何亞清，秦予輝，陳鳳群，張新光，黃 超

（洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司， 河南 洛陽市 471500）

1 礦山簡介

1.1 礦區(qū)地質(zhì)

三道莊礦床是一個典型的鉬鎢共生礦床，位于東秦嶺—大別山鉬成礦帶的中部，該成礦帶鉬資源豐富［1］。出露地層主要為震旦亞界薊縣系欒川群一套淺海相的碎屑巖、火山噴發(fā)巖及碳酸鹽類沉積變質(zhì)巖系，受接觸變質(zhì)作用形成廣泛分布的各種角巖和矽卡巖。區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，巖漿活動頻繁，主要有前加里東侵入的變細晶正長巖、變輝長巖及燕山中期侵入的酸性小巖體［2］，與鉬鎢礦化有關的為南泥湖斑狀二長花崗巖體。鉬鎢礦體主要賦存于欒川群三川組上段的矽卡巖、鈣硅酸角巖內(nèi)，分布范圍、產(chǎn)狀與矽卡巖及鈣硅酸角巖基本一致。礦石金屬礦物以輝鉬礦、白鎢礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，次為磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、鈦鐵礦、斑銅礦。主要有益組分為Mo、W，此外還有S、Re可綜合利用、回收。

1.2 礦山開采歷史

三道莊礦區(qū)的開發(fā)始于1969年8月。原冶金部于1972年4月在冷水鎮(zhèn)投資建成一座采選50 t／d的小型實驗廠，同年5月正式投產(chǎn)，稱“698”礦。該礦于1979年由河南省冶金建材廳管理，1980年更名為“河南省欒川鉬礦”，1985年該礦山采選能力達1200t／d。1988年7月與欒川縣鉬業(yè)公司合并成立“洛陽欒川鉬業(yè)公司”。1990年10月，河南省計委批準洛陽欒川鉬業(yè)公司建設5000t／d的露天開采工程，1997年底建成投產(chǎn)。1998年10月又建成一座與露天開采配套的馬圈3000t／d的選礦廠。1999年“洛陽欒川鉬業(yè)公司”與“欒川縣冶化公司”合并成立“洛陽欒川鉬業(yè)集團有限責任公司”。2000年10月進行露采擴幫建設，2005年底達到25000 t／d的規(guī)模。2006年3月達到30000t／d采礦能力。

1.3 礦山開采現(xiàn)狀

三道莊礦區(qū)的開采已有40多年的歷史，1970～1980年代初期，面臨亂采濫挖、大礦小開、一礦多開的困境，國營企業(yè)先以小規(guī)模地下開采，1980年代中期，集體和個體相繼也進入該礦區(qū)掠奪式開采。據(jù)不完全統(tǒng)計，進入礦區(qū)開采的企業(yè)達96家，坑口200多個，從而形成了大量的規(guī)則、不規(guī)則的地下采空區(qū)，主要集中在標高為1140，1180，1200，1235，1250，1270，1290，1315，1330，1345，1370，1400，1430，1450m，共計14個中段［3］。

三道莊露天礦目前生產(chǎn)能力為30000t／d。采用公路運輸開拓方式、組合臺階采礦法。主要生產(chǎn)設備：4m3和10m3電鏟（WK－4A）及各種型號的液壓挖掘機、牙輪鉆（KY－250A，KY－250B）、潛孔鉆（CLQ－10履帶式）、推土機（T220、T150）、1200 mm旋回圓錐破碎機、45t自卸汽車等。

2 建設綠色礦山的戰(zhàn)略意義

2.1 欒川地區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境問題

欒川地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，種類繁多，主要是有色金屬和貴金屬，共有礦山企業(yè)171家，絕大多數(shù)是小型礦山，但由于不合理開采，綜合利用率低，未形成有效的環(huán)境保護機制，植被破壞、水土流失和地面沉降塌陷現(xiàn)象時有發(fā)生，恢復治理與土地復墾率低，造成礦山生態(tài)環(huán)境惡化，尤其是1980～1990年代，廢碴任意堆放、廢水任意排放，造成礦山周圍河溪魚蝦絕跡，河水人畜不能飲用。當生態(tài)環(huán)境破壞后，再去治理，所花的人力、財力有可能超過礦產(chǎn)品本身的價值。因此，采、選、冶及加工企業(yè)只有在綠色環(huán)保的基礎上，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的經(jīng)濟發(fā)展。

2.2 三道莊露天礦綠色礦山建設的意義

由上述可知，過去“開發(fā)—破壞—治理—恢復”的思想一定要拋棄，必須引進生態(tài)文明和礦業(yè)經(jīng)濟發(fā)展相統(tǒng)一的科學發(fā)展觀，才能適應文明社會的進步和需要［4］。綠色礦山是以保護生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、追求可循環(huán)經(jīng)濟為目標，將綠色生態(tài)的理念與實踐貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程，它著力于科學、低耗和高效合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)資源效能的最佳化［5］。傳統(tǒng)意義上以單純消耗礦產(chǎn)資源、犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的粗放式經(jīng)營發(fā)展礦業(yè)經(jīng)濟的老路，已經(jīng)不適應新的要求。建設“綠色礦山”能夠?qū)崿F(xiàn)合理開發(fā)利用資源、節(jié)約資源和保護環(huán)境的目標，是礦業(yè)發(fā)展模式的必然選擇。

