山东金岭铁矿矿产资源综合开发与利用

张兴旺，牛学忠，冯鹏

（山东金岭铁矿，山东淄博 255081）

节能减排

山东金岭铁矿矿产资源综合开发与利用

张兴旺，牛学忠，冯鹏

（山东金岭铁矿，山东淄博 255081）

面对矿产资源浪费、环境污染等一系列问题，山东金岭铁矿从提高资源利用率、降低损失和贫化、增加资源储量和保护生态环境等方面，对矿产资源进行了高效开发和有效保护，从而全面提高了矿产资源综合开发利用水平，推动企业走上了节约、绿色、高效的可持续发展之路。

矿产资源；综合开发；生态环境

1 前言

矿产资源是我国经济发展的物质基础，随着现代社会的高速发展，矿产资源浪费、能源短缺、环境污染等一系列问题正困扰着矿山企业，如何综合开发与利用现有的矿产资源成为十分重要的课题。为此，山东金岭铁矿从提高资源利用率、降低损失和贫化、增加资源储量和保护生态环境等方面，对矿产资源利用综合进行研究。

2 矿产资源综合利用

2.1 加强制度建设

多年以来，金岭铁矿根据实际情况合理科学的制定“三率”指标，采取多种降低贫化率、损失率及提高回收率的措施，并辅以严格地考核奖惩办法，“三率”指标完成情况较好，在全国同类矿山中处于领先水平。

在回采率指标的制定方面，除了必须保证完成上级核定的考核指标外，下达给各分矿的考核指标比上级的核定指标高出2%～3%，若完不成考核指标，每降低1%扣罚分矿1元/t矿石。

在贫化率指标方面，除年度有考核指标外，每季、月均有计划考核指标，且具体到每个采区。由于全矿实行了“内部模拟市场”的承包运营机制，各分矿的收入按所生产的金属量进行计算，使各分矿明白如果贫化率提高了，岩石混入多了，不但全矿效益差，分矿职工收入也会因成本提高而降低，从而提高了他们降低矿石贫化的自觉性。

在选矿回收指标的制定和考核方面，根据下一年的计划采矿地点，采取选矿试验样品，进行选矿试验，结合当年的实际情况，来制定下一年的选矿回收指标，并直接纳入对选矿厂的承包考核。

按照有关法规要求，设立了地质工程部，负责全矿的生产地质、测绘、矿产资源和水资源监督管理以及探矿设计与施工等工作，各分矿分别设立测量组、地质组（或技术组），在日常工作中注重发挥他们的监管管理职能，保证了对矿产开发的监督和管理，并贯穿于设计、采掘和选矿的全过程，做到了严把“三关”。

一是严把“设计关”：较大的开采设计由矿计划设计处编制，生产矿长和总工组织有关人员进行会审，并签字实施。审查时将开采回采率和贫化率指标作为设计审查的一项重要内容。把住了设计关，为降低开采损失和贫化奠定了基础。二是严把“施工关”：在采掘施工过程中，加强现场管理尤为重要。为了做好这一项工作，要求在现场施工中的测量人员及时测设中腰线，并及时对井巷进行测量。地质、采矿技术人员定期深入现场，发现地质情况变化，设计人员及时修正设计，并及时通知施工部门和人员。对施工的中深孔，由专人测量检查，杜绝了因炮孔超深或过浅而造成的贫化、损失。三是严把“验收关”：地质工程部、计划设计处、质量计量处有关人员每月对分矿当月施工的井巷工程进行一次全面验收，不合格工程要求返工，无设计、无计划的工程不予考核，并进行扣罚。

2.2 提高资源利用率

矿产资源一经破坏性开采，很难再进行回收，为了提高资源综合利用率，金岭铁矿始终坚持“贫富兼采，厚薄兼采、大小兼采、难易兼采”和“伴生组分综合利用”的方针，不断改进采矿方法，采用规范化作业，标准化管理，按比例均衡生产，有效保证了在产量稳定增长的同时开采回采率也同步提高。既然主要工程设施已经具备，大量的资金已投入，就应最大限度地提高资源利用率，努力创造良好的社会和经济效益。

