西藏冈底斯成矿带绿色矿山建设分析:以西藏甲玛铜多金属矿为例
2020-01-20季闪电鲁茸益新
季闪电,鲁茸益新
(1.烟台黄金职业学院,山东 烟台 265401; 2.西藏华泰龙矿业开发有限公司,西藏 拉萨 850200)
0 引 言
西藏冈底斯构造带位于东特提斯构造域的中段,在构造上夹于班公湖-怒江和雅鲁藏布江两条板块结合带之间[1],因构造作用、岩浆活动、沉积作用的方式差异,冈底斯成矿带发育了复杂多样的矿床类型和众多的矿床(点)及相应的优势矿种,分别是铜矿、富铁矿、富银铅锌矿及金矿,斑岩有关的铜、钼、金、银、铅、锌多金属矿和破碎带蚀变岩型和韧性剪切带型金矿床。据地质调查与资源评价成果显示,仅西藏冈底斯成矿带中东段,铜、富铁矿的资源量远景分别可达23×106t和200×106t以上[1]。冈底斯成矿带是一个具世界级规模的铜、铁、多金属成矿带,在资源储量上,已超过新疆东天山铜、多金属成矿带和西南三江成矿带,将会成为中国西部又一大型-超大型铜、铁、多金属矿产资源基地。
西藏冈底斯构造带上无论是自然环境、人文环境、开采难度、矿体赋存复杂程度均属世界罕见,要想真正开发好矿产资源,只有全面贯彻落实生态文明建设,将着力点落在每一座矿山的建设上,按照国家绿色矿山建设标准着力打造现代化的矿山,做到该区域矿山和当地的绿色、和谐、持续的发展,最终形成西藏地区的绿色矿山示范区。
甲玛铜多金属矿位于冈底斯成矿带的中部,本文以该矿绿色矿山建设过程中的方法和经验为基础,对西藏冈底斯成矿带上开展绿色矿山建设做了进一步的探析,为绿色矿山示范区的建设提供支撑。
1 西藏甲玛铜多金属矿概况
西藏华泰龙矿业开发有限公司是中国黄金集团公司直属的控股子公司,全面开发整合甲玛铜多金属矿周边矿产资源,成为西藏第一家国家级绿色矿山标杆企业。甲玛铜多金属矿是近年来取得找矿突破的超大型矿床,位于西藏拉萨市墨竹工卡县境内,矿区属于高海拔地区,海拔标高范围4 350~5 407 m;2010年7月19日甲玛项目一期工程(6 000 t/d)正式投产运行,当年实现产值1.5亿元,2010年12月1日甲玛项目在香港成功上市交易。2009年,甲玛项目被中国地质学会评为十大找矿成果之一,被国际矿业大会授予“中国矿业国际合作最佳开发奖”;2012年成为西藏自治区第一家国家级绿色矿山试点单位[2-3]。甲玛项目二期建设工程投产后,总生产规模达2万t/d,年产金属铜38 531 t,收入达26亿元,可实现利润8.4亿元[4]。
矿山在建设生产过程中存在着高原环境恶劣、水土流失严重、自然环境不易修复、开采引起的地质灾害、“三废”、社区矛盾突出等问题,这些问题唯有严格按照系统论的逻辑思维,进行统筹考虑,将矿山建设的设施环境、资源赋存条件、采选系统工程、自然环境的保护和社区和谐模式建立等各类因素构成一个有机的系统,在资源开发、采选、环境保护及企地和谐等方面的进程中唯有依靠先进的科学技术和理念,使得系统运转的最优化,实现绿色矿山建设。
2 西藏甲玛铜多金属矿绿色矿山建设模式分析
2.1 绿色理念,引领新发展
