白云鄂博铁矿绿色矿山建设实践

刘 峰 张 帅 张 顺 李永华

(包钢(集团)公司白云鄂博铁矿)

矿产资源是自然资源的重要组成部分，新中国成立以来，依托矿产资源开发形成了大批的矿业城镇，促进了石化、钢铁、煤炭等产业的长足发展，但经过长时间的发展，部分问题日益突出，苗泽华等[1]提出矿产资源的开发是具有两面性的，矿产资源开发为我国的经济发展提供了强大的动力和物质基础，但同时也产生了较大的负面影响，矿山开采作业改变了资源的利用价值与方式，导致地形改变，对环境有重要影响。首先会造成资源严重浪费，我国对资源开采的老路是先高后低、先大后小、先污染后治理，即先开采高品位矿石，后开采低品位矿石，先开采大规模矿体，再开采小规模矿体，这些情况在近年有了较大的改善；其次生态平衡遭到严重破坏，大量土地因废石废渣的占用而浪费，同时，废气和粉尘等会严重影响到居民的健康，且炸药用量过多会对矿工的安全造成一定的影响；然后是生态植被的破坏，矿山开采对土地、水资源、大气等造成一定程度的破坏；最后，粗放的矿山开采会诱发一些地质灾害，包括地裂缝、泥石流、滑坡、山体崩塌等，矿产资源的开采安全也面临严重威胁[2]。

面对种种矿山生态问题，绿色矿山的建设应运而生。从政策支持上，我国在2007年国际矿业大会上首次发出“发展绿色矿业的倡议”，提出从根本上改变经济模式，让资源开发与环境保护相协调；2009年国土资源部出台了《全国矿产资源规划(2008—2015)》，指出到2020年绿色矿山建设水平基本达到国际领先，并且建立部分试点单位；2010年国土资源部发布《关于贯彻落实全国矿业资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见》，要求大中型矿山达到绿色矿山标准，小型矿山按照绿色矿山条件严格规范。刘军、付强等[3-4]认为绿色矿山是以保护生态环境、降低资源消耗、追求可循环经济为目标，将绿色生态的理念贯穿于矿产资源开发的全过程，体现了对自然原生态的尊重，对矿产资源的珍惜和对景观生态的保护与重建，建立绿色矿山是促进矿业经济的必经之路，其理念也符合21世纪的发展要求；孙维中认为绿色矿山作为一种崭新的矿山形象，在社会的可持续发展中，应注重对矿产资源开发和周边环境协调程度两方面的建设；胡建军、刘恩伟提出建设绿色矿山的宗旨是降低资源的浪费，矿山资源可以循环利用，从而达到保护环境的目的；吴爱祥等认为矿产资源的有限性、不可再生性和可耗性要求矿产资源的开发利用必须全面规划、合理利用，而这种全面规划和合理利用产生的经济效益，必须要与社会效益和生态效益相协调，要达到这些目标，科学技术创新是关键，同时也是矿业可持续发展的基础[5]。

1 矿山概况

白云鄂博铁矿是举世瞩目的铁、稀土、铌、钪、萤石等多金属共(伴)生矿，是我国西北地区储量最大的铁矿，稀土储量位居世界第一，铌储量名列世界第二。现已发现175种矿物，71种元素，具有综合利用价值的元素有26种。探明铁矿石储量14.6亿t，全区矿化范围达48 km2。此外在矿体的上盘，还蕴藏着1.5亿t富钾板岩，氧化钾平均品位达12.14%。

2013年在包钢(集团)公司大力支持下，白云鄂博铁矿向国土资源部申报“国家级绿色矿山试点单位”，并于2014年8月正式被评为第四批国家级绿色矿山试点单位。白云鄂博铁矿积极组织国家级绿色矿山建设规划编制工作，编制了《包头钢铁(集团)有限责任公司白云鄂博铁矿(主东矿区)国家级绿色矿山建设规划》，于2014年10月31日通过了内蒙古国土资源厅的审查。在规划期内，严格按照规划组织实施，将保护生态环境、降低资源消耗、绿色生态理念与实践贯穿于矿产资源开发利用的全过程，体现对自然生态的尊重、对矿产资源的珍惜、对景观生态的保护与重建。