2.3 降低损失和贫化

1）加强对矿山岩体力学和采场地压活动的研究。使采场布置形式、矿层面积、矿柱尺寸建立在科学的基础上。经过研究和实践证明，在通常情况下采场暴露面积在800 m2以下时，上盘暴露面积在2 500 m2以内是安全和合理的，可以提高矿山回采率［1］。根据矿体的形态产状、赋存条件和岩石的力学性质等因素，选择合理的采矿方法，其中“拉低全面法”、“预控顶全面法”在辛庄、召口矿区已广泛应用，“全尾胶结充填采矿法”在侯家庄矿区成功应用，每年可多回收20%的矿石，约10万t，应用该方法，结合浅孔落矿，对边角、零星、薄矿脉也进行了适当回采。

2）回采矿柱和处理采空区。为了提高开采回采率，在地表允许塌陷的地段，对大部分矿柱和顶柱进行了回采，然后进行了充填。至目前，已完成水石和掘进废石充填采空区1 000万m3以上，达到了充分回收矿产资源的目的。

3）积极推广应用新技术、新设备，提高回采率，降低成本。近年来，随着经济的发展，矿区地表建筑物不断增加，导致相当一部分矿产资源被压覆，造成回采困难。为此，加强空区充填工艺，正在回采和计划回采全部被压覆资源。例如，侯家庄矿区-160 m水平以上矿体离地表距离130～180 m，矿石、围岩稳固性差，且部分区域直接与第四系接触。第四系表土层中含有大量的地下水，是地面村庄、农田和工业区用水的主要水源，不允许被破坏。根据-160 m水平以上矿体产状及其与地表的关系，要求采空区不允许塌陷。根据矿体赋存条件，提出-160 m以上矿体回采选用一步房“胶固粉尾砂”胶结充填，二步房“尾砂充填”的胶结充填的“二步房采矿法”，该方法可以有效地保护地表，总体回采率提高到了93%以上。

2.4 增加资源储量

山东金岭铁矿作为一个老矿山，深刻体会到资源是企业生存的前提。因此，长期以来，保有和扩大矿产资源/储量一直是生产经营中的一件大事。为了扩大矿产储量，从思想上改变“等、靠、要”的观念，充分发挥企业的技术、设备等方面的优势，加强对成矿控制条件和成矿规律的总结和研究，在多方面论证的基础上，根据沿矿体走向或倾向在岩体凹陷部位易富集成矿的规律［2］，确定了找矿的有利地段，并进行了工程试验和控制，成功在铁山、召口及侯家庄矿区的深部和边部的找到了多个矿体，使铁山和召口两个老矿区增加储量300多万t，延长了矿山寿命；侯家庄矿区-425 m以下地堪空白地段增加地质储量54万t。其中铁山矿区探明储量仅有850万t，后经多年勘探，增加储量近两倍，闭坑时累计查明资源储量3 632万t，延长矿区服务年限10多年；召口矿区北金召北矿床的储量也较原地质勘探时增加了近1倍，按原设计现在应该闭坑了，但通过勘探找矿，增加了储量，该矿仍可服务5 a左右。这些新增储量，都是在现在生产矿区的深部和边部找到的，无需大规模投资便可开采，效果明显，效益可观。

生产矿山保持一只稳定的地测队伍，是保证矿山正常生产的基础。加强找矿和生产勘探工作，不仅可以扩大矿产储量，而且可进一步查明已知矿体的形态、产状，准确控制矿体边界，为开采设计提供可靠地质资料，保证设计的合理性，提高回采率，降低贫化率［3］。充分开发、合理利用资源，这也是金岭铁矿每年投入万余米钻探工程的目的。虽然投入了较多的钻探工程，但带来的综合效益却是相当可观的。