三道莊露天礦是洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司6個鉬選廠的供礦礦山，是河南省規(guī)模最大的采礦企業(yè)，因此，三道莊露天礦綠色礦山的建設，對欒川地區(qū)的依法辦礦、規(guī)范管理、環(huán)境保護、和諧社會的建設等必將起到積極的帶動作用，對加速推動三道莊綠色企業(yè)的建設具有重要的戰(zhàn)略意義。

3 綠色理念在露天礦地質(zhì)工作中的應用

國土資源部發(fā)布的《國家級綠色礦山基本條件》規(guī)定，綠色礦山有9個基本條件，其中4項主要是管理方面，另外5項即綜合利用、技術創(chuàng)新、節(jié)能減排、環(huán)境保護、土地復墾與地質(zhì)技術工作緊密相關［4］，三道莊露天礦在綠色礦山建設中主要采用了以下地質(zhì)工作方法與實踐。

3.1 礦山Surpac工程軟件

Surpac軟件是符合我國礦山實際情況，有三維可視性效果，集成地質(zhì)勘探信息管理、礦體資源模型建立、礦山生產(chǎn)規(guī)劃及設計、礦山測量及工程量驗算、生產(chǎn)進度計劃編制等功能的大型三維數(shù)字化礦山軟件。其可以實現(xiàn)地質(zhì)、采礦、測量和生產(chǎn)管理信息共享，兼容多種流行的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式；并具有建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、礦體及構造模型、儲量資源量估算、自動生成地質(zhì)圖件等功能?？筛鶕?jù)不同邊界品位快速進行地質(zhì)儲量估算和任意切割礦體平、剖面圖，從而可直觀地了解礦體的空間分布形態(tài)，在礦山生產(chǎn)過程中易于控制臺階出礦品位和進行礦產(chǎn)儲量的動態(tài)管理，實行礦山數(shù)字化管理。2005年，三道莊露天礦就引進了Surpac軟件和GPS測量儀器，經(jīng)過近幾年的不斷改進和開發(fā)，完全實現(xiàn)了礦山地質(zhì)工作的數(shù)字化。

3.2 地質(zhì)災害防治

三道莊礦區(qū)是一個由地采轉(zhuǎn)露采的老礦山，由于長期的無序開采，在礦區(qū)內(nèi)存在著大量跨度較大、雜亂無序、大小不一、形狀極不規(guī)則的采空區(qū)，對生產(chǎn)安全構成了極大的威脅。地質(zhì)與采礦協(xié)同研發(fā)出的集空區(qū)探測、地壓監(jiān)測、災害預警、空區(qū)處理為一體的一系列復雜空區(qū)處理技術，實現(xiàn)了礦柱殘礦回收和露天礦安全持續(xù)開采。截至2012年底，通過運用該項技術，累計處理空區(qū)264次，處理空區(qū)面積73.19萬m2、空區(qū)體積926.24萬m3，回收殘礦資源量5637萬t，既保證了露天開采的安全，防止了地質(zhì)災害事故的發(fā)生，又最大限度地利用了礦產(chǎn)資源，帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益，為綠色礦山的建設起到了保障作用，并被國土資源部授予“全國地質(zhì)災害群測群防突出貢獻獎”。

3.3 鉬鎢一體化工業(yè)指標

三道莊礦區(qū)低品位礦資源占總資源量的比例較大，而與鉬伴生的白鎢一直沒有得到有效開發(fā)利用。為充分利用寶貴的礦產(chǎn)資源，地質(zhì)工作中引進國外多金屬礦山工業(yè)指標當量一體化理念，通過鉬鎢一體化工業(yè)指標優(yōu)化創(chuàng)新，使可采礦石量增加3.2億t，鉬鎢總金屬量增加30.778萬t，既使原來沒有利用價值的低品位鉬礦和鎢礦得到充分利用，又使礦山服務年限延長32a，發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟，這是地質(zhì)技術創(chuàng)新在綠色礦山建設中的突出貢獻。

3.4 鉬鎢綜合配礦

三道莊礦區(qū)是一個典型的鉬鎢共生礦山［3］。地質(zhì)工作中引進基GIS／GPS／GPRS的露天配礦動態(tài)系統(tǒng)，實行數(shù)字化地質(zhì)配礦，通過鉬鎢綜合配礦或與高品位富礦搭配，使一些原沒有利用價值的低品位貧礦重新具有了利用價值，既綜合利用了礦產(chǎn)資源，又起到了節(jié)能減排的效果。

3.5 改進鉆探技術

露天探礦工程主要是鉆探工程，三道莊礦區(qū)是典型的難鉆進、難成孔、難取樣的復雜地層［6］，在探礦中應用貫通式潛孔錘反循環(huán)鉆進技術解決了復雜地層探礦問題，提高了成孔率，降低了探礦成本，并采用濕式鉆進，減少了粉塵污染環(huán)境，起到了節(jié)能減排的效果。