建设绿色矿山,发展绿色矿业,成为我国顺应时代发展提出的新理念,也是贯彻绿水青山就是金山银山的思想。西藏甲玛铜多金属矿自立项起,就将绿色矿山理念贯彻到矿山规划、设计、建设等各个环节,将中国黄金集团的各类先进技术、管理模式融入到矿山建设,确立了建设中国铜矿山的新坐标,成为中国一流的安全化、生态化、数字化、智能化、和谐化的绿色矿山目标。同时,在矿山建设的过程中,秉承科技护航、绿色发展、和谐共赢的理念,将“建一座矿山,绿一片环境,扶一方经济,富一方百姓,促一方和谐,树一座丰碑”的承诺落实到矿山建设和运营的每个环节,坚持资源开发与自然环境、人文环境和谐统一,实现经济、企业、社区、社会和生态效益多赢。在绿色理念的指导下,甲玛铜多金属矿从开采、选冶、尾矿处理等所有关键流程全部采用国内领先、世界一流、绿色环保节能的技术和装备,自动化水平一次性装备率国内最高,破解了铜、铅、锌、金、银、钼6种金属选矿分离的技术瓶颈,首次应用尾矿压滤干排工艺,成功掌握5 000 m以上极地高原成套配置上特大型采、装、运输设备的开采技术,攻克了高原矿山多项世界性技术难题,开发了大型设备信息化管理模块技术,建成了我国首座大型绿色环保高原现代化矿山,为高原矿产资源的绿色、生态、环保、科技、综合利用提供了技术支撑;创新产业扶贫模式,有效带动了当地农牧民群众脱贫致富,成为西藏地区央地一体发展、企地和谐共建的典范。
2.2 科技创新护航,绿色开发,高标准建设矿山
科技创新是第一生产力,矿山设计中就要将先进的科技技术、绿色发展理念融入其中,在矿山生产和运营过程中,要不断地提高矿山生产效率,确保矿山安全生产,矿山要不断地发展,破解这些瓶颈和困难,科技创新是甲玛矿区开发的前提和保障[5],才能建设科技矿山,实现资源的高效利用。
1) 采矿技术方面:甲玛铜多金属矿破解了西藏高海拔地区矿产资源大规模开采技术难题,采用大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法和大直径束孔高分段爆破技术,实现了分段高度8~10 m,采场生产能力1 800 t/d,贫化率≤15%,回采率≥85%;采用高寒高海拔环境下大规模高效充填技术,实现了高寒高海拔环境下单套充填系统充填能力≥100 m3/h;突破了溶蚀裂隙密集岩层中井巷掘进与支护技术瓶颈,实现溶蚀裂隙密集岩层快速预加固与支护,围岩体注浆加固范围≥5 m,支护效率完全满足裂隙岩体快速掘进的要求;建立了基于采选联合生产工艺的矿山规划及技术经济评价技术体系。通过技术集成,形成高寒高海拔生态脆弱区特大型铜等多金属矿的地下大规模安全高效采矿技术,建成高海拔地区规模600万t/a矿山采矿示范工程。
2) 选矿技术和资源高效综合利用方面:高效开发高寒高海拔生态脆弱区的多金属矿并实现铜铅锌、铜钼多金属矿选矿分离核心的精细化选矿,在现有的技术条件下,做到不破坏当地生态环境,尚无先例。西藏甲玛铜多金属矿联合科研单位共同突破了铜多金属矿石中各种矿物的物性与工艺矿物学以及工艺流程缺陷诊断的技术瓶颈,开发出了与矿石性质相匹配的高寒高海拔条件下与矿物浮选动力学相关的精细差异化浮选技术,采用CAMD(计算机辅助分子设计)技术设计满足生态脆弱环境条件下复杂多金属矿石分选回收的高效选矿药剂和优化组合,实现了规模化的工业应用,对以铜铅锌为主的多金属矿,在原矿品位不低于Cu 0.5%、Pb 1.8%、Zn 0.9%、Mo 0.02%、Au 0.6 g/t、Ag 16.1 g/t的条件下,实现了铜精矿铜品位>22%、回收率>80%,铅精矿铅品位>60%、回收率>85%,锌精矿锌品位>45%、回收率>60%,铜精矿铜品位>24%、回收率>80%,钼精矿钼品位>45%、回收率>60%的目标。金在铜精矿和铅精矿中总回收率>50%,银在铜精矿和铅精矿中总回收率>60%,做到了铜铅锌、铜钼多金属矿共伴生矿产资源的高效与综合利用,并建成一座20 000 t/d铜多金属矿精细化差异性选矿集成技术的示范基地。
