萤石矿山绿色开采初探

萤石矿山绿色开采初探

作者：周苏荣

来源：《中国高新技术企业》2015年第12期

摘要：萤石是一种重要的非金属矿物原料，在化学、水泥、陶瓷、玻璃、炼铝、冶金工业中应用广泛。近年来，萤石矿山开采过程中存在环境污染、能源浪费等问题，为了解决这些问题，应积极推广绿色开采技术。文章介绍了萤石矿山开采的环境条件和绿色开采技术，分析了我国萤石矿山开采现状，阐述了萤石矿山的绿色开采策略。

关键词：萤石矿山；绿色开采；非金属矿物；萤石资源；矿山开采 文献标识码：A 中图分类号：TD871 文章编号：1009-2374（2015）12-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.046

萤石矿山的绿色开采为萤石工业、环境保护和萤石资源的可持续利用提供了一个新思路，结合当前萤石矿山开采存在的问题以及萤石矿山开采的实际情况，采用科学合理的绿色开采技术或者方法，实现萤石矿山的绿色开采，为萤石矿山的环境友好、资源节约和高效开采提供良好保障。

1 萤石矿山开采的环境条件

萤石矿山规模较小、分布面广，萤石矿带一般走向长有几百米，有些可达几千米，矿体埋藏延深几十米到几百米，厚度一般为薄矿体到中厚矿体。矿石品位至上而下多为上部富、底部贫的趋势，矿体产状较规整，矿体倾角一般以急倾斜矿体较多见，矿石及围岩稳固到中等稳固。水文地质条件类型简单，矿床开采的环境条件较好，可根据地形条件，利用平硐进行开拓，深部矿产一般通过开拓竖井或斜井进行开发利用。当前我国萤石矿山除了一些重点的大型矿山外，很多萤石矿山缺少正规设计，尤其是一些小型萤石矿山，多是边探边采的方式生产。 2 绿色开采技术概述

绿色开采技术是指一种减少开采对自然环境的污染或者破坏，和自然生态环境相互协调的开采技术。当前，国内外很多学者、专家对于萤石矿山的开采、环境保护、利用和可持续发展等内容展开研究，深入探讨绿色开采的可行性。绿色开采是一种协调环境影响和资源效率的开采模式，目的是提高萤石矿山开采的资源开发效率，最大程度地降低对生态环境的影响，协调和优化经济效益、社会效益和环境效益。绿色开采的理论内涵是遵循绿色产业经济发展原则，形成一种和自然生态环境协调一致的低排放、高利用、低开采的开采技术，绿色萤石产业的核心是大力发展深加工和综合利用技术，实现萤石资源的绿色开采。 3 我国萤石矿山开采现状

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当前我国萤石矿山绿色开采技术水平较低，近年来，萤石矿山开采技术快速发展，但是由于绿色生产、安全生产意识淡薄，绿色开采技术起步较晚，多数萤石矿山企业还是将经济利益放在第一位，远远达不到绿色开采的要求。当前，我国萤石矿山开采没有进行严格的正规规划，废气、废水、废物对周围自然生态环境造成严重污染，存在着污染大气、破坏水环境、占用耕地等问题。并且萤石资源利用率较低，没有进行深加工，没有严格进行洗选，资源利用价值较低。当前，我国大部分萤石矿山企业仍然采用传统的开采方式，开采作业环境恶劣，开采过程中水资源回收利用率较低。因此针对当前我国经济快速发展，而萤石资源相对短缺的现状，应尽快改变粗放式开采、高排放、高利用、高开采的局面，实现集约化经营、低废弃、高利用、低开采的萤石矿山可持续发展目标，构建萤石矿山绿色开采工业 体系。

