绿色矿山要怎么设计建设
近日，国土部等六部委颁布了《关于加快建设绿色矿山的实施意见》，其中对石灰岩、硅质原料、砂石等矿绿色开采的要求为五大项十九小项。那么，此《实施意见》对于水泥矿山企业有何作用？将产生哪些深远的良好影响？......带着这些问题，记者近日采访了国家首批注册采矿师、资深矿业工程专家、 天津水泥工业设计研究院 谢宪中教授级高工。
1. 强化绿色发展理念
记者：近日，国土部等六部委颁布了《关于加快建设绿色矿山的实施意见》，其中对石灰岩、硅质原料、砂石等矿绿色开采的要求为五大项十九小项。那么，此《实施意见》对于建材水泥矿山企业有何作用？将产生哪些深远的良好影响？
谢宪中：《实施意见》对于建材水泥矿山企业将产生深远的良好影响：水泥矿山企业应牢固树立矿业生态意识，强化绿色发展理念：绿色安全是非金属矿业发展的时代要求，也是当前迫在眉睫的重要任务。保护环境就是保护生产力，改善环境就是发展生产力，保护了绿水青山，就是获得了金山银山。
保护环境与节约资源是我国的基本国策。加快发展绿色非金属矿业，在资源开发与环境保护中，应把保护环境放在首要位置；在资源开发和合理利用中，应把节约资源置于优先序列。
目前，国内水泥工厂的新建项目微乎其微，但是，与水泥工厂配套的矿山，若矿产资源枯竭了，则需要异地新建配套的矿山。譬如：近期天津院有中标西藏、新疆、甘肃.....等多个新建水泥矿山项目，均按照绿色非金属矿业标准进行规划、设计，确保《关于加快建设绿色矿山的实施意见》得到充分贯彻落实：新建矿山全部达到绿色矿山设计建设要求；既有的生产矿山加快改造升级，逐步达到要求。
所谓"绿色非金属矿业"，就是指在非金属矿环境扰动量小于区域环境容量前提下，实现矿产资源开发最优化和生态环境影响最小化。绿色非金属矿业的实现，通常有三个环节：
A、针对开发前的区域环境容量（或承载力）暨非金属矿环境扰动量进行评价，建立环境评价指标体系和技术标准，制定绿色非金属矿业规划;
B、做好设计及技术创新，优化细化工艺流程，实现非金属矿采、选等工艺过程的小扰动、无毒害和少污染。
C、优化非金属矿山环境治理和生态修复的规划设计，实现环境扰动最小化和生态再造最优化。
2. 创新矿业规划设计
记者：您作为权威专家，请谈谈目前水泥企业在绿色矿山设计建设方面需实施哪些方面的新举措？另据南方某水泥企业介绍，原有的山坡露天矿山的矿产资源枯竭后，他们应对的办法是继续向下开采（后续进行凹陷露天开采）。请问这是水泥行业的普遍现象吗？
谢宪中：一提到“建设绿色矿业”，也许有人认为就是在矿区植树种草，做到“三季有花，四季常绿”；其实我国的“绿色矿业”理念包括了对矿山企业的多方面的要求。毋容置疑，建设绿色矿山是水泥原料矿山可持续发展的必然选择，天津院建院60多年来，设计和建设了一批开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化的绿色矿山。“我认为，创新矿业规划设计、优化开拓运输系统、采用数字矿块模型、强化资源综合利用、摒弃陈旧思维束缚、创新开发清洁电能等措施是重中之重。”
这次，我将着重谈谈水泥矿山企业应从以下几方面采取行之有效的措施进行绿色矿业的设计建设工作：
2.1 优化开拓运输系统
宜在条件许可时，优先选用溜井-平硐开拓运输系统，对于已投产的而采用公路-汽车开拓运输系统的矿山在条件合适时，也可改造成溜井-平硐开拓运输系统，因为合理选择开拓运输系统，是水泥矿山设计和建设的重中之重，而对溜井-平硐开拓运输系统的选择、研究与探讨，显得尤为重要，这有利于促进建材矿山的节能、低碳、绿色、环保。众所周知，溜井平硐开拓运输系统，具有生产能力大、效率高，利用矿石自重克服地形高差，大幅度地降低了矿石成本，可有效地节约能源，是一种低碳、绿色、环保的开拓运输系统。这是因为溜井矿仓可以储矿，均衡了山上、山下的生产，提高了矿山设备的运转率。尤其值得一提的是，采用溜井平硐系统，可大幅度地减少了大吨位燃油矿用自卸汽车的数量，极大地减少大吨位燃油矿用自卸汽车的油料消耗暨尾气排放，避免了大量征地幷修筑长距离的运矿道路而加大对生态环境的扰动及破坏，有效地节约初期投资和降低生产成本，是建设绿色矿山的重要途径之一。
2.2 创新开发清洁电能