2 绿色矿山建设措施

2.1 依法办矿

白云鄂博铁矿严格贯彻国家矿产资源的各项法律、法规，依法管理和组织生产，依法缴纳矿产资源补偿费、采矿权、探矿权使用费，按章纳税并缴纳矿山地质环境恢复治理保证金，生产所需证件齐全。

矿产资源开发活动符合矿产资源规划的要求和规定，完全符合国家产业政策，回采率均在98%以上，认真执行《矿产资源开发利用方案》《矿山地质环境保护与治理恢复方案》《土地复垦方案》《水土保持方案》等，从未受到任何相关的刑事或行政处罚，未发生任何严重违法违纪事件，未发生任何重大环境污染和安全生产事故。

2.2 资源节约与综合利用

(1)白云鄂博铁矿实施了稀土资源保护工程，分堆进行保护，设立3#白云岩排土场，专门堆置白云岩，在采场里，按照“在开采中保护，在保护中开采”的原则组织生产，多年来，采用分穿、分爆、分采等先进工艺手段，将岩石和矿石按照地质储量图上的分界线分别规划爆区，独立爆破，以减少矿岩混爆的情况，降低矿石的贫化率。

(2)白云鄂博铁矿东采场已进入深部开采阶段，面临着资源难以接续的问题。为此，对白云鄂博铁矿东矿继续合理开采进行探讨研究，通过研究，确定白云鄂博铁矿东采场仍然采用原境界进行生产，并在露天开采的末期，在保障安全的前提下，以露天或者平硐的方式尽可能多地回收矿石，为开展地下开采做好承转工作。

2.3 科技创新

(1)白云鄂博主采场建设胶运系统，购进破碎机、胶带系统、排土机等工程设备，改变采场岩石的运输方式，将原有的公路运输到排土场的方式改为公路—胶带联合运输方式，工程已于2015年9月正式投产，每年通过胶带运输岩石约2 000万t。

(2)包钢(集团)公司投入750万元与北京科技大学合作，在白云鄂博铁矿东采场已靠界边坡安装监测系统，实现对东采场微震及锚索应力变化情况实时监测，对东采场可能出现的地质灾害提前做出预警预报，以保证采场工作人员及设备的安全。

2.4 节能减排

(1)白云鄂博铁矿共投入2 200余万元资金用于各作业区域污染治理，对破碎车间采用微动力袋式除尘器去除生产中的粉尘；采用一台袋式除尘器替代原有的3台多管除尘器；为机修车间安装袋式除尘器处理烟尘；对动力车间汽机修区5台10 t锅炉除尘器进行技术改造，采用陶瓷多管除尘器替代原有的旋风除尘器；采用湿式穿孔作业，减少对生产作业现场及大气的污染。

(2)白云鄂博铁矿自主研发胶运喷淋系统，以电力为动力，通过控制水流方向，调节水压和流量，完成物料破碎、运输、排放的喷淋抑尘工作。破碎机喷淋采用延时控制，岗位工要矿后喷淋系统延时10 s 启动(配合运矿车翻矿时间)，喷洒1.5 min后自动停止。皮带与排土机喷淋采用限位控制，一套压力感应装置安装在皮带承载段下部,与限位开关连接，当运矿重载时皮带下沉触碰压力传感器，喷淋系统启动。空载时，由于重力不足，喷淋不工作。

(3)建设公路喷淋系统，在采场固定路挡墙一侧设立洒水管道，将采场内抽出的水进行二次利用，通过电动遥控设备控制，不定时喷水，完成对采场固定道路的喷淋洒水、降尘工作，实现了分段洒水，15～30 s即可完成喷淋工作。

(4)在环境保护与复垦方面，严格按照矿山环境保护与治理恢复方案开展工作，通过在厂区空地种植树苗、灌木等植被，最大程度扩大矿山绿化面积，针对废弃排土场，采用铺砖护坡的方式治理，维护排土场的边坡稳定。

3 绿色矿山实施成效

(1)对白云鄂博的稀土资源进行有效保护，确立3#白云岩排土场，保护效果明显；结合“白云鄂博综合回收稀土、铁、铌、萤石选矿新工艺示范项目”，最大限度回收稀土资源；同时，对含铁岩回收利用，优化配矿方式方法，节约矿产资源，提高资源利用率，矿石回采率达到98%以上，达到验收标准。2016年回采率为98.75%,2017年回采率为98.91%，白云鄂博铁矿回采率一直保持较高水平。每年可利用含铁岩及中贫矿约50万t，增值收益约2 800 万元。而为了东采场露天转地下过渡提出的挂帮矿回收项目不仅为生产平稳过渡提供基础，同时也最大能力地回收利用境界外矿石。