4 萤石矿山的绿色开采策略 4.1 保水开采

萤石矿山的可持续发展需要依靠水资源的循环利用和开发，保水开采是指在萤石矿山开采过程中，对矿井水进行循环利用和水资源保护，尤其是在山西、内蒙古、甘肃、陕西等缺水地区，必须重视水资源的利用和保护，对于萤石矿山水资源丰富的区域，要控制萤石矿山开采中破坏水资源发生的透水事故，把保水开采技术作为萤石矿山绿色开采的关键内容。根据相关矿山开采理论，萤石矿山开采过程中，原始的矿山中的水体径流会受到影响，随着萤石矿山上覆岩层的断裂，会逐渐形成该地区地下水的下沉漏斗，随着开采工作的持续推进，萤石矿山上覆岩层中如果存在软弱岩层必须重新压实而造成岩层裂缝闭合，地下水受到隔水带的影响，随着矿山下面地下水和上面各种地表水的补给，经过一段时间后水位会逐渐恢复，如果萤石矿山上覆岩层中没有软弱岩层，难以形成隔水带，会导致水资源逐渐渗漏干涩，这时必须要及时对岩层裂缝进行注浆处理，采用有效防护措施，做好保水开采。 4.2 充填开采

充填绿色开采技术对于解决采空区有毒有害气体、地面沉降、压矿等问题有着重要的作用。充填开采技术是指将硅化岩、碎裂岩、碎粉岩等材料充填在矿山的采空区中，一方面，控制萤石矿山地面的塌陷和沉降，提高资源利用率；另一方面，消耗地面的建筑垃圾、固体废弃物，减少对自然生态环境的污染。当前，萤石矿山按照不同的充填材料可以分为膏体充填、碎粉充填和水砂充填这三种充填方法。膏体充填是指按照一定的比例要求，将不同固体废弃物制成类似牙膏、无需脱水的膏状浆体，在泵压或者重力作用下，通过管道将膏体输送到萤石矿山的采空区进行充填，膏体具有凝结速度快、凝结后强度高、流动性好等优点，在萤石矿山中应用广泛。碎粉充填是指将萤石矿山开采过程中的大量碎粉回收利用填充到矿山采空区，减少地面碎粉的堆放，降低对自然生态环境的影响，提高萤石矿山回采率，具有良好的充填效果。水砂充填技术在我国应用较早，相关技术工艺比较成熟，但是水砂充填系统复杂、设备投资成本

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高、工艺复杂受到环境限制。萤石矿山充填技术可以有效解决环境污染问题，在未来发展过程中需进一步创新和完善开采技术，保护自然环境，节约资源。 4.3 萤石巷支护和碎粉处理

萤石巷支护对于提高萤石矿山的产能有着积极的现实意义，减少碎粉量，以萤石巷代替岩巷，并且随着萤石矿山开采深度的不断加深，以软弱破碎围岩、快速成巷和高应力为特征的萤石巷可以发挥重要作用，因此应积极研究多种高效的萤石巷支护技术。在萤石矿山开采过程中，开掘岩石巷道是不可避免的，因此应设置碎粉石的井下处理设备，可在条带萤石柱内或者沿着空留巷进行萤石开采，实现萤石矿山的绿色开采。 4.4 优化开采方法

浅孔留矿法是萤石矿山最普遍的一种开采方法，其开采周期短、工作量少，高品位萤石完整性高，萤石回采率可超过80%。在萤石矿山开采过程中，应结合萤石矿山采区的实际长度，在两端掘进两个天井和上、中、下段的平巷相互贯通，在边界天井上每间隔5m位置两边或者一边的开采区凿进4m左右的联络道。有时由于上平巷比下平巷短，可设计顺路天井，在开采区超前2m往上开凿，如果没有萤石立即终止，退到采场内，在萤石矿山开采区底部设置漏斗，漏斗间距保持5～7m，萤石厚度8～12m时，应布置双巷道或者单巷道双排漏斗；萤石厚度江小于8m时，应设置单排漏斗；萤石厚度超过12m时，应设置双运输巷道并且三排漏斗。 5 结语

环境和资源协调的绿色开采是萤石矿山可持续发展的根本出路，因此应结合萤石矿山开采现状，积极采取绿色开采技术，加强绿色开采技术和方法研究，提高萤石矿山的开采质量。 参考文献

[1] 王斌.我国绿色矿山评价研究[D].中国地质大学（北京），2014. [2] 孙毅.资源型区域绿色转型的理论与实践研究[D].东北师范大学，2012.

[3] 古立峰.浙江常山高坞山萤石矿的成矿特征与成矿机制研究[D].中国地质大学（北京），2013.

作者简介：周苏荣（1958-），男，浙江遂昌人，供职于遂昌圣豪矿业有限公司。 （责任编辑：黄银芳）