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全面提高石灰石礦綜合利用是當(dāng)務(wù)之急


來源:中國建材報

“根據(jù)我國年產(chǎn)13.6億噸水泥計算,其石灰石礦年應(yīng)用量可達(dá)16億多噸。但其中有1/3是通過技術(shù)水平低下的掠奪式開采獲得的。因此,應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),全面提高石灰石礦產(chǎn)資源的綜合利用率,是當(dāng)務(wù)之急。”

  中國水泥協(xié)會礦山專業(yè)委員會秘書長、教授級高級工程師唐光榮,在目前接受本報記者采訪時,再三強(qiáng)調(diào)以上的想法。

  石灰石礦消耗巨大,綜合利用是關(guān)鍵

  1962年從北京科技大學(xué)采礦系畢業(yè)后,唐光榮先后參加了琉璃河、湘鄉(xiāng)、重慶、哈爾濱、淮海、巢湖、耀縣、珠江和邯鄲等25個水泥企業(yè)礦山的優(yōu)化爆破、爆破地震研究、均化開采和礦山設(shè)計,是著名的礦山開采行業(yè)專家。在采訪中,唐光榮給記者算了一筆賬。他說,水泥生產(chǎn)原料“大戶”是石灰石,它占到水泥原料的80%~90%。去年,我國水泥產(chǎn)量達(dá)到13.6億噸。按照生產(chǎn)水泥與應(yīng)用石灰石礦l:1.2的比例計算,去年我國石灰石的應(yīng)用量約為16.3億噸。同樣,開采生產(chǎn)水泥所需的石灰石,在我國礦山開采行業(yè)中也是“大戶”,其開采量十分巨大,占全國礦石總產(chǎn)量的19.7%,在一類礦產(chǎn)品統(tǒng)計中僅次于煤炭,位居全國第二位。

  延長水泥石灰石礦山的壽命,就是延長水泥企業(yè)的生產(chǎn)壽命。唐光榮說,我國石灰石礦產(chǎn)資源開采總體不平衡,在沿海地區(qū)的華東、華南等地,有些礦山開采強(qiáng)度大,開采已幾近尾期,但由于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求,水泥和石灰石礦需求依然很大。我國目前正在開采的石灰石礦山有6000余處,但是許多礦山是民采民運(yùn)。由于一些地區(qū)存在亂采濫挖的現(xiàn)象,水泥原料礦山整體開采技術(shù)水平和裝運(yùn)手段相對落后,很多優(yōu)質(zhì)資源得不到充分利用,造成石灰石資源的極大浪費(fèi)。目前,我國正規(guī)開采的石灰石礦山資源利用率均達(dá)到90%以上,而小礦山資源利用率只有40%,估計整體石灰石的利用率只有60%。

  應(yīng)用落后的開采方法,不僅勞動生產(chǎn)率低,安全隱患大,而且造成大規(guī)模山體和植被的破壞,易形成泥石流,埋下安全隱患。因此,我國急需應(yīng)用先進(jìn)開采技術(shù),對有限的石灰石礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合利用,最終在礦山開采上實(shí)現(xiàn)零排放。

  應(yīng)用高效節(jié)能裝備,確保實(shí)現(xiàn)資源綜合利用

  國內(nèi)外露天礦技術(shù)發(fā)展總的趨勢是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化,采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動化、自動化發(fā)展。唐光榮強(qiáng)調(diào),落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,應(yīng)用高效節(jié)能的礦山開采和運(yùn)輸設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源綜合利用的保證。

  選用大型、高效、節(jié)能的采礦工藝設(shè)備。水泥礦山在礦山設(shè)備大型化基礎(chǔ)上,要向節(jié)能型、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。據(jù)唐光榮介紹,目前,我國水泥礦山企業(yè)開始應(yīng)用移動式空壓機(jī),“空壓機(jī)跟著鉆機(jī)跑”,淘汰鉆速低、排渣難、送風(fēng)管道長、耗能高、效率低的低風(fēng)壓固定式空壓機(jī)。  

  中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)(1.O~1.4MPa)、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)(1.7~2.4MPa)和全液壓露天鉆機(jī)將是水泥礦山未來的主力鉆機(jī)。固定式低風(fēng)壓(0.5~0.7MPa)空壓機(jī)正逐步被淘汰,僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和穿鑿堅(jiān)硬、極堅(jiān)硬的牙輪鉆機(jī)也將逐步淡出水泥礦山市場,以中風(fēng)壓縮機(jī)或高風(fēng)壓縮機(jī)替代只有0.7MPa或0.8MPa的普通風(fēng)壓縮機(jī),鉆機(jī)效率提高了2~4倍。

  礦山挖掘設(shè)備液壓化。與傳統(tǒng)的機(jī)械鏟如電鏟相比,液壓挖掘機(jī)具有自重輕、節(jié)能的特點(diǎn)。它可以在陡坡上挖掘,便于選礦開采。

