王敬世

露天石灰石礦開采零排廢及配礦綜合利用

王敬世

(山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪市 271107)

小上峪石灰石露天礦山開采存在剝離廢料占地嚴(yán)重并對當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生二次生態(tài)污染的問題，為落實(shí)科學(xué)規(guī)范采礦、實(shí)現(xiàn)零排廢，礦山通過精益采礦、資源回收、水泥熟料煅燒等采礦和生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了露天開采零排廢及資源利用最大化，為礦山規(guī)范開采提供了經(jīng)驗(yàn)。

露天開采；零剝離；零排廢；配礦

0 前 言

山東魯碧建材有限公司小上峪石灰石礦位于萊蕪市鋼城區(qū)黃莊鎮(zhèn)，距公司熟料生產(chǎn)線約8 km，采用汽車運(yùn)輸方式，生產(chǎn)能力為400萬t/a。目前采場有4個(gè)開采平臺：435平臺、425平臺、415平臺及405平臺，其中425及415平臺中段為高鎂石灰石區(qū)域。公司近兩年通過開展精益采礦、成品質(zhì)量輸出管理控制等措施，克服了礦山生產(chǎn)組織、水泥熟料生產(chǎn)工藝等環(huán)節(jié)的各種困難，形成了比較成熟的高鎂綜合利用和熟料質(zhì)量優(yōu)化控制方案，解決了制約公司礦山開采的局限性，落實(shí)了科學(xué)采礦規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)了開采零剝離。

1 礦山開采現(xiàn)狀及目標(biāo)

1.1 礦山開采采場生產(chǎn)現(xiàn)狀

（1）現(xiàn)有排土場設(shè)計(jì)儲量有限，按當(dāng)前采礦剝采比計(jì)算，難以滿足當(dāng)前使用條件，并且存在潰壩風(fēng)險(xiǎn)，必須停止排廢剝離，而重新建設(shè)排土場成本費(fèi)用高，且相關(guān)安全措施制度需升級改造，對土地造成二次污染，不符合當(dāng)前國家綠色礦山建設(shè)。

（2）前幾年由于受市場形勢的原因，采場部分臺段存在無序開采，“采優(yōu)棄貧”導(dǎo)致排廢剝離欠賬嚴(yán)重，造成目前整個(gè)采場生產(chǎn)被動，各水平臺段壓礦嚴(yán)重，影響采場長遠(yuǎn)規(guī)劃。

（3）剝離排廢費(fèi)用18元/m3，每年總計(jì)排廢 量約為40萬m3，年排廢剝離費(fèi)用為720萬元。

（4）425及415平臺中段為高鎂石灰石區(qū)域，高鎂石灰石總量約為70萬m3，MgO含量在4.0%~ 6%之間，如果采場生產(chǎn)組織搭配不合理，嚴(yán)重影響熟料水泥質(zhì)量，制約采場的下步整體生產(chǎn)安排。

1.2 礦山開采“零”排放目標(biāo)

（1）全面貫徹落實(shí)公司“精益采礦”，做到“吃干砸凈零排放”任務(wù)目標(biāo)，降低剝離排廢的生產(chǎn)成本，不產(chǎn)生剝離費(fèi)用，緩解礦山環(huán)保治理壓力，提高安全系數(shù)，做到標(biāo)本兼治原則。

（2）適應(yīng)當(dāng)前國家形勢，加快綠色礦山和標(biāo)準(zhǔn)化礦山建設(shè)的步伐，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，創(chuàng)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的大型礦山，符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及生態(tài)安全生產(chǎn)要求。

（3）實(shí)現(xiàn)全年“零”排放，含土石灰石使用 8萬m3，搭配使用高鎂石灰石30萬m3。

2 礦山“零”排廢使用問題及制定的措施

2.1 礦山“零”排廢使用問題

（1）廢石及高鎂石灰石剝離排廢造成資源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本上升；

（2）“零”剝離搭配使用會使采場生產(chǎn)組織和現(xiàn)場質(zhì)量管理帶來較多問題，如造成破碎系統(tǒng)堵料嚴(yán)重；熟料線生料配料站容易堵庫；熟料生料質(zhì)量波動；熟料煅燒過程范圍變窄、質(zhì)量下降；原料磨電耗上升；原料磨易磨性及效率下降等。

2.2 應(yīng)對措施的制定

（1）做好礦山開采的長遠(yuǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，做到科學(xué)、規(guī)范、合理的有序開采。

（2）部分剝離料進(jìn)入骨料生產(chǎn)，形成建筑骨料，有效提高資源附加值。

（3）破碎系統(tǒng)組織好破碎設(shè)備的順行問題，解決破碎機(jī)頻繁堵料、糊料的問題，提高生產(chǎn)效率。

（4）熟料分廠組織好高鎂、含土灰石生產(chǎn)期間的協(xié)調(diào)工作，防止出現(xiàn)堵庫現(xiàn)象發(fā)生，提高運(yùn)行生產(chǎn)效率。

