新时代背景下绿色矿山建设模式探索与实践

曾 阳

（江西铜业集团有限公司 武山铜矿，江西 瑞昌 332204）

1 引言

2010年国土资源部下发了《关于贯彻落实全国矿产资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见》，意见系统阐述了建设绿色矿山、发展绿色矿业的重要意义。近年来，以习近平总书记立足我国社会发展的主要矛盾和变化，把握经济发展进入新常态的趋势特征，着眼以满足人民日益增长美好生活需要，把生态文明建设纳入“五位一体”总体布局，给我国矿业绿色发展提出了新的更高要求［1］开启了我国矿业领域生态文明建设新时代。本文以武山铜矿为例，总结其绿色矿山建设经验，为全面推进绿色矿山建设提供借鉴。

2 武山铜矿概况

武山铜矿位于江西省瑞昌市白杨镇境内，是江铜集团旗下一座拥有五十多年开采历史的大型井采铜矿山，矿山始建于1966年，1984年建成采选综合能力1200t/日，实现投产；几经扩产技术改造，目前采选综合生产能力达5000t/日以上。

武山铜矿由南、北两个矿带组成，南矿带为矽卡岩型铜矿床，北矿带为层控块状硫化物矿床；矿区累计探明铜金属量192.45万t，共生硫量1565.74万t，伴生有金、银等资源［2］。矿山采用南、北矿带分采混选的生产方式；根据矿体及围岩稳固特征,其中北矿带优选下向水平分层进路式分级尾砂胶结充填采矿法,南矿带优选下向水平分层进路式水砂充填采矿法；选矿采用半自磨加球磨，优先选铜，铜尾选硫的选矿工艺流程，主要产品为铜精矿和硫精矿。

3 绿色矿山建设模式

武山铜矿是一座拥有五十多年开采历史的老矿山，立足全面推进生态文明发展思路，深刻领悟绿色矿山建设重要内涵，不走入“大拆大建”和侧重种草植树的末端治理误区，秉持“生态优先、绿色发展”的原则，站在高起点上统筹矿业开发利用与生态环境保护关系，全面坚持遵循技术革新、源头管控和末端循环的方式，在矿山生产经营过程中践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，引领和带动传统矿业转型升级［3］，提升矿业发展质量和效益。

武山铜矿探索出以依法办矿、规范管理、安全生产为前提，以资源利用、节能减排和科技创新为核心，社区和谐及美丽武铜建设为保障，以打造长江沿岸最美矿山和建成国内标杆井采铜矿山为目标，探索出了生态效益、经济效益、社会效益协调统一的绿色矿山建设新型模式［4］。2019年以全省最高分成绩通过江西省自然资源厅组织的绿色矿山现场评估、验收，并顺利遴选进入全国绿色矿山名录。近年来，武山铜矿遵循绿色发展新模式，促使矿山在资源综合利用、节能减排、科技创新与数字化矿山等方面水平得到全面大幅提升。新时代背景下探索出的武铜绿色矿山建设新型模式在武山铜矿的成功实践，证明在矿业开发活动过程中开展绿色矿山建设可实现生态效益、经济效益与社会效益方面的多赢。

图1 武山铜矿绿色矿山建设新型模式

4 绿色矿山建设效果

4.1 矿山环境监测及治理成效明显

矿山建立了完善的环境监测体系，在生产经营过程中严格贯彻落实“边开采、边治理、边恢复”的“三边政策”。近年来，累计投入6882.63万元开展矿山环境综合治理项目与土地复垦工作，全面改造矿区环境，实施清污分流工程，对停止使用的废石堆场、人工高陡边坡等废弃工业全面实施生态修复工程，累计完成绿化复垦面积20余万平方米（如图2）等，取得了显著的生态及社会效益。

图2 废石堆场恢复治理前后对比图

4.2 采矿方法及充填技术安全先进

武山铜矿坚持“保护和合理开发利用”的原则，率先在环境脆弱地区选择了对生态扰动和影响小的采矿方法和充填工艺。根据围岩及矿体特征的不同，分别优选了下向水平分层进路式分级尾砂胶结充填采矿法及下向水平分层进路式水砂充填采矿法。

随着采矿方法和充填技术的的优化和成熟应用，采矿效率得到显著提升，单产能力由85t/日提升至200t/日以上，矿山开采回采率达到94%以上，每年利用尾砂充填采空区达到70万t以上。

4.3 选矿工艺及技术指标领跑同行

在充分研究矿石性质的基础上，探索出先进可行的先进选矿工艺流程。采取了半自磨+球磨的磨矿流程，优先选铜，铜尾选硫的先进选矿工艺，特别是实施了氧化铝研磨球取代金属球的磨矿、中矿再磨工艺及高硫回收及改造方面项目［5］，选铜回收率由86.5%提高至87.77%，铜精矿品位由23%提高至24.1%；选硫回收率由62.58%提高至70.92%，选矿工艺及技术指标在行业内达到领跑水平。