在有条件的矿山，应优先设计建设胶带机自发电系统（对于已投产的而没采用胶带机自发电系统的输送机，可进行改造，所需的投资在0.5~1年内可回收本息），即：充分利用自然地形高差，当下运出现负功率时，设计胶带机自发电系统，化害为利，合理开发清洁电能等，幷将上述电能回馈至本企业的电网，供破碎系统、除尘系统、照明系统等之用，大幅度地降低成本。譬如：宜阳鹿角岭矿山、古浪铁柜山石灰石矿山、盘县岩脚矿山等胶带机设计时，我充分考虑到其技术性能及经济合理性，选线结合矿山开采开拓运输系统、当地复杂的地形条件及沿线建构筑物的分布特点，因地制宜，确定了合理的胶带机运行线路。并采用了长钢芯胶带机自发电系统，这是基于全面、深入、透彻地研究了整个矿山的所有工程的特点，幷充分利用了古浪铁柜山石灰石矿山近300米的自然地形高差，创新设计利用长钢芯胶带机运输系统的下运负功率，设计采取了行之有效的措施，使得多条胶带机同时并网自发电并回馈电网，大幅度降低了矿山运营成本，有效地保证了生产安全，合理开发了清洁能源，做好了节能型、个性化矿山设计及建设工作。设计胶带机自发电系统时，应注意以下事项：1. 用足高差，合理选线；2. 设计采用12脉冲4象限-闭环矢量控制变频器（均为重载型，确保恶劣工况下的过载启动）暨电能回馈系统，确保持续 100% 发电馈电网,做到相位角、磁通电流、电压的合理匹配；3. 科学合理的设计确保电能回馈系统时，响应迅速、谐波微小，并能在供电电网出现故障时，不出现逆变失败，而且实现软起动、软制动，切实避免下运负功率胶带机因控制不当而容易飞车等“老大难”问题，化害为利，有效地保证了生产安全等，并减少了运费，降低了成本，有利于促进建材矿山的技术进步，设计建设名副其实的节能、低碳、环保、绿色、生态示范矿山。
2.3 采用数字矿化模型
水泥原料矿山，既要严格实施科学、有序、合理的开采，又要对矿区及周边环境的扰动控制在环境可承受的范围内。
鉴于上述，水泥矿山宜设计建立数字矿化模型，因为这有利于：1.精准搭配废石、充分综合利用，有利于做好开采设计，编制好采剥进度计划图表、规划好年末线图表以及综合年末线图表，做到有计划、按步骤、分阶段地组织生产，最大限度地减少对周边环境的破坏，进而全面建设“绿色矿山”；2.多工作面选别开采，避免二次倒堆，做到节能降耗，因为减少一次倒堆，就会减少一次能源消耗；3.根据矿山采区的不同特点及品位与产量要求等条件，有针对性地做好绿色矿山的个性化工艺设计，避免“千厂一面”而没体现本工程的突出特点：例如：可充分利用地形特点，使绿色矿山生产线“依山而建”，既可利用高差，使下运负功率的胶带机发电而节能，实现绿色生产，又可减少场地平整工程量；4.有利于及时对爆堆应定时进行喷雾降尘处理，控制粉尘扩散。
2.4 摒弃陈旧思维束缚
目前，我国已拥有规模以上的水泥矿山近2000座，由于各地的资源赋存量不均等，在黑龙江省等水泥原料资源匮乏的地区，不得不开采当地侵蚀基准面以下的矿石（凹陷露天开采），因为已建成的水泥厂每天都不能“断顿”，以满足水泥厂生产之必需。而对于上述资源匮乏的地区，我在阿城新民矿将山坡露天矿山开拓运输系统成功设计改造成了凹陷露天矿开拓运输系统，设计采取了行之有效的扩帮、降段、排水等设计方案，打破了“水泥矿山宜山不宜凹”的陈旧理念，上述水泥矿山企业主动适应凹陷露天开采的新常态，这比在较远的异地重新找矿建矿省钱、省时、省运费。尤其大大减少了对土地的占用暨对生态环境的扰动。
另外，对于凹陷露天开采，尤其必须做好防排水设计，应根据矿区岩溶裂隙水涌水量不稳定的特点，并按冬季（枯水期）、夏季（丰水期）特点，合理设计配备了适合两个季节的凹陷露天矿的排水设施，做好了矿山排水的自动控制，水泵的开、停与积水坑水位的高、低实现自动联锁控制，并将水泵的开、停信号及时引入中央控制室，实现无人值守；设计充分循环利用矿区积水坑的废水，幷采取2级沉淀等处理措施后，再采用管道输送至厂区工业用水设施，充分循环利用了宝贵的水资源。
尤其值得一提的是，水泥矿山企业应摒弃陈旧思维的束缚，可在原有的山坡露天矿山的矿产资源枯竭后，并在开采技术条件许可时，后续采取凹陷露天开采方式，继续为原有的水泥厂供矿，以推动尊重自然规律的持续发展、尊重生态规律的绿色发展，这是水泥矿山企业转变发展方式的必由之路。
3. 建立绿色矿业基金
记者：您作为业内资深专家，您对水泥矿山企业建设绿色矿山工作的建议是什么？
谢宪中：绿色矿山的建设必将增加企业的投入，因此，在条件成熟时，可考虑研究建立国家、省、市、县四级联创的绿色矿业基金体系，做到专款专用，不得挪作它用；并有的放矢地对绿色开采的创新技术、环保技术、洁水技术以及开采自动化技术等进行相应的投资，以推动矿业科学技术不断地向高精尖发展。
建立“机动的巡视督查制度”，旨在机动灵活（不事先通知）地抽查各水泥矿山企业建设绿色矿山工作的真实情况；健全绿色勘查和绿色矿山建设标准体系，完善配套的奖惩政策体系，构建绿色矿业发展长效机制。
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