砂石矿山绿色开采技术探讨

砂石矿山绿色开采技术探讨

一、引言

我国砂石矿存在资源丰富、分布广泛、区域分布不均衡、生产规模较低的特点。该类矿山的开采方式全部为露天开采，部分矿山由于开采不规范、矿权划分不合理、管理不完善等原因，存在乱挖乱采的现象，对当地自然环境造成了严重的破坏，如地面变形、水土流失、滑坡、崩塌、边坡失稳等，如何协调统一矿产资源开发与生态环境保护的关系，是砂石人持之以恒追求的目标。

绿色矿山建设是促进矿产资源开发与生态环境保护协调发展的重要抓手。随着绿色矿山理念的不断深入人心，逐步认识到矿山开发与环境保护必须协调一致，即在矿产资源开发全过程中，实施有序开采，对矿区及周边生态环境扰动控制在可控范围内，实现矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化的矿山。其中绿色开采是绿色矿山建设的核心内容之一。绿色开采的概念自产生以来，主要是对煤炭资源绿色开采的运用研究，金属资源的绿色开采理论和开采技术体系尚处于初级阶段，砂石矿山的绿色开采相关研究基本上还未开展。本文将结合绿色矿山建设标准要求和相关绿色开采技术成果，探讨砂石矿山如何进行绿色开采。

二、绿色开采技术

绿色开采技术是指一种减少开采对自然环境的污染或者破坏，与自然生态环境相互协调的开采技术。当前国内外很多学者专家对于矿山的开采、环境保护、综合利用和可持续发展等内容展开研究，深入探讨绿色开采的可行性，尤其是煤矿方面的绿色开采技术。2003年，钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系，其概念的提出为我国煤矿绿色开采技术的研究明确了方向，也为其它矿种的绿色开采研究提供了参考。绿色开采是一种协调环境影响和资源效率的开采模式，目的是提高矿山开采的资源开发效率，最大程度地降低对生态环境的影响，协调和优化经济效益、社会效益和环境效益。绿色开采的理论内涵是遵循绿色产业经济发展原则，形成一种和自然生态环境协调一致的低排放、高利用、低开采的开采技术。本文探讨的砂石矿山绿色开采技术包括台阶式开采、经济高效开采、一体化开采、无废开采和保水开采。

（一）台阶式开采

由于历史原因，很多正在开采的砂石矿未严格按照矿产资源开发利用方案或初步设计进行回采，露天采场存在断崖式的边坡，高度从几十米到上百米，造成地质环境治理和生态修复困难，成为创建绿色矿山的主要难题。规范开采是砂石矿山最紧迫的工作内容，也是实现绿色开采的基本条件。

矿山应遵循自上而下的开采顺序，分台阶开采，并坚持“采剥并举，剥离先行”的原则。开采台阶高度、台阶坡面角、最终边坡角，安全平台、工作平台和清扫平台宽度应符合矿产资源开发利用方案或初步设计要求。

（二）经济高效开采

砂石矿山企业应根据市场价格和生产成本的变化 ，动态调整露天开采境界，降低剥采比。同时，生产矿山要加快智能化开采技术改造，新建矿山以智能化开采为起点，实现无人铲装、无人运输、智能调度、远程操控等，以提高矿山开采效率和科技水平，降低生产和管理成本。

选用先进的爆破工艺和爆破器材，通过优化爆破参数、爆破方式等手段，控制矿石块度，降低爆破粉尘产生；通过控制爆破药量、爆破方式，降低爆破产生的飞石、冲击波、振动、粉尘、噪声等因素对环境的影响；控制爆破大块率，减少二次破碎。

（三）一体化开采

砂石矿山宜采用“剥离—排土—生态修复”一体化开采技术，按照“边开采，边治理，边建设”的原则，及时对露天最终边坡和排土场进行复垦。

（四）无​废开采

无废开采是一种最大限度地使废料产出量和排放量降到最低、资源综合利用率最大化、减少或消除对环境不利影响的矿产资源开发工艺技术。重点在矿石加工环节实施工业循环用水，废水零排放；做好粉尘收集利用，变废为宝；延伸产品加工链，增加产品多样性，对砂石资源“吃干榨净”。

（五）保水开采

所谓保水开采，其核心思想是对开采区域内分布的水资源进行充分的调查，从而选择合理的开采区域，减少对含水层和隔水层的破坏。此外，开采过程中也要采用有效的保水方法，有效保护水资源。

砂石矿山露天采场中要根据开采进度合理安排表土剥离、开采、边坡整治等，安全台阶内侧开挖排水沟，开采过程中形成的螺旋道路需及时布设临时排水沟，采坑每开采到一个台阶均需及时布设临时排水措施。此外，为避免雨水冲刷采场坡面，在生产时应使生产平台横向设置反坡用于排水。开采结束后，及时采取复垦和植被恢复措施，以减少水土流失和改善生态环境。

三、结语

砂石资源在国家经济建设中的战略性地位已逐渐被社会认可，随着相关政策的不断完善，已逐步朝规范、规模、绿色的方向发展，绿色矿山建设是其必经之路和最有效途径，而绿色开采是必然基础。砂石矿山绿色开采的理念和技术体系将随着研究的不断深入更加完善，以加快推动我国砂石矿山的绿色升级改造。

来源：绿色矿山建设指导服务中心