露天矿清洁绿色开采的问题及对策分析
李阳 王亚文
新疆哈密三塘湖能源开发建设有限责任公司
引言
在全球能源与资源需求持续攀升的背景下,露天矿开采作为重要资源获取方式,对经济发展贡献显著。然而,传统露天矿开采模式引发的资源浪费、生态破坏及环境污染问题日益严峻,与可持续发展理念背道而驰。推进露天矿清洁绿色开采,是落实生态文明建设、实现“双碳”目标的关键举措。深入剖析当前露天矿清洁绿色开采存在的问题,并针对性提出解决对策,不仅有助于提升行业绿色发展水平,也为资源型产业转型升级提供理论支撑与实践参考。
1 露天矿清洁绿色开采的重要意义
露天矿清洁绿色开采是矿山行业实现可持续发展的关键路径,意义重大且深远。在生态层面,其有效遏制了传统开采方式带来的植被破坏、水土流失、土地沙化等问题,减少废气、废水和固体废弃物排放,维护区域生态平衡,保障生物多样性;在经济领域,通过提升资源综合利用率,降低开采成本,延长矿山服务年限,推动产业升级转型,增强企业市场竞争力;在社会层面,契合国家生态文明建设战略要求,满足公众对美好生态环境的期待,减少因矿山开采引发的环境纠纷,促进矿区与周边社区和谐共生,提升行业社会形象。露天矿清洁绿色开采也是我国实现“双碳”目标的重要举措,对推动经济社会发展全面绿色转型、建设美丽中国具有不可替代的支撑作用 。
2 露天矿清洁绿色开采存在的问题
2.1 资源开发效率较低
部分企业因前期地质勘探工作不够细致,对矿体赋存状态、矿石品位变化等关键信息掌握不全面,导致开采设计不合理,在开采过程中难以实现精准开采,造成大量矿石损失。同时,开采工艺落后也是重要因素,传统的爆破开采方式可控性差,易造成矿石贫化,混入大量废石,降低矿石质量,且难以对复杂地质条件下的资源进行有效开采。此外,资源综合利用水平不足,多数露天矿仅开采主矿种,对伴生矿产资源缺乏高效利用手段,大量具有经济价值的共伴生元素被废弃,造成资源浪费。据统计,我国部分露天矿的资源综合回收率不足 60%,远低于国际先进水平,资源开发效率亟待提升。
2.2 生态环境破坏显著
露天矿开采对生态环境的破坏呈现出多维度、系统性的特征。在地表层面,大规模的剥离作业直接摧毁原生植被和土壤层,使土地丧失生态服务功能,植被覆盖率急剧下降,导致水土流失加剧,尤其是在干旱半干旱地区,极易引发土地沙化问题。地形地貌的改变同样不容忽视,采坑、排土场和尾矿库的大规模堆积,不仅改变了区域的自然景观,还打破了原有的水文地质条件,造成地下水位下降、地表径流改道等问题,影响周边地区的水资源平衡。同时,开采活动产生的大量固体废弃物长期堆放,占用大量土地资源,且存在滑坡、泥石流等地质灾害隐患。
2.3 开采技术水平有限
多数中小露天矿企业仍在使用老旧设备,设备能耗高、效率低,自动化和智能化程度不足,难以满足精准开采和绿色生产的需求。在关键技术研发方面,针对复杂地质条件下的高效开采技术、低品位矿石利用技术以及开采过程中的粉尘和噪声控制技术等研究相对滞后,导致在实际开采过程中,粉尘污染、噪声扰民等问题频发。而且,新技术的推广应用面临诸多阻碍,企业因资金、人才等因素限制,对新技术接受度不高,技术创新成果难以快速转化为实际生产力。此外,行业内缺乏统一的技术创新标准和激励机制,企业自主创新动力不足,使得我国露天矿开采技术整体水平提升缓慢,制约了清洁绿色开采目标的实现。
3 露天矿进行清洁绿色开采的对策
3.1 优化资源开发方案,提升资源利用效率
优化资源开发方案是提升露天矿资源利用效率的核心路径。首先,需强化前期地质勘探工作,运用三维地质建模、高精度物探等先进技术,精准掌握矿体形态、矿石品位分布及地质构造信息,为科学制定开采设计提供数据支撑。在开采设计阶段,引入数字化开采规划系统,结合经济合理剥采比、开采境界优化算法,确定最优开采方案,减少不必要的矿石损失与贫化。其次,推广先进开采工艺,如采用机械切割、定向爆破等精准开采技术,替代传统粗放式爆破方式,提高矿石回采率与质量。同时,重视资源综合利用,加大对共伴生矿产资源的技术研发,建立选矿 - 冶炼一体化综合利用体系,对尾矿中残留的有价元素进行二次回收,提升资源综合回收率。
3.2 加强生态环境修复,构建生态保护体系
加强生态环境修复是露天矿实现绿色发展的关键环节。应建立“预防 -治理 - 监测”三位一体的生态保护体系:开采前,依据矿区生态承载力评估结果,划定生态保护红线,制定生态环境影响减缓措施;开采过程中,同步开展表土剥离与储存、植被异地移植等生态保护工程,减少开采活动对地表生态的破坏。针对已破坏区域,采用土壤改良、微生物修复等技术,恢复土壤肥力与结构,结合本地适生植物品种,实施植被重建工程,逐步恢复植被覆盖。
3.3 推动开采技术革新,实现智能化绿色开采
企业应加大对智能化设备的投入,引入无人驾驶矿用卡车、智能挖掘机等自动化装备,实现开采、运输环节的无人化作业,降低人工成本与安全风险,提升生产效率与精准度。在技术研发方面,聚焦复杂地质条件下的高效开采技术、低品位矿石综合利用技术以及粉尘、噪声等污染物防控技术,联合科研院所开展产学研合作,加快技术攻关与成果转化。同时,利用大数据、人工智能等技术,搭建智慧矿山管理系统,整合开采、运输、选矿等环节数据,实现生产过程的智能调度与优化控制,降低能耗与污染物排放,推动露天矿开采从传统粗放型向智能化、绿色化模式转变。
3.4 健全管理监督机制,严格规范开采行为
健全管理监督机制是保障露天矿清洁绿色开采规范实施的重要保障。一方面,需完善相关法律法规与标准体系,明确露天矿清洁绿色开采的准入条件、技术要求与考核指标,细化企业在资源利用、环境保护、安全生产等方面的责任与义务。另一方面,加强监管能力建设,充实监管队伍专业力量,引入卫星遥感、无人机巡查、在线监测等技术手段,构建“天上看、地上查、网上管”的立体化监管网络,实现对矿区开采活动的全时段、全方位监控。建立多部门联合执法机制,加大对违规开采、超标排放等行为的惩处力度,形成有效震慑。通
结束语
本文系统梳理了露天矿清洁绿色开采面临的挑战,并针对性提出解决方案。研究成果对提升露天矿资源利用效率、改善生态环境、推动技术创新具有重要意义。未来,随着技术进步和政策完善,露天矿清洁绿色开采将不断深化,有望实现资源开发与生态保护的协同发展,为全球矿业可持续发展贡献中国智慧与方案。
参考文献
[1] 魏国栋 , 甄东升 , 刘站言 . 露天开采矿山采矿技术及安全探讨 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2023(4):97-99.
[2] 车建明 . 露天开采矿山采矿技术及安全策略研究 [J]. 世界有色金属 ,2024(2):71-72.