4.4 资源综合利用水平国内领先

武山铜矿不断积极开展共伴生资源的综合利用方面的新技术研究，不断在资源综合利用、固体废弃物资源化利用及生产废水循环利用技术等方面开展探索和研究。

一是积极探索共伴生S、Au、Ag的回收和利用，资源综合利用率由55.63%提高至63.91%；

二是在固体废弃物资源化利用方面，通过实施分级尾砂胶结充填技术，每年尾砂资源利用率可达到70万t以上；

三是实施老尾矿库尾砂综合回收利用项目，回采尾砂约360万m3，在尾砂中生产标硫32万t、回收充填用砂110万t以上；

四是生产废水循环利用方面，充分利用选矿工业废水复用，选矿工业水复用率达到96.34%；

五是废石堆场淋溶废水再利用方面，通过改造酸性废水收集池，收集废石堆场淋溶酸性废水，利用酸性废水取代硫酸或硫酸铜活化黄铁矿选硫。

总之，武山铜矿在开展资源综合利用及“三废”资源化方面取得重大的经济、生态及社会效益。

4.5 节能减排管理措施得力有效

矿山建立了生产全过程的能源管理体系，通过采取了形式多样的节能减排措施采选综合能耗满足有色金属矿山节能设计规范（GB 50595-2010）中二级能耗指标要求。实施了南、北空压机集中控制改造，用电单耗由3.68kW·h/t同比下降至3.54kW·h/t；并安装压风机余热回收装置将冷却水热能转换为员工洗浴用水；在井下全面推广节能灯具的使用，每年可节约用电量100万kW·h。

4.6 产学研科技创新及成果转化显著

拥有较为完善的技术及管理组织架构，重视企业科技研发与科研队伍建设，建立了产学研用的科技创新体系，近年来科技创新及成果转化显著。开展了“充填采矿灾变预测与防治关键技术研究”、“降低介质单耗及磨矿产品粒度优化研究”、“高效、高质、低成本充填工艺研究”、“武山铜矿深部地质找矿研究”等一大批科研项目。尤其是在采矿方法研究方面的成果转化，具体为采用了大断面高效率的分级尾砂胶结充填采矿法，取消了钢筋混凝土假底和坑木支护，促进生产效率和安全管理方面实现质的飞跃，该工艺技术达到国内领先水平；在深部地质找矿研究方面，矿山投入2.5亿元专项实施了武山铜矿深部地质详查、深部地质勘探项目，在深部探获铜金属储量118.7万t［6］，可延长矿山服务年限50年以上。武山铜矿的产学研用科技创新效果明显，成果转化显著，在经济效益、生态效益及社会效益方面取得重要成果。

5 绿色矿山建设亮点及经验

5.1 高位推动，做好顶层设计

在绿色矿山建设之初武山铜矿成立了由矿党政主要领导为组长的领导小组，武铜高层立足于矿山实际情况、需求与可行，立足于国家政策与战略高度，确立了武山铜矿绿色矿山建设的总体发展目标与任务，要求以立足实际、实事求是的原则，从矿山实际情况出发，实事求是的制定绿色矿山建设规划；以因地制宜、因矿施策、合理可行的原则[7]，不走“大拆大建”和侧重种草植树的末端治理误区；以突出重点、兼顾全面的原则，突出和抓住重点，以重点带动其它工作的全面开展；以生态优先、绿色引领、科技创新为原则，在推动资源综合利用方面做文章、“三废”资源化方面寻突破，降耗减排方面下功夫。高位推动，做好顶层设计是武铜绿色矿山建设新型模式成功的关键因素。

5.2 部门联动，做好科学谋划

绿色矿山创建工作是一项政策及专业性强、覆盖面广、投资额大的系统工程，为做好、做优矿山绿色矿山建设工作，武山铜矿《武山铜矿绿色矿山创建工作方案》要求，并根据专业划分成立了9个武山铜矿绿色矿山建设工作小组，并明确了责任部门（单位）、人员及完成时间和任务目标，通过各专业工作组的密切协调配合，积极探索创新，依据《有色金属行业绿色矿山建设规范》，立足矿山实际、因矿制宜的原则科学谋划了十三项涉及地质环境、节能减排、科技创新等方面的重点工程。各相关部门联手，整体谋划和制定合理可行的绿色矿山建设工程是武铜绿色矿山建设新型模式成功的重要途径。

5.3 创新驱动，落实成果转化

科技创新是绿色发展的内在动力，武山铜矿在实施绿色矿山建设工程过程中，跳出传统思维开展绿色矿山工程落实工作，以科技创新为引领，推动创新驱动发展和成果转化。高标准、严要求做好了绿色矿山建设项目的实施工作。主要有：

（1）针对武山铜矿废石堆场pH值为酸性的实际情况，引进了先进的“原位基质改良+直接植被技术”对地表土壤进行改良，局部多裸露岩石、碎石区域视坡面稳定度采用喷播“基质改良”客土或开设人工条沟铺设“基质改良”客土后配置三十余种灌、乔木类植物进行原位复绿，以建立和恢复合理的生态系统。一是未采取传统覆土复绿的方法进行复绿，使用原位基质改良的措施可以减少废石堆场酸性水及重金属对覆土的二次污染；二是配置了种类繁多的十字花科和豆科类超积累植物，用于吸收也降解废石堆中的重金属，从源头上出发达到生态总体恢复重建的效果；三是在注重生态修复与景观重建并重，使得废石堆在矿山废墟中重焕新生成为矿山员工的休闲公园。

