山東金嶺鐵礦礦產資源綜合開發與利用

張興旺，牛學忠，馮鵬

（山東金嶺鐵礦，山東淄博 255081）

節能減排

山東金嶺鐵礦礦產資源綜合開發與利用

張興旺，牛學忠，馮鵬

（山東金嶺鐵礦，山東淄博 255081）

面對礦產資源浪費、環境污染等一系列問題，山東金嶺鐵礦從提高資源利用率、降低損失和貧化、增加資源儲量和保護生態環境等方面，對礦產資源進行了高效開發和有效保護，從而全面提高了礦產資源綜合開發利用水平，推動企業走上了節約、綠色、高效的可持續發展之路。

礦產資源；綜合開發；生態環境

1 前言

礦產資源是我國經濟發展的物質基礎，隨著現代社會的高速發展，礦產資源浪費、能源短缺、環境污染等一系列問題正困擾著礦山企業，如何綜合開發與利用現有的礦產資源成為十分重要的課題。為此，山東金嶺鐵礦從提高資源利用率、降低損失和貧化、增加資源儲量和保護生態環境等方面，對礦產資源利用綜合進行研究。

2 礦產資源綜合利用

2.1 加強制度建設

多年以來，金嶺鐵礦根據實際情況合理科學的制定“三率”指標，采取多種降低貧化率、損失率及提高回收率的措施，并輔以嚴格地考核獎懲辦法，“三率”指標完成情況較好，在全國同類礦山中處于領先水平。

在回采率指標的制定方面，除了必須保證完成上級核定的考核指標外，下達給各分礦的考核指標比上級的核定指標高出2%～3%，若完不成考核指標，每降低1%扣罰分礦1元/t礦石。

在貧化率指標方面，除年度有考核指標外，每季、月均有計劃考核指標，且具體到每個采區。由于全礦實行了“內部模擬市場”的承包運營機制，各分礦的收入按所生產的金屬量進行計算，使各分礦明白如果貧化率提高了，巖石混入多了，不但全礦效益差，分礦職工收入也會因成本提高而降低，從而提高了他們降低礦石貧化的自覺性。

在選礦回收指標的制定和考核方面，根據下一年的計劃采礦地點，采取選礦試驗樣品，進行選礦試驗，結合當年的實際情況，來制定下一年的選礦回收指標，并直接納入對選礦廠的承包考核。

按照有關法規要求，設立了地質工程部，負責全礦的生產地質、測繪、礦產資源和水資源監督管理以及探礦設計與施工等工作，各分礦分別設立測量組、地質組（或技術組），在日常工作中注重發揮他們的監管管理職能，保證了對礦產開發的監督和管理，并貫穿于設計、采掘和選礦的全過程，做到了嚴把“三關”。

一是嚴把“設計關”：較大的開采設計由礦計劃設計處編制，生產礦長和總工組織有關人員進行會審，并簽字實施。審查時將開采回采率和貧化率指標作為設計審查的一項重要內容。把住了設計關，為降低開采損失和貧化奠定了基礎。二是嚴把“施工關”：在采掘施工過程中，加強現場管理尤為重要。為了做好這一項工作，要求在現場施工中的測量人員及時測設中腰線，并及時對井巷進行測量。地質、采礦技術人員定期深入現場，發現地質情況變化，設計人員及時修正設計，并及時通知施工部門和人員。對施工的中深孔，由專人測量檢查，杜絕了因炮孔超深或過淺而造成的貧化、損失。三是嚴把“驗收關”：地質工程部、計劃設計處、質量計量處有關人員每月對分礦當月施工的井巷工程進行一次全面驗收，不合格工程要求返工，無設計、無計劃的工程不予考核，并進行扣罰。

2.2 提高資源利用率

礦產資源一經破壞性開采，很難再進行回收，為了提高資源綜合利用率，金嶺鐵礦始終堅持“貧富兼采，厚薄兼采、大小兼采、難易兼采”和“伴生組分綜合利用”的方針，不斷改進采礦方法，采用規范化作業，標準化管理，按比例均衡生產，有效保證了在產量穩定增長的同時開采回采率也同步提高。既然主要工程設施已經具備，大量的資金已投入，就應最大限度地提高資源利用率，努力創造良好的社會和經濟效益。

