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广西大厂矿区矿产资源可持续发展的思考

2020-07-20

中国矿山工程 2020年3期
关键词:锡矿大厂矿业

蒋 维

(广西壮族自治区矿产资源储量评审中心, 广西 南宁 530000)

1 前言

大厂矿区因富含锡多金属矿而闻名于世,陈毓川[1]、申大元[2]、涂光炽等专家进行了大量研究。然而,针对矿山的资源开发利用,从绿色生产实践出发,进行矿业可持续发展的论证。该矿区内自北向南分布有铜坑锡矿,长坡锡矿,巴里锡矿和高峰锡矿,长坡锡矿筹建于1952年,1992年合并进入铜坑矿,巴里锡矿已经闭坑30多年,高峰锡矿目前生产规模较小。矿区内三大锡矿体均为广西华锡集团铜坑矿(以下简称铜坑矿)所开采,由于长期大规模的开采,铜坑矿于2005年已经列入了危机矿山行列。近10年来,铜坑矿实施科技兴矿战略,进行了《地下金属矿山复杂难采二步资源大规模采矿新技术》《广西大厂矿田构造控矿作用研究及找矿突破》等多个项目研究,在深边部新增锡锌矿体矿石资源量342.25万t, 回收了难利用锡多金属矿石量超300万t, 矿井水达标排放,井下地压活动得到有效监控, 地表塌陷坑烟气验收达标,稳步实现了矿业可持续发展。

2 矿区简介

2.1 矿区地质概况

丹池成矿带是世界著名的锡、锌、铟、镉等多金属成矿带,大厂矿田位于成矿带中部,在该矿田内,以拉么矿为中心,西边为大厂矿区,东边为大福楼矿区。铜坑矿位于大厂矿区北部,海拔标高810m,年降雨量约1 300mm。区内出露石炭纪和泥盆纪地层,为碳酸盐岩—硅质岩—细粒碎屑岩建造,主要控矿构造是长坡背斜和大厂逆掩断层,地表西边可见燕山期闪长玢岩脉,东边为花岗斑岩脉[3],锡多金属超大型矿床即位于两条岩脉之间,围岩为灰岩和硅质岩,地质剖面图如图1所示。经过近10年来的危机矿山找矿,根据坑探工程验证,在花岗斑岩脉东部罗富组泥灰岩中,发现了95号、96号等锌多金属矿体。

1—灰岩夹砂岩页岩; 2—扁豆状及条带灰岩; 3—灰黑色条带状硅质岩; 4—泥灰岩夹硅质岩; 5—细脉密集型锡矿体;6—侵染型交代91#锡矿体;7—网脉型92#锡矿体; 8—矽卡岩行锌多金属矿体; 9—东部花岗斑岩; 10—西部闪长玢岩图1 广西大厂矿区铜坑矿床地质剖面示意图

2.2 资源开发利用现状

矿山采用竖井—斜坡道联合开拓系统,1981年开始首先开采浅部的细脉带矿体,矿房采空后进行棒磨砂充填[4],然后再回采矿柱。由于矿岩中硫、碳含量较高,曾发生自燃而停产[5],因此将625m以上留作隔火矿柱。90年代主要开采其下部的91号富矿体。直至2000年,91号富矿体储量消耗殆尽,华锡集团进行了92号矿体开采设计,年生产能力为245万t。2005年开始危机矿山找矿,与215地质队合作在铜坑东部探获了多金属矿体。

3 大厂矿区可持续发展的思路与成效

可持续发展理论首次于1987年由联合国环境与发展委员会正式提出,主要观点是“在满足当代人社会生活需要的同时,不要对后代人的生活需要和社会发展造成危害”。该理论的深刻含义与我国的创新、协调、绿色、开放、发展的新理念观大致相同,按照“绿水青山就是金山银山” 生态文明观,推动矿业走节约、绿色、高效的可持续发展之路。

3.1 可持续发展的重要作用

20世纪80—90年代,丹池地区矿业秩序混乱,大厂矿区一带民窿选厂遍布,遗留大量不明的采空区,选厂污水随意排放,不能饮用和灌溉[6]。2001年大厂“7.17”透水事故,2008年河池砷污染,2012年龙江河镉污染,2019年南丹“10.28”坍塌事故等,对群众的生命健康造成了极大的危害。加强矿产资源管理,实施矿业可持续发展,才能适应新发展理念要求,才是强国利民的上策。

3.2 可持续发展的思路及实践

1) 安全环保为基础

铜坑矿采场的开采设计均要求安全、环保、地压技术人员参与讨论,实行安全环保一票否决制度,现场管理和带班人员均须取得安全管理资格证,坚持矿领导每天下井带班制度,将问题发现在初始,及时消除安全隐患。铜坑矿完成了矿山安全六大系统的建设,可以对人员和车辆准确定位;建立地压监测系统,对采场重要作业点建立了视频监控;从探矿开始尽量以钻矿代替坑探,降低安全风险;开采过程实施清洁生产,从源头减少矿岩中重金属的排放,矿井水处理后循环利用,建设雨污分流工程,并在矿区出水口安装了监测仪,每年投入数百万元对塌陷坑(又称火区)进行表土覆盖,确保在安全环保的前提下进行生产作业。

