李 帥，袁英杰

(馬鋼(集團)控股有限公司南山礦業(yè)公司， 安徽 馬鞍山市 243000)

隨著我國經濟的發(fā)展，有效利用資源、減少環(huán)境污染、防止突發(fā)環(huán)境事件，確保生命安全的重要性日益凸顯。在礦產資源的開發(fā)過程中，需要更加注重保持礦區(qū)的原生態(tài)，盡量使礦山工程與生態(tài)環(huán)境融為一體?！熬G色開采”是一種綜合考慮資源效率與環(huán)境影響的現代開采模式，其目標是礦山開采過程中資源開發(fā)效率最高，對生態(tài)影響最小，并使企業(yè)經濟效益與社會經濟效益協調優(yōu)化?！熬G色開采”的內涵是努力遵循循環(huán)經濟中綠色工業(yè)的原則，實現資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的協調一致，提高礦山廢物的資源化利用水平，努力做到“低開采、高利用、低排放”的開采技術。

1 礦山概況

和尚橋鐵礦位于安徽省馬鞍山市，緊鄰市區(qū)，是一座新建的大型露天礦，采場地表封閉圈為+24 m，目前采場開采最低標高為-60 m。和尚橋鐵礦礦床規(guī)模較大，由馬塘和大尾山兩個礦體組成，馬塘礦段設計最低開采標高-72 m，大尾山礦段設計最低開采標高-96 m，臺階高度均為12 m，其中設計大尾山礦段開采至最終境界后，將作為內排土場用于巖土內排，以減少固體廢物的占地面積。從建礦之初，該礦就十分重視環(huán)境保護工作，堅持以綠色開采理念為指引，致力于建設成為一座環(huán)保生態(tài)型綠色礦山。

2 綠色開采理念的實踐

2.1 生態(tài)隔離堤的建設

由于緊鄰市區(qū)，為了將礦區(qū)工業(yè)環(huán)境與市區(qū)生活環(huán)境進行有效隔離，最大限度地降低礦山開采對城市的影響，和尚橋鐵礦征用周邊農村土地30多公頃用于建設生態(tài)隔離堤，以此作為一項重要的環(huán)保措施工程。生態(tài)隔離堤占地總面積約33.8公頃，設計總體積約410萬m3，堤體的堆筑原料依照就近原則取自采場內生產剝離的巖土，這樣既可以縮短運輸距離，又可以減輕采場巖土的外排壓力。

在施工過程中，采用3個區(qū)域同步、24 h作業(yè)制，以50～60萬m3/月的進度進行堆筑。采用分區(qū)施工的方法大大提升了堆筑速度，而且施工靈活便于調整，每一段完成后都能及時進行綠化。隔離堤的堤體堆筑在原始地形上分4層(+19，+24，+29，+34 m)進行堆排，堆排方式及技術要求是：第一步，底部采用粗料墊底，以5 m為一個段高,實施全境鋪開?？拷蓤鰞炔康钠碌拙€與采場境界預留距離20 m安全平臺，靠近外部距征遷界預留10 m，用于外環(huán)道路和排水系統；第二步，以5 m段高實施臺階堆筑，同步修理邊坡和安全平臺，安全平臺寬度初定5 m；第三步，隨著第一二步的完成，緊隨進行綠化施工，生態(tài)隔離堤的施工斷面如圖1所示。

圖1 生態(tài)隔離堤的施工斷面

整個工程歷時近一年，最終在露天采場最終境界的西部和南部堆筑了一條長約1620 m、寬約180 m、高約20 m的生態(tài)隔離堤，其范圍如圖2所示。

圖2 生態(tài)隔離堤的堆筑范圍

在隔離堤上通過植樹種草進行綠化作業(yè)，形成一條綠色屏障，實現了礦區(qū)環(huán)境的原態(tài)化，降低了采場對市區(qū)的空氣污染、噪聲污染及爆破振動等影響。同時，整個隔離堤的堆筑消化了采場410萬m3巖土的剝離外運，為固體廢物的排放確定了合理位置，也減輕了采場的排土壓力。

2.2 采場排水沉淀池的建設

礦區(qū)位于采石河匯水區(qū)內，經水質化驗分析，和尚橋鐵礦床含水的pH值在7～8之間，總礦化度為368～1631 mg/L，水質類型為HCO3SO4-CaMg型，礦山地表徑流水質指標pH值為中性，懸浮物為700 mg/L。因此，礦坑地下涌水及采場地表徑流水通過沉淀凈化后直接進入和尚橋鐵礦南側的2#供水泵房取水點，可用于大生產用水。

采場內的排水主要采用各臺階分段接力排水及截洪措施，總出水口位于采場南部，采場東南部截排水系統如圖3所示。

圖3 和尚橋采場東南部截排水系統

采場地下水在正常生產期間懸浮物含量較小，但在雨季和下部臺階生產時，由于受地表徑流和采運設備運行的影響，采場地下水的外排水質難以達標，渾濁度較大，懸浮物濃度達到了700 mg/L，按照環(huán)保要求，外排水pH值需要保持在6～9之間，懸浮物小于300 mg/L。因此，礦坑地下涌水及采場地表徑流水需要經過處理后才能外排。

