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建设绿色智慧矿山是对大自然最好的感恩

——湖北三宁矿业有限公司创建绿色矿山的生动实践

2018-10-26 9:24:02 来源:中国矿业报社 本报记者:王琼杰 通讯员 王 亮

建设绿色矿山必须坚持企业主建。企业只有怀着敬畏感恩之心,把绿色矿山建设上升到企业生存的高度,上升到人与自然和谐共生的境界,才能有所作为,才能真正探索出一条适合企业实际情况的绿色矿山建设新模式,从而实现永续发展、绿色发展。

“打造绿色智慧矿山,呵护青山碧水蓝天。”近日,《中国矿业报》记者来到湖北三宁矿业有限公司,置身于像度假区的美丽矿区,观摩着以“机械化、信息化、智能化和绿色化”集成的先进采选充开发技术,深刻感受到先进理念在绿色矿山建设中的无穷魅力。

“建设绿色智慧矿山是对大自然最好的感恩。”湖北三宁化工股份有限公司董事长兼总经理李万清感触颇深地说,“我们以打造绿色生态矿山、数字智慧矿山、人文和谐矿山为目标,通过科技创新,使挑水河磷矿初步建成了全层开采、坑口选矿和尾矿充填为一体的新型绿色生态、数字智慧矿山,完全实现了全层开采和废物再利用,从根本上提高了资源利用率、从源头上保护了生态环境。”

源头控制:资源最大化利用

湖北三宁矿业有限公司成立于2002年,是湖北三宁化工股份有限公司控股企业,主要从事磷矿开采、探矿、选矿,以及磷矿石销售和相关进出口业务。该公司所属挑水河磷矿于2012年开始矿山建设。

三宁矿业效果图

建设绿色矿山,资源最大化利用是核心。而实现资源的最大化利用直至将其吃干榨净,也是从源头上控制矿业开发活动对生态环境扰动的一项有效举措。该公司深谙此理。

按照传统采矿工艺,磷矿富矿资源利用率仅70%左右。挑水河磷矿总资源量2亿吨,富矿不到4000万吨,如果不建设选矿和充填系统,可采商品原矿仅2800万吨,按年采100万吨计算,仅可采30年左右。

“矿产资源不可再生,绝不能把有限的宝贵资源白白浪费到井下!”“对资源的最大化开采及利用,就是对生态环境的最大保护!”该公司以提高“三率”为目标,加强科技攻关,实现了充填开采技术的关键性突破。他们利用选矿产生的尾矿(泥)胶结充填的绿色生态采矿技术代替传统的房柱法采矿,全程通过管道自动泵送方式实行条带开采、条带充填,以充填体置换矿体,实现资源的高效安全利用,在生产过程做到了矿石不落地、废石不出井、尾矿返回空区充填、生产生活污水经处理后返回选矿厂循环使用,建成自动化闭合无废排放的生产模式,有效解决了矿山资源利用率低、选矿尾矿难利用、矿山环境破坏严重及其保护治理费用大等难题,使资源利用率提高到90%以上。同时,他们经过上千次的充填试验,有效控制了充填成本。

“现在充填的成本为30元/吨原矿,在国内充填开采的应用上,成本属于最低的,而且还通过充填,使废石、尾矿等固体废弃物利用率达到100%。”李万清介绍说,实施充填采矿后,矿山可采矿量达到1.7亿吨,获得1.1亿吨商品矿,按年采300万吨可开采50年左右,使同一矿山资源效益翻了三番。

充填开采带来的综合效益更加明显。据了解,该公司通过充填开采避免了采空区大规模地压形成的冲击地压,确保了生产过程的安全,而且有效地控制了采场地压,避免破坏地表水系,减少地表岩移诱发的次生地质灾害,对矿山实现本质安全和环保提供了重要保障;坑口选矿、尾砂充填,避免了占用大面积绿地;不设尾矿库,减少了植被破坏和对自然生态环境的扰动,真正意义上呵护了青山绿水,保证了一泓清水永续流入长江。

智慧矿山:打造本质型安全矿山

智慧安全矿山是绿色矿山建设的组成部分,也是矿山可持续发展的重要保障。该公司建立了“三平台一系统”的智能采矿架构模型,研发了多设备大采区内不同采场间凿岩爆破、铲装运输、支护充填等生产工艺协同作业模式,实现了凿岩、撬毛、支护、装运等机械协同管控与智能调度;汇集采、选、充等生产过程中的多源信息,运用公司自主研发的数字矿山信息技术,融合构建了基础信息数字平台、采掘设备智能平台、生产信息管控平台和通信网络传输系统建设;创新性地使用矿山VR(虚拟现实)智能管控平台对全生产流程进行在线值守,直观形象地展示了矿山采选充一体化的全生产工艺流程,实现生产控制、信息传输、安全环境监测与安全避险“六大系统”等远程管控,保障了矿山的作业安全、节能减排和环境保护,极大地提高了劳动生产力,优化了企业整体生产经营组织与协调。