2) 技术创新为动力

科学技术是第一生产力,随着科技发展日新月异,必须与时俱进才能有所发展,铜坑矿坚持以产学研为动力,近10年来与北京矿冶研究院、长沙矿山研究院等院校合作,在为院校提供了实践的平台的同时,解决了矿山破碎岩体和垮落区的开采难题,增加了矿山资源储量,为矿山企业带来很好的经济利益,实现了双丰收。同时,企业应用3DMine矿业软件,实现三维制图,建立了数据库;采用遥控铲运机出矿、凿岩台车掘进等新设备,能够在垮落区快采快出,实现安全和高效管理,使生产技术系统更加完善。

3) 开源节流为核心

没有资源储量,矿山就不可能持续发展。所谓开源,就是要开展找矿研究,在认识上取得新突破,找到新的资源。所谓节流就是珍惜现有资源,提高矿山“三率”水平,减少动用储量,实现经济价值最大化。在铜坑矿92号矿体深边部及长坡区等实施找矿,增加了资源储备,同时对零星小矿脉及残矿尽量回采,延长了矿山生产年限。

4) 绿色和谐为本质

绿色矿山的建设必须依法办矿,规范管理,减少对环境的影响,实现矿区与社区和谐发展。就矿山而言,遵守法律法规是前提,根据编制的矿山环境恢复治理、土地复垦等各种方案,按照方案及时开展环境治理工作,实现边生产边治理,做到生产安全,环境美化,“三废”排放达标,绿化覆盖率达到90%以上,实现矿山经济与社会效益的共荣。

3.3 大厂矿区可持续发展的建设成效

矿区内生产规模最大的是铜坑矿,年产矿石量约200万t,通过走可持续发展之路,经过近10年的努力,扭转了危机矿山的被动局面。

1) 提高资源利用水平

铜坑三大锡矿体呈上下分布,在开采92号矿体时,上部91号及细脉带隔火矿柱易于垮落,而且受采空区的影响,矿体发生破碎和沉降。为了节约利用资源,企业与北京矿冶研究院、长沙矿山研究院等进行了《地下金属矿山复杂难采二步资源大规模采矿新技术》《铜坑矿区大范围采动岩移监测监控系统建设研究》等项目攻关,以资源数字模型为基础,通过现场实测、数值模拟、地压检测和工业试验,针对不同采场而灵活采用新技术,回收了破碎矿柱等难利用资源矿石量超300万t,增加了矿产的回收价值。

2) 危机矿山找矿成效

危机矿山找矿项目启动后,铜坑矿从305m水平东副井向东坑探,在214号勘探线揭露了锌铜矿体,广西215 地质队在黑水沟完成了钻探和物化探,提交了详查报告,探获锌铜矿体(332+333)资源矿石量约5 000万t。该成果列为广西采选与资源综合利用示范工程[7],预计可盘活资源矿石量3 800万t,按平均每年开采能力120万t计,可以延长服务30年。

3) 生产勘探储加资源储量

铜坑矿近年来与广西大学开展《广西大厂矿田构造控矿作用研究及找矿突破》《铜坑细脉带、91号和92号矿体深边部找矿研究》等找矿研究,认为矿体形成于92万年以前,花岗斑岩年龄约91万年,为成矿后充填物,预测其东部及F1下盘等靶区成矿潜力较大,遂实施探矿工程验证,新增锡锌多金属资源矿石量342.25万t,储量见表1。

表1 铜坑矿深边部新增矿产资源储量表

4 认识与建议

1) 全面加深矿业可持续发展的认识

近年来,国家和自治区层面出台了绿色矿山及矿产资源综合利用等多项鼓励政策, 倡导矿山企业开展绿色矿山建设。铜坑矿积极开展绿色矿山建设,不断提高矿产资源综合利用,这既是实现矿山企业可持续发展的良策,也是适应新形式下我国绿色发展的新要求。同时,随着技术规范和管理要求不断更新,新一轮矿产资源规划倍受重视,因此要做好矿业政策的宣传和贯彻,提高技术水平。

2) 提高资源综合利用技术水平及产品科技含量

大厂矿区主要以锡矿闻名,素有“锡都”之称,矿体中伴生矿产较多,目前能综合回收的有锌、铅、锑、银、铋、铟、砷等10多种,但回收率和产品附加值不高。矿产资源作为不可再生资源,仅仅增加采矿量不是长远之计,只有开展技术攻关,在伴生矿产的回收利用及产品深加工领域取得突破,才能实现更好、更大、更长久的经济效益。

3) 培养并留住技术人才

地下开采的矿山,必须要有地质、采矿、测量、机电、建筑等各专业技术人员,近些年来,受全球经济大环境影响,矿业不景气,经济效益不佳,人才流失严重,特别是难以留住专业技术人才,给矿山企业安全生产带来极大的安全隐患。因此,在培养年轻的技术人才的同时,如何留住人才极其重要。

5 结论

(1) 依法依规办矿是矿山企业必须遵循的根本,是实现安全生产的重要保障,只有这样才能更好的避免安全环保事故的发生,保障人民财产安全,实现矿业绿色和谐发展。

(2) 通过多年的实践证明,“安全环保,技术创新,开源节流,绿色和谐”是矿业可持续发展的重要指导思想,也为矿业持续健康发展指明了方向。

(3) 科学技术是矿业发展的第一生产力,只有培养人才、留住人才、发展人才,通过不断的技术创新,才能够作到降本增储,才能不断提高资源的可利用价值,才能产生更大的社会经济效益,为国家作出长远的、更大的贡献。

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