2.3 降低損失和貧化

1）加強對礦山巖體力學和采場地壓活動的研究。使采場布置形式、礦層面積、礦柱尺寸建立在科學的基礎上。經過研究和實踐證明，在通常情況下采場暴露面積在800 m2以下時，上盤暴露面積在2 500 m2以內是安全和合理的，可以提高礦山回采率［1］。根據礦體的形態產狀、賦存條件和巖石的力學性質等因素，選擇合理的采礦方法，其中“拉低全面法”、“預控頂全面法”在辛莊、召口礦區已廣泛應用，“全尾膠結充填采礦法”在侯家莊礦區成功應用，每年可多回收20%的礦石，約10萬t，應用該方法，結合淺孔落礦，對邊角、零星、薄礦脈也進行了適當回采。

2）回采礦柱和處理采空區。為了提高開采回采率，在地表允許塌陷的地段，對大部分礦柱和頂柱進行了回采，然后進行了充填。至目前，已完成水石和掘進廢石充填采空區1 000萬m3以上，達到了充分回收礦產資源的目的。

3）積極推廣應用新技術、新設備，提高回采率，降低成本。近年來，隨著經濟的發展，礦區地表建筑物不斷增加，導致相當一部分礦產資源被壓覆，造成回采困難。為此，加強空區充填工藝，正在回采和計劃回采全部被壓覆資源。例如，侯家莊礦區-160 m水平以上礦體離地表距離130～180 m，礦石、圍巖穩固性差，且部分區域直接與第四系接觸。第四系表土層中含有大量的地下水，是地面村莊、農田和工業區用水的主要水源，不允許被破壞。根據-160 m水平以上礦體產狀及其與地表的關系，要求采空區不允許塌陷。根據礦體賦存條件，提出-160 m以上礦體回采選用一步房“膠固粉尾砂”膠結充填，二步房“尾砂充填”的膠結充填的“二步房采礦法”，該方法可以有效地保護地表，總體回采率提高到了93%以上。

2.4 增加資源儲量

山東金嶺鐵礦作為一個老礦山，深刻體會到資源是企業生存的前提。因此，長期以來，保有和擴大礦產資源/儲量一直是生產經營中的一件大事。為了擴大礦產儲量，從思想上改變“等、靠、要”的觀念，充分發揮企業的技術、設備等方面的優勢，加強對成礦控制條件和成礦規律的總結和研究，在多方面論證的基礎上，根據沿礦體走向或傾向在巖體凹陷部位易富集成礦的規律［2］，確定了找礦的有利地段，并進行了工程試驗和控制，成功在鐵山、召口及侯家莊礦區的深部和邊部的找到了多個礦體，使鐵山和召口兩個老礦區增加儲量300多萬t，延長了礦山壽命；侯家莊礦區-425 m以下地堪空白地段增加地質儲量54萬t。其中鐵山礦區探明儲量僅有850萬t，后經多年勘探，增加儲量近兩倍，閉坑時累計查明資源儲量3 632萬t，延長礦區服務年限10多年；召口礦區北金召北礦床的儲量也較原地質勘探時增加了近1倍，按原設計現在應該閉坑了，但通過勘探找礦，增加了儲量，該礦仍可服務5 a左右。這些新增儲量，都是在現在生產礦區的深部和邊部找到的，無需大規模投資便可開采，效果明顯，效益可觀。

生產礦山保持一只穩定的地測隊伍，是保證礦山正常生產的基礎。加強找礦和生產勘探工作，不僅可以擴大礦產儲量，而且可進一步查明已知礦體的形態、產狀，準確控制礦體邊界，為開采設計提供可靠地質資料，保證設計的合理性，提高回采率，降低貧化率［3］。充分開發、合理利用資源，這也是金嶺鐵礦每年投入萬余米鉆探工程的目的。雖然投入了較多的鉆探工程，但帶來的綜合效益卻是相當可觀的。

