求开采所造成的破坏必须恢复到原来的状态，并且不能对公共环境造成危害[36]。二是矿山环境保护监督管理制度，对矿山所有的运营进行监督。若造成对环境的危害，便违法。可见美国对矿山环