广西铜坑矿绿色矿山地质工作方法与实践

绿色矿山

铜坑矿绿色矿山地质工作方法与实践

摘 要：铜坑矿重视生态环境保护和科技创新，走矿业经济发展与环保并重的可持续发展道路，成为第二批国家级绿色矿山试点单位。矿山地质人员从地质勘查到采准出矿全过程中，根据实际情况，采用多钻探、少掘进、探采结合、矿体二次圈定等方法，对减少污染、降低成本、增加矿产资源利用价值起到了积极的作用，实践证明，这些方法的合理利用，对绿色矿山的建设是行之有效的。

关键词：广西大厂；铜坑矿；绿色矿山；探采结合。

广西丹池成矿带是闻名于世的锡多金属成矿带，其西部的大厂矿田被称为“矿物学家的天堂”。铜坑矿是该区最具规模的矿山企业，自1979年建矿以来，国内外许多著名地质专家至此开展了大量的研究工作，如陈毓川[1]，韩发[2]，叶绪孙[3]等，对矿床地质、成矿规律等进行了深入研究，取得了丰硕的成果，但是，关于绿色矿山的建设，至今未曾有科技论文公开发表过。在丹池地区矿业开发过程中，安全环保问题日益突出，如2011年大厂“7.17”透水事件、2008年河池砷污染事件、2012年春节期间河池龙江河镉污染等事件的发生，表明了绿色工业建设的必要性和紧迫性。

铜坑矿绿色矿山的建设是一项系统工程，需要全体员工的努力和社会的支持，如在采矿技术方面，高应力破碎矿柱的开采，尾砂充填开采工艺，缓倾斜薄矿体开采等都取得了较大的进展；在矿山地质技术方面，笔者长期在铜坑矿从事地质工作，在勘查设计和生产地质工作中，一直贯彻“经济效益、社会效益和环境效益相统一”的思想原则，在矿产资源开发的全部过程中实践了绿色矿山的理念。为了绿色理念深入人心，笔者在此抛钻引玉，希望与矿业同仁共建美好的生态环境，绿色矿业取得新的突破。

1 矿山简介

1.1 矿区地质

大厂矿田位于丹池成矿带的中部，分为东、中、 西 3个矿带，铜坑矿床位于大厂锡矿资源最丰富的西矿带北端，主要含矿地层为泥盆系硅质岩和灰岩，矿床东侧出露花岗斑岩，西侧出露闪长玢岩，主要工业锡矿体均产于大厂断裂上盘和长坡倒转背斜平缓的东翼。矿石矿物以锡为主，伴生金属有锌、铅、锑、铜、银、钨，稀散金属有铟、镓、镉、硒等，非金属矿产有硫、砷。

1.2 矿山开采历史

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据夏湘蓉《中国古代矿业开发史》记载，丹池矿区唐朝末年开始采丹砂和银，南宋开始采锡。《徐霞客游记》中记载:“银、锡二厂，在南丹州东南四十里，其地(厂有三):

曰新州，属南丹州；曰高峰，属河池州；曰中坑，属那州”。1905年，龙济光等人创办庆云公司，锡年产量73.3~195.6吨。民国时期将长坡、巴里、新州、高峰、同车江五厂合并称为“大厂”。现在的大厂矿区，广义而言，包括拉么、茶山在内，狭义而言，就是南丹县大厂镇。虽然大厂开采历史已有千年，但1955年215地质队初到大厂时，依然是青山绿水。 1965年，215地质队正式提交了《广西大厂锡铅锌矿田长坡区储量总结报告》。

铜坑矿开采设计由长沙有色设计研究院承担，1981年正式投产，矿石产品通过5km的索道运往车河选矿厂。矿床采用侧翼主副井—下盘风井、主斜坡道联合开拓。细脉带矿体、91矿体开采基本结束，目前正在大规模开采92矿体。

2 建设绿色矿山的战略意义

2.1丹池地区生态环境问题

丹池地区有色金属种类众多,含量丰富，但由于不合理的开采,造成矿山生态环境恶化，尤其是八、九十年代，废碴、废水任意排放，大量含砷、镉、铅等重金属的废水直排刁江，近百公里的河段鱼虾绝迹、人畜不能饮用, 刁江被称为“中国第一毒江” [4]##[3]。1997 年自治区把刁江作为重点治理对象, 但要恢复到原来生态水平, 还需长期的治理。2011年大厂龙头山“7.17”透水事件死亡83人；2008年河池约两百人砷中毒，村庄被污染；2012年春节期间河池龙江河镉污染导致鱼苗死亡不计其数，部分柳州市民不敢饮水。显然，当灾害事件发生之后再去治理，所花的人力财力有可能超过矿产品本身的价值，而且，所造成的社会影响和人身伤亡是难以补救的。因此，采、选、冶及加工企业只有在安全环保的基础上，才能够实现真正的经济发展。

2.2铜坑绿色矿山建设的重要性

由上可知，过去“先开发，后污染，再治理”的思想一定要抛弃，必须引入生态文明和矿业经济发展相统一的科学发展观，才能适应文明社会的进步和需要。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、将绿色生态的理念与实践贯穿于矿产资源开发利用的全过程，它着力于按科学、低耗和高效合理开发利用矿产资源 [5]。铜坑矿是广西华锡集团股份有限公司的主要供矿基地，是丹池矿区规模最大的采矿企业，因此，铜坑绿色矿山的建设，对丹池矿区的依法办矿、规范管理、环境保护、和谐社会的建设等必将起到积极的带动作用，对加速推动丹池绿色企业的建设具有重要的战略意义。

