要科学对待露天开采矿山

乔繁盛 绿色矿山建设一体化服务 昨天

矿业是经济社会发展的基础。但由于过去长期粗放式经营开发,矿业在为我国社会主义建设做出巨大贡献的同时,也给生态环境造成了严重危害。尤其是露天开采的矿山,地面剝离开采,明显扰动和破坏生态环境与景观,到处留下坑坑凹凹,片片斑秃。因此,在当前严格环保要求下,必然首当其冲,成为严励整治的对象。有些地方甚至采取“一刀切”措施,认为露天开采是破坏和污染环境的“罪魁祸首”,勒令露天矿山一律关停。这种做法虽然可能是一时之策,但对矿产资源的开发和企业的生存发展亦造成了较大影响。在当前绿色矿山建设中,必须要科学对待,认真处理。

一、矿产资源开采的两种方式
从古至今,人类从自然界获取矿产,一般都采用两种方式:即地下井工开采和露天开采,或井工-露天联合方式开采。而其中露天开采往往更受青睐。
露天矿开采是把覆盖在矿体上部及其周围的浮土和围岩剥去,把废石运到排土场,从敞露的矿体上直接采掘矿石。当矿体埋藏较浅或地表有露头时,应用露天开采比地下井工开采更为优越。故而在采矿学中往往提倡“可露天开采的尽量不用地下井工开采”。
按地形和矿床埋藏条件,露天矿山可分为山坡露天矿和凹陷露天矿;按开采工艺,可分为机械开采和水力冲采两类。水力冲采仅用于开采松软矿床,使用广泛的是机械开采。机械开采的露天矿,把矿岩划分成一定厚度的水平分层(台阶),自上而下逐层进行剥离和采矿。
二、露天开采的优越性与问题
露天开采具有开采规模大、基建时间短、机械化程度高、生产效率高 ( 特别是采矿回采率较高,可达90%以上 ) 和作业条件好等优点。在矿产资源开发中,只要矿床赋存条件符合,一般都优先采用露天开采方式。
但露天开采也会带来以下问题:一是挖损占用大量土地,对生态环境扰动与破坏影响较大;二是露天开采要剝离地表岩土,需要建设较大规模的排土场,不但压占大量土地,还会引发扬尘,污染土地、大气和水体;三是 露天开采形成的凹坑,尤其是随着采场的延深,露天矿边坡暴露面积越来越大,其不稳定因素愈来愈大。由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因,易诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害,又会引起地面变形及周边地区的工业企业和居民建筑的安全。四是露天开采对生态环境的破坏,修复治理难度大、成本高。
三、我国露天采矿现状及存在问题
露天采矿的优越性使其成为矿产资源开发中的首选方式。据资料报道,我国露天开采矿山众多。目前,铁矿露天开采的占77%,有色金属矿露天开采或露天-地下联合开采的占52%,化工矿山露天开采的占70%,建材矿山几乎100%为露天开采。按现有矿山生产能力计算,露天铁矿约占90%,露天有色金属矿占46%,今后还有增长的趋势。
就煤矿来说,2017年数据:我国煤矿7662座,总产能53.08亿吨/年。其中,井工矿7223座,产能43.86亿吨/年;露天矿439座,产能9.22亿吨/年。近期,国家能源局公布的数据:截至2018年12月底,全国拥有安全生产许可证等证照齐全的生产煤矿3373处,产能35.3亿吨/年;已核准(审批)、开工建设煤矿1010处(含生产煤矿同步改建、改造项目64处)、产能10.3亿吨/年,其中已建成、进入联合试运转的煤矿203处,产能3.7亿吨/年。尽管没有公布其中露天煤矿的数量和产能,但估计应会高于2017年的数据。值得指出的是我国最大露天煤矿----山西朔州安太堡露天煤矿,储量126亿吨,目前年产量5000多万吨,至少还可开采200年。