（2）为解决矿山选铜浮选过程中中矿的有用矿物的单体解离，导致选矿生产指标波动较大的问题，开展了“中矿再磨”科学技术研究。在试验室研究成果的基础上，及时对科研成果进行了转化运用。充分利用了武山铜矿已有精-尾泵将中矿（精-尾+扫-精矿）泵进新增旋流器组预选分级，分级沉砂进球磨机再磨，球磨机再磨排矿采用新增渣浆泵扬送到同一平台新增的另一组旋流器组检查分级，分级沉砂进球磨机再磨，预先与检查分级溢流产品均返回原矿泵池，构成中矿再磨新流程。该科研成果的转化运用，有效解决了武山铜矿磨矿细度控制难度较大的问题，改善了中矿产品连生体的解离度，与工业生产应用前相比，选铜回收率由86.5%提高至87.77%，铜精矿品位由23%提高至24.1%。

（3） 武山铜矿原用的水砂充填采矿法严重制约着生产效率提升和加大了采矿作业安全管理的难度，为了响应习近平总书记“共抓长江大保护，不搞大开发”的发展理念，率先在环境敏感及脆弱的地区使用了分级尾砂胶结充填采矿法，通过旋流器进行尾砂分级后浓密造浆并加入一定比例的水泥，制成井下充填料浆，用于井下采空区充填。该工艺的推广应用，取得明显效果。采场的单产能力由85t/日提高至200t/日以上，每年可节约坑木120万m3，减少尾砂年排放量70万t以上。

（4）为了实现产业升级和跨越式发展，在开展各项科研改造的同时，实施了-210m井下排水自动化、溜井动态实时监测、供配电综合自动化、生产废水自动控制处理、大型三维数字化矿业软件、生产运行管理系统、企业资源信息化管理等方面的应用和改造。实现了采矿作业机械化，选矿作业数控化，能耗管理自动化，企业管理信息化的现代化、智能化新型矿山。

5.4 宣传策动，营造良好氛围

为更好地开展武山铜矿绿色矿山建设工作，一是健全完善了矿山资源、质量、安全、节能、环保、岗位等各项规章和管理制度，通过内部电视台、报刊、企业网站、班组学习等平台加强了绿色矿山政策的宣贯，增强员工的“两山”意识，让全体员工积极参与绿色矿山建设工作；还组织技术及管理人员开展三期了“绿色矿山建设专题培训班”，提高相关人员绿色矿山建设及管理能力和水平。营造绿色矿山建设的良好氛围，促使全员参与和做好绿色矿山建设是武铜绿色发展模式成功的重要力量源泉。

6 结论与展望

（1）武山铜矿探索并总结出可推广、复制的绿色发展新型模式，以实际行动践行习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”发展理念，表明绿色矿山建设是一项可以实现生态效益、经济效益与社会效益方面的多赢的工作。

（2）在开展绿色矿山建设过程中，应深刻领悟绿色矿山建设发展内涵，绿色矿山的真正含义不仅仅是做好绿化，在矿产资源开发全过程中应当实施科学有序开采，实现环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化的矿山。

（3）开展绿色矿山建设时顶层设计是绿色矿山成功与否的关键因素，应当立足企业当前以及长远发展需求，综合“因地制宜性、专业技术性、经济可行性、循环系统性和意识超前性”做好绿色矿山规划工作；二是将绿色矿山建设与矿山的生产经营紧密结合，健全和完善绿色矿山建设规划、实施、组织和管理体系，搭建以科技创新为核心的驱动体系；三是要加强绿色矿山理念政策的宣贯，增强员工的“两山”理念，让全体员工积极参与绿色矿山建设工作。

绿色矿山建设是一项长期性,复杂性的系统工程［7］，也是转变企业经济发展方式,建设"资源节约型,环境友好型企业" 的必然要求。不是一蹴而就，一朝努力就成正果的工作，须要贯穿于整个矿山的生命周期。武山铜矿将在高起点上统筹矿业开发利用与生态环境保护关系，自觉落实在生态优先的前提下开发矿业，是武铜发展建设的第一前提。按照江西省委和省政府对江铜集团 “三年创新倍增”发展目标的总要求，不断完善和持续开展绿色矿山工作，武铜将以实施“三期扩建工程”和“美丽武铜建设”为契机，下一步将开展全尾膏体充填试验、废石破碎利用等方面工作，进一步提高“三废”资源化利用水平，以全面推进绿色矿山建设为抓手，在先进工艺、资源利用和节能减排上持续发力，致力于打造长江沿岸最美矿山企业，朝着建成创新、提质、绿色、共享的国内标杆井采铜矿山目标不断迈进。