(2)主胶运系统遵循“成熟、先进、可靠、高效、低耗、节能、耐用”的原则，充分利用现有场地和设施，新布置的胶带机运输系统与现有运输系统衔接过渡合理。使用后，减少了人工劳动强度，简化作业方式，自动化水平明显提高，稳定性增强，且由间断工艺变为连续工艺，采用清洁电能源，降低了燃油消耗以及汽车维护费用，减少了汽车尾气排放量，减少对环境的污染，汽车运距减少1.22 km，成本节省1.54元/(t·km)，每年可节省成本约2 000万元。2015年10月主采场岩石胶带系统投入生产到2016年1月1日铁路排岩系统使命终结，标志着全矿的生产建设完成了新的跨越，全面实现现代化一流特大型露天矿山目标。

(3)白云鄂博铁矿公路喷淋系统将洒水降尘工作由原有的洒水车洒水改为电动遥控洒水，工作时间缩短至15～30 s即可完成路面洒水工作，由燃油能源改变为清洁的电能源，减少了汽车尾气排放及汽车修理费用，减少人力使用，降低了劳动强度，实现灵活局部喷淋洒水，随时保持路面的湿润，而又不影响采场的生产秩序，消除水车因重车下坡带来的安全隐患，实现了采场地下涌水的循环再利用。

(4)喷淋系统自动化程度较高，有效地减少岗位人员频繁操作，可根据实际生产情况(排矿与空转)自动启停喷淋系统，最大程度降低了水资源的浪费，胶运喷淋系统的实施有效地治理了工业粉尘，将其危害程度降到最低。

(5)全厂区可绿化区面积为40万m2，现在已绿化38.8万m2，厂区绿化达到97%，截至目前，白云鄂博铁矿共种植4.2万棵苗木，灌木1.6万株，护坡铺砖 3.43万m2，新砌围墙503 m，硬化道路7 653 m2，新建道路1.4万m2。在土地复垦方面，拆除东、南、西机车排土场废旧铁路排岩专用线8 213 m；采用推土机等设备对东、南、西机车排土场部分顶部进行平整工作，完成平整面积3.963 51 km2,平整工程量11.9万m3；每年投入2 000万元治理专项费用进行采场边坡治理，工业场地复垦措施以恢复地表植被为重点，厂区空闲地块采取林草配置绿化。

(6)白云鄂博矿区矿山地质环境治理区范围约47万m2，总投资387万元。2015年2月1日自治区项目验收组对该工程进行了野外验收和资料验收，工程验收合格。见图1、图2。

图1 矿山公园改造前

图2 矿山公园改造后

(7)白云鄂博铁矿西汽车排土场矿山地质环境治理范围约67万m2，主要治理内容为顶部平台设计及整理、边坡整形、南侧坡底整理、修砌排水沟、拱形护坡、覆土和播撒草籽。见图3、图4。

图3 排土场治理中

图4 排土场治理后

4 结 语

白云鄂博铁矿积极响应国家政策号召，努力推进绿色矿山建设进程，始终坚持经济建设与环境保护同步规划、同步实施、同步发展的方针和原则，修订完善规章制度，有效指导绿色矿山建设工作。同时，白云鄂博铁矿将严格按照绿色矿山建设规划内容及时间节点完成各项建设任务，完善各项监督检查记录，对已完工的项目进行严格验收，在建设过程中逐步发现存在的不足之处，边建设边改进。白云鄂博铁矿证件齐全，按时缴纳各项税费，做到绿色办矿；细化、补充考核奖励办法，做到绿色管理；优化生产组织，杜绝一切资源的混淆、丢弃、损失，做到绿色利用；积极进行科技创新，用清洁能源代替污染能源，做到绿色能源；大力开展土地复垦及环境治理工作，做到绿色环境；继续为居民服务，构建社区和谐环境，做到绿色社区；企业内部严格执行建设规划，并实时维护改进，做到绿色企业。