（5）定期召開專題質(zhì)量攻關(guān)會議，提高高鎂石灰石利用合格率。

（6）根據(jù)石灰石原料情況，調(diào)整相應(yīng)的熟料煅燒值，優(yōu)化煅燒參數(shù)，改善熟料成品質(zhì)量。

3 實(shí)施措施

（1）措施一：制定長期的搭配礦方案。在公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的牽頭下，礦山根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況制定剝離使用計(jì)劃。自2016年7月份開始，組織對435西山切邊機(jī)425東山入口處的含土石灰石進(jìn)行試驗(yàn)性生產(chǎn)，搭配使用9.5萬m3，2016年7月~2017年3月共使用剝離廢料11.7萬m3。2016年8月份開始對425及415中段高鎂石灰石的搭配使用，穩(wěn)定熟料質(zhì)量的同時(shí)，按采場生產(chǎn)計(jì)劃一定比例的搭配高鎂石灰石的生產(chǎn)，至2016年底，熟料線MgO含量達(dá)到2.5%，2016年為實(shí)驗(yàn)性階段，隨熟料線質(zhì)量變化而調(diào)整采場高鎂石灰石應(yīng)用比例。

（2）措施二：制定礦山年度開采計(jì)劃。由于每年6~9月份為該地區(qū)雨季，礦體中含黏土礦層較多，不利于期間生產(chǎn)組織，要合理的安排晴天與陰雨天的年度生產(chǎn)計(jì)劃，確保期間的搭配使用問題。少雨季節(jié)按季度做好435水平切邊及425水平東山入口處含土位置的生產(chǎn)工作，將其他區(qū)域低鎂優(yōu)質(zhì)石灰石合理配比，及時(shí)做好含土礦體的晾曬工作，礦山分公司負(fù)責(zé)采場生產(chǎn)協(xié)調(diào)、組織工作，嚴(yán)格落實(shí)年度、季度、月、周生產(chǎn)計(jì)劃，避免質(zhì)量波動。針對含土礦石的前期處理。

2017年礦山石灰石質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見表1。

（3）措施三：制定詳細(xì)的月生產(chǎn)計(jì)劃。按照公司生產(chǎn)部門的要求，具體生產(chǎn)計(jì)劃詳細(xì)到月，每月對采場整體爆堆質(zhì)量及搭配使用情況進(jìn)行分析、匯總，并且每日與對石灰石質(zhì)量進(jìn)行跟蹤檢測，根據(jù)化驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整搭配方案。2016年，2017年礦山石灰石CaO含量及配比見圖1。

（4）措施四：破碎車間加強(qiáng)生產(chǎn)組織、設(shè)備順行，保證破碎機(jī)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)采場爆堆生產(chǎn)位置物料的干濕程度，采礦技術(shù)人員與生產(chǎn)工段骨干進(jìn)行及時(shí)溝通、協(xié)調(diào)，做好合理配礦比例。破碎機(jī)在生產(chǎn)含土石灰石時(shí)，分公司技術(shù)人員、工段骨干及崗位人員加強(qiáng)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，隨時(shí)注意物料運(yùn)行的變化情況。停機(jī)時(shí)，及時(shí)處理皮帶輥上的黏土及粉塵物料，防止皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)跑偏，造成設(shè)備隱患事故。每天停機(jī)時(shí)，及時(shí)檢查原礦倉和成品倉的情況，為第二天物料正常供應(yīng)及生產(chǎn)順行做好準(zhǔn)備工作。

表1 2017年小上峪石灰石礦質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

圖1 2016、2017礦山石灰石w(CaO)及配比

（5）措施五：熟料車間及時(shí)安排清理庫存及下料口，防止堵料情況的發(fā)生。每天組織崗位人員做好下料口的含土料的清理工作，防止含土料堵塞下料口，影響生產(chǎn)。合理利用均化庫，使各種物料摻雜均勻，防止物料擠壓造成結(jié)塊。

（6）措施六：每周召開熟料質(zhì)量攻關(guān)會，礦山分公司、熟料分廠、供應(yīng)部、生產(chǎn)部、化驗(yàn)室等相關(guān)部門及時(shí)進(jìn)行溝通、交流，針對當(dāng)前生產(chǎn)期間遇到的質(zhì)量變化、工藝變化、技術(shù)參數(shù)調(diào)整等進(jìn)行總結(jié)、匯總，形成有效的質(zhì)量控制方案。

（7）措施七：經(jīng)過對熟料線工藝、參數(shù)、煅燒、配料、系統(tǒng)優(yōu)化等方面，改善熟料煅燒質(zhì)量。通過合理配比高鎂石灰石之后，2016年，2017年生料及熟料質(zhì)量情況見圖2，不斷對窯燒制過程中工藝進(jìn)行調(diào)整，才能穩(wěn)定相應(yīng)的質(zhì)量范圍。

圖2 2016、2017生料及熟料w(MgO)質(zhì)量

4 結(jié) 論

礦山經(jīng)過長期的科學(xué)規(guī)劃，不斷提高自身生產(chǎn)的計(jì)劃性、延續(xù)性、合理性，使資源利用最大化，采場各平臺有序開采，質(zhì)量水平不斷提升，礦山開采條件與開采環(huán)境有了很大改善。通過資源回收、綜合利用，節(jié)約了排土場及排廢費(fèi)用，提高了公司效益，優(yōu)化了周圍環(huán)境。綜合2017年石灰石質(zhì)量合格率較2016年提高30%，穩(wěn)定了熟料原料石灰石質(zhì)量。各生產(chǎn)環(huán)節(jié)由被動局面轉(zhuǎn)為主動，使各工序間的生產(chǎn)更加銜接有效，實(shí)現(xiàn)“吃干砸凈零排放”的目標(biāo)。

(2018-09-28)

王敬世（1985—），男，工程師，學(xué)士學(xué)位，Email：wangjs23@sina.com。