2.5 保護生態環境

1）投資200萬余元對尾礦壩地下老巷道進行密閉，通過施工密閉墻，建成地下尾礦庫，尾礦儲存地下既不占用地表耕地，又可防止地表塌陷；通過密閉墻工程，防止尾礦廢水通過巷道和含水層向周圍滲透，既避免了對地下水的污染，同時為鐵山區辛莊礦床的生產及回采鐵山礦床殘余礦創造了條件。

2）對尾礦處理系統進行了技術改造，自行設計了尾礦濃縮環水系統，使廢水輸送量減少75%，既減少了對地下水的開采，又保護了地下水資源和環境。

3）對礦區水文地質條件進行研究，得出了“兩層水位”的理論，即灰巖含水層存在上、下兩個水頭，在下層流干時，上層水基本不變化，該理論獲得山東省科技進步一等獎。金嶺鐵礦將該理論用于防治水工作，使礦坑防治水從前期的“單一疏干法”變為“以堵為主、疏、堵結合”的方法。例如，在侯家莊礦區實施了上層灰巖水和第四系孔隙水“只堵不疏”，下層灰巖水“局部疏干”的防治水措施，較好地保護了地下水資源，目前侯家莊礦區開采標高已延伸至-425 m，而第四系水位仍保持在0 m標高左右，同時也避免了地面沉降等環境地質問題。

4）針對尾礦存放問題，投資600萬元，采用尾礦壓濾干存工藝，提高廢水循環利用率，壓濾后的尾礦用于充填空區，減少了尾礦排放量。

5）為了美化礦山環境，建設“綠色”礦山，加大綠地建設，植樹種草，在生活區廣場、礦區道路兩邊增加綠地近15 000 m2，改善了礦山生態環境。

6）對坑道掘進廢石直接在井下充填采空區，做到巖石不出井，減少了廢石排放量；對選礦廢石設立了充填破碎站，廢石經破碎后充填采空區，同時在破碎站增設了磁選設備，回收巖石中殘余礦石，每年回收量在1萬t左右，充分利用了礦產資源，這樣既避免了地面沉降等地質災害，又不占用場地，還減少了對環境的污染。

3 結語

山東金嶺鐵礦以珍惜礦產資源和環境保護為出發點，以制度建設、生產采選工藝及成礦理論研究為基礎，以經濟杠桿為手段，對礦產資源進行了合理開發和保護，取得了豐碩成果，其中召口礦區2011年被國土資源部列為第二批國家級綠色礦山試點單位，有力地推動了企業走節約、綠色、高效的可持續發展之路。金嶺鐵礦大力發展綠色礦業、建設綠色礦山，以國家綠色礦山發展規劃為契機，進一步提高礦產資源綜合開發和利用水平。

［1］張軫.礦山地質學［M］.北京：冶金工業出版社，1982.

［2］馬江全，徐西雷，袁培民.金嶺礦區成礦規律探討［J］.山東冶金，2004，26（3）：6-9.

［3］《礦山地質手冊》編輯委員會編.礦山地質手冊（上）［M］.北京：冶金工業出版社，1995.

Comprehensive Development and Utilization of Mineral Resources in Shandong
Jinling Iron Ore

ZHANG Xingwang,NIU Xuezhong,FENG Peng

（Shandong Jinling Iron Ore,Zibo 255081,China）

Face to a series of problem of mineral resource waste and environmental pollution,and so on,in order to improve the utilization ratio of resources,reduce the loss and dilution,and increase resource reserves and protect the ecological environment etc.,Shandong Jin Ling iron ore developed and protected efficiently mineral resources,thereby it improved the level of comprehensive development and utilization of mineral resources,and it promoted enterprises on the road of sustainable development with save,green and efficient.

comprehensive development;mineral resources;ecological environment

F426.1

B

1004-4620（2015）01-0040-03

2014-08-26

張興旺，男，1986年生，2010年畢業于青島理工大學礦山地質專業?，F為山東金嶺鐵礦地質工程部助理工程師，從事礦山地質技術工作。