3) 节能减排方面:工程地处海拔4 300 m以上,空气稀薄,生态环境极其脆弱,既严重制约了设备效能的发挥,又增加了操作人员的劳动强度;在此恶劣条件下,研究提高设备效能的措施是实现节能减排的必经之路,矿山企业开发出了高海拔生态脆弱区特大型铜钼铅锌金银多金属矿石选矿废水的生物处理技术、与铜多金属矿石选矿废水零排放相适应的选矿药剂运营系统,实现选矿废水100%厂内循环利用,减少环境污染;同时对选矿厂设备进行改造和升级,在原设计数据的基础上,提高主要选矿设备的能效5%以上,形成日处理20 000 t铜多金属矿石选矿厂节能减排的成套技术,为西藏特大型多金属矿的绿色、生态、高效开发利用提供技术保障,解决了在青藏高原、特别是西藏地区集资源开发与生态环境保护于一体的技术难题,降低了对高原生态脆弱地区环境的扰动和影响。
4) 安全生产技术方面:在高寒高海拔大规模开采矿山资源,安全保障技术成为了制约企业发展的最大技术障碍,矿山积极推进安全生产标准化和HSE管理体系建设[5],取得了良好的效果。甲玛铜多金属矿针对高寒高海拔大规模开采矿山的特点,采用理论研究、实验研究与现场实践相结合的方法,研究并掌握了高海拔大规模开采矿山地压活动特性与地震波传播规律,掌握了矿山地压安全监测与预警技术、矿山地压监测技术、地压灾害预警技术、微震监测岩体破裂演化规律,实现了微地震定位误差在震源与传感器平均距离(AHD)的5%以内;开展了高海拔缺氧环境大型地下矿山通风系统最优化研究和大规模开采矿井氧气浓度分布规律及矿山增氧通风技术研究,实现了通风系统综合指标的含氧量达到75%以上;高海拔地区井下环境在线监测、大型金属地下矿山通风系统可视化仿真以及基于物联网的多功能网络系统化、图形化和集成化的安全生产监测系统,解决了高海拔矿山开采过程中的安全保障问题。全面使用高海拔地区微地震监测系统精确定位技术、地压监测综合预警技术、高海拔矿山人工增压通风技术、高海拔大规模开采矿井氧气浓度分布规律等,建成了600万t/a采矿示范工程。
2.3 全方位保护高原脆弱生态环境,矿山开发与自然生态和谐统一
矿产资源开发一头连着资源,一头系着环境,在矿产资源的开发、设计、施工建设全过程中,始终把环境保护放到最重要的位置,矿区位于西藏自治区“一江两河”开发区中部,地处高海拔生态脆弱区,必须采取集资源开发与生态环境保护为一体的技术路线;矿山依据矿山生态环境的实际情况,编制了矿山地质环境恢复方案和土地复垦方案,一期工程环境保护、绿化美化投资近2亿元,占一期工程建设总投资的11.7%,远超国家规定的不低于3%标准;对矿区生产区、管理区、生活区和生态区进行全面绿化美化矿山环境,总投资1 613万元,建成花园式矿区。
鼓励当地村民退耕还林达500余亩(1)1亩=666.67 m2,积极修复生态环境;收集矿区内的腐殖土,对绿化区进行回填,升级浇灌管道,运用自流、加泵增压的方式对各绿化带施加低浓度的农家肥,有效增大土壤肥力、防止土壤板结,提高绿化成活率高达95%;对于历史遗留的尾矿库进行全面复垦,运用地质学、生态学、土壤学等先进理念,推动了土地复垦关键技术和方法的突破,实现了98亩原尾矿库损坏土地快速的复垦,覆土厚度达80~100 cm,实现了植被的正常生长,实现了当地土地生态环境恢复的最优化,为生态脆弱区土地复垦的全面推广提供了有效的技术示范。
2.4 企地共建和谐社区,实现精准扶贫
甲玛铜多金属矿紧紧围绕“建一座矿山,富一方百姓,保一方平安”的指导思想,通过支援地方新农村建设,改善周边环境,消除因矿山开采对周边居民生产、生活所带来的不利影响,构建和谐矿区[6],与藏族人民共享企业发展成果;同时结合当地的民俗和文化,不断的融入到藏族人民的文化当中去,实现文化交流和民族融合。
