经过对661家试点单位的绿色矿山建设和近年来的在创建绿色矿山探索出来的模式进行总结,主要有五种形式,即绿色开采、资源高效综合利用、矿地和谐、矿山运营现代化和矿山地质环境生态化。
一、绿色开采模式
实现绿色开采是矿山开发的首要任务,是合理利用资源和做好生态环境保护的重要内容。
1.露天矿:一般情况下是采用“剥离-排土-开采-复垦”一体化工艺和高压喷淋、喷雾抑尘和封闭式运输的技术。湖州的新开元采用高压喷淋、喷雾抑尘和封闭式运输的系统,形成“环保化开采、清洁化加工、无尘化运输”的绿色生产模式。
2.井工矿:采用“采矿-选矿-充填”一体化工艺,核心是充填技术,根据不同矿种和地质条件选用不同充填方式。有一些矿井是选矿装备移到井下,直接在井下完成采选充工作,有一些矿井是将矿石运至地面,在地面进行选矿然后进行充填。充填的方式、充填物的输送方式、充填自动控制等都是制约充填开采的因素。山东新汶矿业集团瞿镇煤矿和孙村煤矿在2010年~2012年期间采用以矸换煤技术,实现了“矸石不升井、矸石山搬下井”,盘活了“三下”煤炭资源,采出煤炭606.7万吨,减少矸石排放744.67万吨,减少矸石占地24.82公顷;湖北三宁在条带充填开采的基础上,研制了具有高流动性的磷矿尾矿充填材料制备方法,实现了全层开采、坑口选矿和尾矿充填一体化,废石、尾矿等固体废弃物利用率达到100%。
3. 油气资源高效开采新模式。该模式重点围绕低渗透、超低渗透等难利用油气资源、非常规油气资源的高效利用,开展绿色矿山建设工作,形成一批典型经验和模式,盘活了一批资源储量。陕西延长油田成功打出我国陆相地层第一口页岩气井,为积极探索我国页岩气产业化道路奠定了坚实的基础;陕西长庆姬源油田通过采取伴生气凝液回收、燃气发电、余热利用等综合利用方式,实现了油田节能、环保、安全、高效开发,油气密闭集输率和伴生气回收率均达到了100%。
二、资源高效综合利用模式
资源节约与综合利用是绿色矿山建设的重要内容,综合开发低品位、难选冶、共伴生资源,既有效增强国内资源供给能力,又减少储量动用,资源、环境和经济效益十分显著。
1.提高三率。这种模式一般情况是因为采用充填技术和改变工艺达到的效果。湖北三鑫金铜股份有限公司鸡冠咀金矿成功实现了中深孔底部结构三角桃形矿柱预先浅采高效回收新工艺,该技术即先浅采桃形矿柱,再用高强度的充填体进行充填体进行充填置换,充填前制作同一水平面的人工假底或充填体假底,形成人工底部结构,可使难以回收的桃形矿柱的回采率达到100%。
2.对极品矿石或低品位的伴生资源回收。一般都需要采用有针对性的工艺或技术进行处理。河南金源黄金矿业有限公司采用新技术后将金矿床工业边界口位降低到0.5g/t,矿山开采损失率低于5.7%,矿石贫化率<=14.8%。江西德兴铜矿采用先进技术使矿石入选品位降至0.25%~0.3%,盘活了大批资源。四川攀枝花钒钛磁铁矿依靠自主创新在低品位、难选别铁尾矿选钛等方面取得重大突破,具备了产业化应用条件,对于实现我国钛资源高效利用具有重要意义。
3.尾矿的综合利用。从尾矿中提取有价元素。辽宁首钢硼铁有限公司将硼泥中的镁元素提取,年产2万吨轻质碳酸和1万吨轻质氧化镁,既实现了产业链延伸,又利用了废弃资源。
4.废弃物资源化利用。废弃物资源化利用就是实现物尽其用的目的,西部黄金伊犁有限责任公司阿希金矿氢化提金的尾渣中,含铁量可达40%左右,这种尾渣可作为铁矿粉,用于水泥工业。西昌钒钛资源综合利用解决了长期困扰我国钒钛磁铁矿提钒的难题,实现钒废水和废渣全部利用。
三、矿地和谐模式
惠民生,共享资源开发收益,实现“开一方资源,惠一方百姓,促一方发展”。矿地和谐本质上就是企业在获得经济收益的同时,与周边的村民能够共享资源开发的红利。
1.促进村民就业:淮北市东鑫矿业有公司刘楼铜铁金矿探索提高当地村民收入的有效途径,安排被占土地的矿区农民及子女就业,占职工人数的7.2%;抚顺罕王傲牛矿业股价份有限公司傲牛铁矿矿区80%以上员工都是从矿区所在地招聘。
2.扶贫:抚顺罕王傲牛矿业股价份有限公司傲牛铁矿在节日间走村入户,慰问村里的孤寡老人、五保护;为村里修路、安路灯、修广场、捐校车、为学校捐电脑、为小学捐款100万元等。
3.热爱社会公益:山东美银矿业有限公司在汶川、玉树地震中累计捐款近300万元,为县里捐建设广场,参加社会公益活动200多次帮扶家庭1000人次。
4.联合护矿:云磷集团与村民联合护矿,不但保护资源也给村民增加收入。
四、矿山运营现代化模式
661家试点单位中,90%以上的试点单位采用信息网络技术、智能控制技术,建设数字化智能矿山,实现企业经营、生产决策、安全生产管理和设备控制的信息化管理,提高了劳动生产率,降低了生产经营成本,树立了现代化矿山的良好形象。
辽宁抚顺傲牛铁矿通过数字化矿山建设,实现生产流程自动化、成本控制实时化的精细化管理,降低企业生产成本,在矿产品价格走低的情况下,仍然能保持一定的利润;
西峰油田形成了“扁平化架构、专业化运作、社会化服务、数字化管理”的管理模式,实现油田管理的信息化、网络化和自动化,被誉为“中国陆上低渗透油田现代化管理的一面旗帜”。
五、矿山地质环境生态化模式
绿色矿山试点在做好绿色开采、综合利用、节能减排、矿地和谐的同时,实施矿山地质环境治理,以生态文明建设理念促进矿业与其他产业融合发展。
1.工矿旅游景观:四川嘉阳矿山将博物馆,采矿遗迹尾矿库,塌陷复垦绿化区有机融合,建设成为工矿旅游景观;
2.矿山公园:徐州贾汪区利用采煤塌陷区,通过“基本农田整理、塌陷地复垦、生态环境修复、湿地景观开发”的“四位一体”建设模式,建成潘安湖湿地公园;
3. 赛车场:宁波北仑通过综合利用土地资源撬动废弃矿山环境修复,将矿山生态环境治理与“乡村振兴”、地质灾害治理、全域土地综合整治等有机结合,利用“牛头颈”废弃矿山的独特地势,打造全球唯一的高山台地赛车场。