為了使外排水的水質符合環(huán)保要求，決定利用水的流向進行自然沉淀，在采場南部修建了一條排水明渠和一座沉淀池，明渠長約610 m、寬約2 m、深約1.5 m，沉淀池長約20 m、寬約10 m、深約3 m，同時在地表排水泵站設置了一座長約25 m、寬約25 m、深約2.5 m的泵池，形成了采場地下水兩級沉淀系統，并在地表排水泵站留有水質酸堿中和的空間，這樣采場內的排水從總出水口流出后，在排水明渠和沉淀池中進行兩級沉淀，通過固定排水泵房內的排水泵輸送到2#供水泵房循環(huán)水池，最后從2#供水泵房循環(huán)水池輸送到選礦廠作為工業(yè)用水進行利用，融入了大生產用水系統，從而避免了水資源的浪費，為工業(yè)生產提供了穩(wěn)定的水源。采場外排水兩級沉淀系統如圖4所示。

圖4 采場外排水兩級沉淀系統

2.3 采場噴淋系統的建設

和尚橋采場基建期在采場北部設置了臨時排土場，東南部設置了電鏟臨時轉載臺和兩套振動放巖系統，粗破碎平臺下方為低洼地帶，受地形的影響，雨季臨時排土場及東南大部分區(qū)域的積水，流入粗破碎平臺下方，影響采場雨季正常生產，同時汽車在采場內行駛時容易產生大量揚塵，對生態(tài)環(huán)境造成不利影響。為解決這些問題，經查看地形地貌，確定在粗破碎平臺(-5 m)下方設置一截洪泵站，截洪泵站由泵房和水泵池組成，泵池長、寬、深分別為15， 10， 5 m，主要用于收集臨時排土場和采場東南部匯入的雨水，利用該泵池，加裝一臺加壓泵，為修建在采場運輸道路外側的噴淋系統提供水源，噴淋管線總長約1200 m，由Φ100 mm的無縫鋼管焊接而成，每隔40 m設置一個旋轉噴頭，定時對運輸道路進行灑水降塵。噴淋除塵設施每小時工作5 min，除雨水天氣外，每天工作8次。該噴淋管線系統取代了以前的汽車灑水，不僅降低了工人勞動強度和灑水成本，而且很好地改善了采場內的工作環(huán)境，緩解了灰塵污染，同時充分利用了匯集在粗破碎平臺下方的雨水，保證了雨季采場的正常生產。采場噴淋系統如圖5所示。

2.4 采場固體廢物的開發(fā)利用

和尚橋鐵礦作為一座極貧礦資源回收利用基地，其采場內存在大量的低品位礦石，為了對礦山開采過程中產生的固體廢物進行開發(fā)利用，該礦建設了兩座鐵礦石干選廠和購置了一臺移動式鐵礦石干選機，將采場內品位在12%～15%的鐵礦石先通過顎式破碎機進行反復破碎，待礦石破碎到5 cm左右后，由磁選機進行干選，能夠生產出品位在18%以上的干選礦，通過膠帶運輸系統運送到選礦廠加工成鐵精礦，而經過干選產生的碴子可以用作建筑材料進行出售，這樣，每年能夠將230萬t固體廢物變廢為寶，生產出了110萬t的干選礦和120萬t的干選碴子。

3 取得的成效

為了檢測以上措施取得的效果，和尚橋鐵礦采購了3臺LGH-01B型顆粒物監(jiān)控儀(射線法揚塵在線監(jiān)測儀)，對采場周圍粉塵顆粒物進行實時監(jiān)測，3個粉塵監(jiān)測點分別設置在生態(tài)隔離堤的北部、中部以及和尚橋鐵礦辦公樓前，采用監(jiān)測點直通控制室，光纖總使用長度達6500 m，通過對大氣中PM10濃度進行為期3個月的監(jiān)測和分析，PM10顆粒物的平均濃度為65 ug/m3左右。對采場外排出水口的水質進行兩個月的跟蹤取樣化驗，水質指標pH值為6.3～6.7之間，渾濁度平均為69 mg/L，完全符合環(huán)保要求。另外，通過礦石干選系統的實施，采場每年能夠利用230萬t的固體廢物變廢，減少了固體廢物的堆存占地面積。在礦山的開采中，和尚橋鐵礦通過樹立綠色理念和采用綠色開采技術，實施一系列的環(huán)保舉措，實現了環(huán)境保護原態(tài)化和資源利用最大化。

4 結束語

堅持綠色開采理念，不僅可以做好礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復工作，有效避免礦區(qū)災害的發(fā)生，保障礦山的安全開采，還能以最小的廢物排放量和對生態(tài)環(huán)境最低的破壞量，獲取最大的資源量和企業(yè)效益。礦山開采方法的主要發(fā)展方向將會是安全綠色高效開采技術，其發(fā)展空間必然會很大。礦產是一種不可再生資源，在當今儲量越來越低、環(huán)境污染越來越嚴重、生產利用成本越來越大的情況下，對礦產資源進行安全綠色高效開采，對于保護生態(tài)環(huán)境、降低生態(tài)恢復成本以及確保礦山的安全生產意義重大。

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