1) 成立合资公司,共享企业发展成果。甲玛铜多金属矿出资1 900万元组织全乡3 850名农牧民入股成立甲玛工贸有限公司,由当地百姓参与、当地员工自主管理,通过承担甲玛矿山运输工程、绿化环保等劳务,累计创收3.77亿元,为甲玛乡群众发放车辆租赁费2亿多元,9次分红共计1 250万元,成为西藏地区企业和地方一体发展、和谐共建的典范。
2) 扶持产业,精准扶贫,变输血为造血。结合当地实际情况,运用科技和资金进行产业扶贫,聘请专业技术人员对甲玛乡原有的温室大棚进行科学、合理的改建,修建成具有当地特色、以生态、环保为前提的产业项目并结合甲玛的旅游环线,打造生态农业和旅游观光项目,对当地老百姓进行技术上的帮扶和培训,累计投入200多万元,成功带动老百姓脱贫致富。
3) 驻村工作组。建设和谐矿区,从公司内部选拔优秀员工成立驻村工作组,深入藏族村落,重点开展协助村“两委”加强基层组织建设,提高村级组织的公信力;积极掌握维稳信息,排查和化解各类社会纠纷、矛盾;拓宽致富门路,修建水利工程、开展种植技能培训、引进特色产品加工厂等,共完成涉及民生及创收致富项目12个,累计投入各项资金1 464万元;促进民族大团结;开展感党恩教育、宣传党的惠民政策,期待新西藏的光明美好;统筹解决民生突出问题,推进基本公共服务均等化,极大地推动了藏族人民社区的社会保障体系。
2.5 培育适合当地的文化,建立藏族人民认可的党支部
在企业文化建设上,秉持“建一座矿山,绿一片环境;扶一方经济,富一方百姓;促一方和谐,树一座丰碑”的企业宗旨,“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”科技方针等一系列企业文化建设理念。
1) 维护稳定大局,营造良好政治环境。公司高举维护社会稳定、维护社会主义法制、维护人民群众根本利益、维护祖国统一、维护民族团结的旗帜,始终坚持与党中央保持高度一致,牢固树立政治意识,维护稳定大局。
2) 切实加强基层党组织建设,创立了“支部建在一线、党小组建在作业班组”的模式,打造海拔最高的企业党支部——5300党支部作为基层战斗堡垒,凝聚了高原独特的企业精神,充分展现了国有企业党建的独特优势。同时,积极吸纳藏族优秀人才进入到党组织中去,藏族党员总数比例达16%。
3) 全方位打造企业品牌,抓好文化宣传工作,塑造企业良好形象,开展丰富多彩文化娱乐活动,党建群团活动,加强宣传文化阵地的建设,内建信心,外树形象,塑造企业品牌。
3 结 语
甲玛铜多金属矿是冈底斯成矿带上绿色矿山建设的标杆,为开发冈底斯成矿带提供了成功可复制的模式,建设绿色矿山,要运用绿色矿山理念和系统论为指导,全面建设矿山企业,将先进的科学技术运用到矿山采选的过程中,大幅提高资源综合利用率,保护生态环境,建设和谐矿区,共享企业发展成果,将矿山的科技护航、生态环境保护、资源高效开采和利用、社区环境共同组成一个有机系统,将矿山的采选活动对自然环境的扰动降到最低,处于平衡状态,稳定社会发展以和谐矿区的建设为切入点,让企业、周边百姓、地方经济和谐发展,共享发展成果;以采选技术装备研发和创新为中心,以和谐矿区建设为切入点,实现资源的高效利用和造福地方百姓和当地经济,实现社会长期稳定和谐。采选技术和装备的研发创新、资源高效综合利用、环境保护与和谐矿区建设是绿色矿山建设的核心,实现冈底斯成矿带资源绿色开发、绿色矿山建设的必有之路。