3.6 探采結(jié)合

三道莊礦區(qū)礦體中部厚大連續(xù)，而邊部礦體分枝尖滅現(xiàn)象顯著，形態(tài)復雜，這就需要加密探礦。鉆探時產(chǎn)生的粉塵既污染環(huán)境，又會傷害作業(yè)人員的健康，不利于清潔生產(chǎn)。因此地質(zhì)人員很注重探采結(jié)合，充分利用剝離、塹溝、采礦平臺和爆破孔的探礦作用。如通過剝離，重點查明礦體在平面上的四周邊界和礦體的夾石分布；通過塹溝，掌握礦體上、下盤具體界線；利用平臺與探槽的資料編制平臺實測地質(zhì)平面圖，利用巖心鉆及爆破孔揭露的資料編制地質(zhì)剖面圖，同時根據(jù)爆破孔孔底取樣資料，編制下一臺階預測平臺地質(zhì)平面圖，以便指導采礦工作。如此既能探明礦體，又能起到節(jié)能減排的作用。

3.7 礦體二次圈定

由于種種原因，如原勘查的控制程度不夠，深邊部礦體往往空間結(jié)構復雜、形態(tài)多變，礦體的連接方法存在差異等，造成礦體的實際空間形態(tài)與地勘圈定的存在差異，甚至儲量產(chǎn)生很大變化，特別是經(jīng)過生產(chǎn)勘探網(wǎng)度加密和采礦工程揭露后，礦體界線往往發(fā)生較大變化，原來的采礦設計明顯不適應。若不重視二次圈定，貧化損失就難以控制，實踐證明，二次圈定是降低貧化損失的有效方法。

3.8 礦山環(huán)境地質(zhì)

影響露天礦山環(huán)境的地質(zhì)因素主要是采礦時的廢碴，其數(shù)量以萬噸計，隨著露采坑的增大，數(shù)量越來越多，有形成人為泥石流的可能，對此，三道莊礦區(qū)是邊生產(chǎn)邊治理，對一期排渣場和永久邊坡進行了系統(tǒng)治理，目前已累計恢復植被面積153萬m2，起到了礦山環(huán)境治理和生態(tài)保護的作用。

4 結(jié) 論

（1）企業(yè)應牢固樹立環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的思想［7］，綠色礦山的建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，關系到各個方面。地質(zhì)人員從源頭開始就注意節(jié)能減排與技術創(chuàng)新，在探礦階段，應用貫通式潛孔錘反循環(huán)鉆進技術解決了復雜地層“三難”問題，提高了成孔率，在開采階段利用鉬鎢一體化工業(yè)指標、鉬鎢綜合配礦、探采結(jié)合、二次圈定、地質(zhì)災害防治結(jié)合Surpac工程軟件實現(xiàn)礦山地質(zhì)工作的數(shù)字化，達到綜合利用礦產(chǎn)資源的目的，并加強礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，采用邊生產(chǎn)邊治理的工作思路。實踐證明，這些地質(zhì)方法是三道莊露天礦建設綠色礦山的基礎保障，也是行之有效的方法。

（2）欒川礦產(chǎn)資源豐富、礦山企業(yè)多，特別是小礦山為數(shù)不少，三道莊露天礦綠色礦山的建成，必將綠色理念輻射到欒川地區(qū)的礦產(chǎn)行業(yè)，對該地區(qū)綠色礦山的建設，必將起到積極的推動作用。

［1］ 石英霞，李 諾，楊 艷.河南省欒川縣三道莊鉬鎢礦床地質(zhì)和流體包裹體研究［J］.巖石學報，2009，25（10）：2575－2587.

［2］ 甕紀昌，張云政，黃超勇，等.欒川三道莊特大型鉬鎢礦床地質(zhì)特征及礦床成因［J］.地質(zhì)與勘探，2010，46（1）：41－48.

［3］ 洛鉬集團，河南省地勘局第一地質(zhì)調(diào)查隊.河南省欒川縣三道莊鉬礦資源儲量核實報告［R］.洛陽：洛鉬集團，河南省地勘局第一地質(zhì)調(diào)查隊，2006.

［4］ 許遠清，鄭 陽，劉孟宏，等.廣西銅坑礦綠色礦山地質(zhì)工作的方法與實踐［J］.采礦技術，2012，12（4）：108－109.

［5］ 吉學文，曾普海，嚴慶文.綠色礦山建設及生產(chǎn)實踐［J］.采礦技術，2009，9（3）：1－3，23.

［6］ 劉 軍，王春毅，何亞青，等.貫通式潛孔錘反循環(huán)鉆進技術在探礦中的應用［J］.采礦技術，2007，7（2）：108－113.

［7］ 王方漢.風景區(qū)地下資源開采與環(huán)境保護實踐與展望［J］.采礦技術，2002，2（3）：48－51.