2.5 保护生态环境

1）投资200万余元对尾矿坝地下老巷道进行密闭，通过施工密闭墙，建成地下尾矿库，尾矿储存地下既不占用地表耕地，又可防止地表塌陷；通过密闭墙工程，防止尾矿废水通过巷道和含水层向周围渗透，既避免了对地下水的污染，同时为铁山区辛庄矿床的生产及回采铁山矿床残余矿创造了条件。

2）对尾矿处理系统进行了技术改造，自行设计了尾矿浓缩环水系统，使废水输送量减少75%，既减少了对地下水的开采，又保护了地下水资源和环境。

3）对矿区水文地质条件进行研究，得出了“两层水位”的理论，即灰岩含水层存在上、下两个水头，在下层流干时，上层水基本不变化，该理论获得山东省科技进步一等奖。金岭铁矿将该理论用于防治水工作，使矿坑防治水从前期的“单一疏干法”变为“以堵为主、疏、堵结合”的方法。例如，在侯家庄矿区实施了上层灰岩水和第四系孔隙水“只堵不疏”，下层灰岩水“局部疏干”的防治水措施，较好地保护了地下水资源，目前侯家庄矿区开采标高已延伸至-425 m，而第四系水位仍保持在0 m标高左右，同时也避免了地面沉降等环境地质问题。

4）针对尾矿存放问题，投资600万元，采用尾矿压滤干存工艺，提高废水循环利用率，压滤后的尾矿用于充填空区，减少了尾矿排放量。

5）为了美化矿山环境，建设“绿色”矿山，加大绿地建设，植树种草，在生活区广场、矿区道路两边增加绿地近15 000 m2，改善了矿山生态环境。

6）对坑道掘进废石直接在井下充填采空区，做到岩石不出井，减少了废石排放量；对选矿废石设立了充填破碎站，废石经破碎后充填采空区，同时在破碎站增设了磁选设备，回收岩石中残余矿石，每年回收量在1万t左右，充分利用了矿产资源，这样既避免了地面沉降等地质灾害，又不占用场地，还减少了对环境的污染。

3 结语

山东金岭铁矿以珍惜矿产资源和环境保护为出发点，以制度建设、生产采选工艺及成矿理论研究为基础，以经济杠杆为手段，对矿产资源进行了合理开发和保护，取得了丰硕成果，其中召口矿区2011年被国土资源部列为第二批国家级绿色矿山试点单位，有力地推动了企业走节约、绿色、高效的可持续发展之路。金岭铁矿大力发展绿色矿业、建设绿色矿山，以国家绿色矿山发展规划为契机，进一步提高矿产资源综合开发和利用水平。

［1］张轸.矿山地质学［M］.北京：冶金工业出版社，1982.

［2］马江全，徐西雷，袁培民.金岭矿区成矿规律探讨［J］.山东冶金，2004，26（3）：6-9.

［3］《矿山地质手册》编辑委员会编.矿山地质手册（上）［M］.北京：冶金工业出版社，1995.

Comprehensive Development and Utilization of Mineral Resources in Shandong
Jinling Iron Ore

ZHANG Xingwang,NIU Xuezhong,FENG Peng

（Shandong Jinling Iron Ore,Zibo 255081,China）

Face to a series of problem of mineral resource waste and environmental pollution,and so on,in order to improve the utilization ratio of resources,reduce the loss and dilution,and increase resource reserves and protect the ecological environment etc.,Shandong Jin Ling iron ore developed and protected efficiently mineral resources,thereby it improved the level of comprehensive development and utilization of mineral resources,and it promoted enterprises on the road of sustainable development with save,green and efficient.

comprehensive development;mineral resources;ecological environment

F426.1

B

1004-4620（2015）01-0040-03

2014-08-26

张兴旺，男，1986年生，2010年毕业于青岛理工大学矿山地质专业。现为山东金岭铁矿地质工程部助理工程师，从事矿山地质技术工作。