他们还实现了采选充生产系统自动化运行和主要生产环节智能化管控。矿石经自动破碎后由自动放矿机放矿,皮带机自动运输到1245主工业场区,富矿矿仓直接通过自动装车系统装车,贫矿则全程以皮带运输方式在选矿厂选成磷精矿再自动装车外运。选矿厂选用国内最先进的三产品重介质旋流器等选矿设备,生产工艺实现全程自动化,生产控制实现高度集成。同时,他们建立了井下PLC皮带运输系统、井下“安全六大系统”、充填管道PLC监控系统、选矿厂和充填站DCS控制系统、矿石出厂自动装车计量系统等无人值守的智能控制子系统。其采选充生产全过程控制、安全、环保和水体监测与监控等由地面生产调度中心实施远程指挥和管控,智能化水平达到国内同行业先进水平。此外,他们还建设了生产辅助系统智能管控与无人值守系统,对矿山生产过程高危岗位实现远程智能遥控,有效地提高矿山的能源管理和设备管控水平,大幅度减少了矿山生产作业管理人员,为实现矿山本质安全提供了保障。

对安全环保,该公司实行数字信息化管理。他们建立了矿山采选充的三维数字模型和综合管控平台,井下主要巷道实现无线通信4G全覆盖,建成两个千兆环网;开发了大范围井下矿山地压远程监测与预警管控技术,建立了大范围缓倾斜中厚矿体开采过程的数值VR仿真模型;建立了地压远程监控系统,确定了矿山远程监控的关键点,实现矿山生产多数据融合分析处理,提高监测预警的实时性和控制的有效性;开发了安全保障与信息传输系统,建立大宽带的信息传输与安全信息融合预警系统,实现了矿山安全海量数据的快速挖掘与实时传输。

科技创新:助力绿色矿山建设

该公司始终把矿山绿色生态建设与科技创新紧密结合,开展产学研政深度合作,先后与中国工程院古德生院士合作建立湖北省首家绿色智慧矿山院士专家工作站,与中南大学、中国地质大学(武汉)、长沙矿山研究院等院校合作联合建设了湖北省企业技术中心和宜昌市磷矿采选一体化工程技术研究中心等产学研平台,先后研发了磷矿采选充相关科技成果20多项,其中专利技术10余项。该公司自主研发的“采选充一体化智能管控集成技术”入选原国土资源部第六批矿产资源节约与综合利用先进适用技术,“缓倾斜中厚磷矿层采充一体化绿色开采与智能管控集成技术”获得全国绿色矿山科学技术奖一等奖。产学研平台的建设及科研成果的转化应用,促进了该公司绿色智慧矿山建设的步伐和档次,引领了行业绿色清洁技术创新变革,公司在2017年被认定为国家高新技术企业。

与此同时,该公司在条带充填开采的基础上,还自主研制了具有高流动性的磷矿尾矿充填材料制备方法,成功研究了不同配比的尾矿骨料、粉煤灰、泵送剂等充填材料的绿色制备,满足了长达7千米的长距离的管道输送要求;开发了缓倾斜中厚磷矿层的废石与尾矿胶结复合充填新方法和工艺技术体系,提高了充填体的力学强度,促进了废石资源的绿色开发利用,使废石、尾矿等固体废弃物利用率达到100%。

“机械化减人、自动化换人”,是该公司在绿色矿山建设中的又一亮点。该公司针对挑水河磷矿缓倾斜中厚磷矿层的开采技术条件,初步实现了机械化采矿。井下生产主要采掘作业面实行机械化开采,采用全液压凿岩台车和锚杆台车打眼、撬毛台车排险、高效大型设备装运、自动破碎溜井放矿等先进的机械装备和工艺,实现了机械化、高强度连续开采,单采场生产能力1000吨以上∕日,人均产能5000吨/年,人均产值200万元/年,每年实现减员增效1000多万元,全员劳动生产率大幅提高,已接近国外同类矿山先进水平,开发了机械化条带开采嗣后充填采矿新工艺。

“对挑水河磷矿建设,不能仅仅将其当作是一座矿山的开发利用,而是要以此实践去探寻在行业新常态下矿山企业的提档升级和转型发展之路。”李万清表示,三宁矿业把矿区当度假区建设和经营,建设绿色生态矿山的可持续发展模式,按国家AAAA工业旅游示范点标准规划建设,在立足改善原始地貌的基础上对工业场地进行绿化美化,先后投入8000多万元建设绿色矿山,实现了园区绿化美化与自然山体和水景相融,配套高标准建设了职工公寓、多功能活动厅、篮球场、网球场、健身房、职工之家等文体活动场所,让员工在高雅、优美的环境中轻松工作和快乐生活。

绿水青山就是金山银山。建设绿色矿山必须坚持企业主建。企业只有怀着敬畏感恩之心,把绿色矿山建设上升到企业生存的高度,上升到人与自然和谐共生的境界,才能有所作为,才能真正探索出一条适合企业实际情况的绿色矿山建设新模式,从而实现永续发展、绿色发展。三宁矿业有限公司的绿色矿山实践无疑具有借鉴意义。□

网站编辑:宫莉

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