3 绿色理念在铜坑矿地质工作中的应用

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国土资源部发布的《国家级绿色矿山基本条件》规定，绿色矿山有九个基本条件，其中 四项主要是管理方面，另外五项即“综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦”就与地质技术工作紧密联系。在铜坑矿地质工作中多采用钻探、尽量减少掘进、对边部矿段实施探采结合、采准过程中进行矿体二次圈定，应用3Dmine三维立体化工程软件进行矿山地质数字化管理，这些工作方法就是上述五项条件在铜坑矿山地质工作中的具体实施。

3.1 矿山3DMine工程软件

3DMine矿业工程软件是符合我国矿山实际情况的三维创新软件，有三维可视化效果，与铜坑矿现行CAD图件相兼容，能建立完备的地质数据库，可根据不同边界品位快速进行地质储量估算和任意切割矿体平剖面图，更直观地了解矿体的空间分布形态（图1），在矿山生产过程中易于控制采场采出矿品位和矿产储量的动态管理，实行矿山数字化管理。

3.2 多采用钻探、尽量减少掘进

大厂是锡多金属矿床，矿山探采过程中所产生的废石含有硫、铅、镉、砷等有害元素。虽然各地都进行了循环利用，但是，成本投入高，而且污染的治理效果不一定达标，所以，最好的方式就是减排或零排放，如此，环境保护和土地复垦问题就很容易解决了。因此，铜坑矿地质工作中，在勘查设计时，主要勘探线才使用坑探，垂直方向则全部使用坑内浅钻进行上下孔控制（图2），边部和深部也是用钻探控制，这样，不但降低了掘进和运输成本，而且减少了土地占用和环境污染，为绿色矿山的建设奠定了良好的基础。

3.2 探采结合

92#矿体是特大型锡多金属矿体，走向近于EW，倾向N，倾角较缓，密集节理脉和层间裂隙脉形成了网脉状矿化，矿体中间厚大部位连续性较好。但是，矿体的深边部规模变小，变薄，形态各异，呈现条带状、树枝状，连续性较差，甚至出现数个小矿体，若按加密坑探控制，不仅难度极大，而且掘进之后废石较多，运输成本高，废石也要污染环境，爆破的炮烟和铲运机运输的油烟也会伤害作业人员的健康，不利于清洁生产。因此，地质人员很注重探采结合，如494水平南端（图3）矿体变化较大，由于边部矿体储量不大，所以202-1#和202-2#勘探线不做专门的坑探，而是直接利用探采巷道、联络道和出矿川控制矿体边界，如此，既能探明矿体，又起到了节能减排的效果。

3.4 矿体二次圈定

由于种种原因，如探矿工程的控制程度不够，深边部矿体空间结构复杂，形态多变，控矿构造因素的变化，矿体的连接方法存在差异等特点，造成最终矿体的空间形态与原来圈定的存在差异，甚至储量的变动也很大（表1），因此，经过采准工程揭露后，即使储量不变的采

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场，但其矿体界线却变动较大，原来的回采设计明显的不适应，若不重视二次圈定，贫化损失就难以控制，因此，不增加新的坑探工程，而直接利用采准过程的凿岩道、联络道和出矿川控制矿体边界，降低了贫损率，实践证明二次圈定是极为有效的方法。

4 结论与建议

（1）企业应牢固树立环境保护与可持续发展的思想。绿色矿山的建设是一项系统工程，关系到采矿技术，矿井水及重金属污染等等方面的综合治理。地质人员从源头开始就注重节能减排，在探矿阶段尽量采用钻探，减少坑道掘进，在开采阶段利用探采结合，二次圈定，结合3DMine矿业工程软件进行动态品位管理，实践证明，这些地质方法是铜坑矿建设绿色矿山的基础保障。

（2）矿山充填可以提高资源利用率，防止地表塌陷，减少固体废料的排放[7] 。铜坑矿92#矿体开采形成的空区，利用锌多金属矿体开拓的掘进废石进行胶结充填，既可以提高回采率，又实现了清洁生产，值得推广应用。

（3）丹池地区是重金属污染严重的地区，铜坑矿绿色矿山的建成，必将绿色理念辐射到河池地区的矿产行业，对今后绿色矿山、绿色选厂、绿色冶炼厂及各种绿色企业的相继建成，必将起到积极的推动作用。 [6]

[参考文献]

[1] 陈毓川,黄民智,徐珏,等.大厂锡矿地质[M].北京:地质出版社,1993.

[2] 韩发,赵汝松,沈建忠,等.大厂锡多金属矿床地质及成因[M].北京:地质出版社,1997.

[3] 叶绪孙，潘其云． 广西南丹大厂锡多金属矿田发现史[J]．广西地质，1994，7(1):85～94

[4] 邓坤，胡振光．广西南丹矿产资源及可持续发展探讨[J]．矿产与地质，2010，24(6):552～555

[5] 黄敬军．论绿色矿山的建设[J] ．金属矿山， 2009(4)：7～10．

[6] 王方汉．风景区地下资源开采与环境保护实践与展望[J]．采矿技术 ，2002，2(3):48～51.

[7] 周爱民．中国充填技术概述[J]．矿业研究与开发， 2004，24[S]：1～7

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