目前,我国主要大型矿山露天采矿技术:在露天矿陡帮开采、高台阶开采、穿爆技术方面发展迅速并具有一定技术优势,部分技术达国际领先水平。在露天矿山运输系统、设备大型化、自动化方面已接近国际先进水平。但从整体来看,大多数露天矿山存在以下问题:
一是生产规模小、开采工艺落后。许多露天采场由于最终境界的不确定性造成开采的盲目性。一开始就将台阶推进到最终境界是盲目和不符合客观规律的,严重影响开采的总体经济效益。随着露天采场逐渐进入深凹,开采条件不断恶化。
二是露天开采条件越来越差。我国重点露天矿山大都进入深部开采,采场空间逐渐缩小,线路展线非常困难 。随着采场的延深,运距增加,运输周期增长,重车上行的路段逐渐增加,严重影响运输效率。这些因素导致矿山成本大幅度增加,目前多数矿山的运输成本占作业成本40%左右。
三是技术装备水平落后,设备更新困难,生产成本较高。许多大型露天矿主要建于上世犯5060年代,大部分设备陈旧,能耗高,效率低,自动化水平低,生产成本高,经济效益差。
四是众多的露天矿山,尤其是遍布全国各地的小型露采矿山,不规范开采,对生态环境造成严重危害。生产过程中,随着采场的延深,露天矿边坡暴露面积越来越大,其不稳定因素愈来愈大,易出现岩体滑坡,严重威胁采场。另外,排土场和尾矿库不断加高,不稳定因素不断增大,排土场滑坡和尾矿库溃坝事故的隐患也在增加。
五是仅现存的上万座废弃露采矿山,成为当前生态修复和综合治理的重点和难题。
四、科学对待,正确处理
露天矿山是客观存在,是矿产资源开发的重要方式。对待露天矿山,仅从环保要求出发就“一刀切”全部关停,是不科学的,也是不现实的。但从生态文明建设的高度,加强对露天矿山科学管理、环境保护、科技创新,绿色发展,建设现代化绿色矿山则是十分必要的。为此,特提出如下建议:
一是要科学的认识和对待露天矿山,全面推进包括露天矿山在内的所有矿山企业的绿色矿山建设,才是从根本上解决生态环境保护的唯一有效途径。
二是要加强对露天采矿的统一规划与合理布局,在严格露天采矿准入准标的同时,严格要求从矿山生产设计开始,必须对整个生产过程中的生态环境保护与治理,尤其是闭坑后矿山生态修复与重建做出规划,并按“三同时”原则严格实施,不留后患。
三是要提高矿山特别是露天矿山开发的准入门槛和标准。今后的新建露天矿山的生产能力必须达大中型以上规模,在确保安全环保的前提下,充分发挥露天采矿集约节约、机械化、自动化和智能化生产优势,提高露天采矿的规模效益、资源效益和经济效益。
四是必须加强对现有露天矿山的治理整顿。对有条件的小型露天矿山加大整合重组力度,支持矿山企业做大做强,提高大型矿山企业的数量占比地位,尽快形成以大型矿业集团为主体的资源开发格局;对生产规模小、工艺技术设备落后、经济效益差、严重破坏和污染的露天小矿山原则上应关停,並完成生态修复工作;确因地方经济发展需要存在小型露采矿山,必须按绿色矿山建设标准进行规范化管理。
五是对目前最受关注的采石和砂石骨料露采矿山,建议各地按需求,统一规划、重新布局,建设大型生产基地。实施统一管理、集中生产、统一销售。同时,庅加快对关停或废弃矿山的生态修复和综合治理。

六是要在数字矿山、开采监控手段现代化及矿山现代管理等方面下功夫,加大科技投入和科技创新。露天采矿技术的发展趋势是开采工艺连续化、集中化,装备水平大型化、智能化,开发极深露天矿开采、无废开采技术,建设数字化矿山等。