  水泥原料礦山開采規(guī)模大型化。建設(shè)大型礦山,采用大型設(shè)備,將進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率,降低礦山開采成本,這是我國石灰石礦山的發(fā)展方向。隨著日產(chǎn)5000~10000噸新型干法水泥生產(chǎn)線在我國各地陸續(xù)建成投產(chǎn),涌現(xiàn)出一批年產(chǎn)100萬~500萬噸級礦石的大型礦山,而年產(chǎn)50萬~100萬噸礦石已屬中型礦山。目前,礦石年產(chǎn)量大于1000萬噸級的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。

  大噸位汽車運(yùn)輸與長皮帶運(yùn)輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦石運(yùn)輸節(jié)能高效。唐光榮認(rèn)為,水泥礦山裝載設(shè)備,宜選用4~8立方米液壓挖掘機(jī)和30~60噸的礦用汽車。汽車運(yùn)輸適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動靈活,具有短途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,有利于強(qiáng)化開采,同時相對于小噸位汽車,它更易于管理,能耗、廢氣排放都比小噸位汽車低得多。  

  唐光榮說,長皮帶運(yùn)輸技術(shù)是指礦石破碎后不再使用汽車運(yùn)輸,而是直接用皮帶輸送。帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)力大、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)營成本低。其成本只有汽運(yùn)成本的1/7,有條件的礦山企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用長皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)。珠江水泥廠應(yīng)用9.8公里長皮帶運(yùn)輸,冀東水泥應(yīng)用9公里長皮帶,京陽水泥應(yīng)用16.6公里長皮帶,海南一家水泥企業(yè)長皮帶達(dá)20公里,等等。應(yīng)用長皮帶運(yùn)輸?shù)V石,雖然一次性投資較高,但高效運(yùn)輸,節(jié)能效果好,如果是長皮帶向下坡輸送,利用其向下產(chǎn)生的能量,還可以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,因此長皮帶運(yùn)輸是礦山運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。

  樹立先進(jìn)技術(shù)理念,倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保開采“新流程”

  唐光榮介紹說,中國建材聯(lián)合會、中國水泥協(xié)會在2003年成立了中國水泥協(xié)會礦山專業(yè)委員會。近年來,礦山委員會加強(qiáng)水泥礦山的行業(yè)管理,促進(jìn)礦山規(guī)章制度的建立,積極解決礦山綜合利用的疑難問題,開展礦山技術(shù)咨詢服務(wù)工作,進(jìn)行礦山設(shè)計改造,加強(qiáng)礦山專業(yè)人才的培養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)技術(shù)交流,采用先進(jìn)的礦山開采理念,應(yīng)用先進(jìn)的開采技術(shù),使石灰石礦的綜合利用工作有明顯的改進(jìn)和提高,有效地延長了礦山的服務(wù)壽命。

  近年來,礦山專業(yè)委員會的專家在中國建材聯(lián)合會和中國水泥協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)下,應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)理念,在礦山開采中積極倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的“新流程”。

  從水泥企業(yè)建廠設(shè)計人手,減少排放。唐光榮指出,節(jié)能減排要從源頭抓起,即從水泥企業(yè)礦山綜合利用源頭抓起。為了最大限度地利用礦產(chǎn)資源,我國的設(shè)計人員從源頭做起,即在建廠設(shè)計中盡可能地縮短水泥廠與石灰石礦山的距離,使水泥企業(yè)在生產(chǎn)中能夠充分利用礦石中碳酸鈣燃燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行余熱發(fā)電,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、減少廢氣排放。

  采礦工藝,實(shí)現(xiàn)凹陷開采。水泥礦山傳統(tǒng)開采的最低開采標(biāo)高,均低于最大侵蝕基準(zhǔn)面的標(biāo)高,隨著開采工藝和裝備水平的提高,應(yīng)大力推行凹陷開采,充分利用礦山最大侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高以下的礦產(chǎn)資源。據(jù)唐光榮介紹,目前,我國一些水泥礦山,如珠江水泥、海德堡廣州、哈爾濱亞泰等水泥企業(yè)都采取了凹陷開采方式,還有一些水泥礦山企業(yè)已將凹陷開采設(shè)計到礦山建設(shè)方案中。現(xiàn)在我國水泥石灰石礦山凹陷開采已達(dá)-20米、-80米,有效地延長了礦山為水泥企業(yè)的服務(wù)年限。

  科學(xué)應(yīng)用低品位礦石,減少廢石排放。唐光榮介紹說,在開采石灰石礦的理念當(dāng)中,認(rèn)為礦石中的鈣含量越高越好,其他成分含量越低越好,特別是對二氧化硅的控制標(biāo)準(zhǔn)特別嚴(yán)格,這樣,大量鈣含量較低的礦山資源得不到充分利用。近年來,經(jīng)過科研人員在長期科研實(shí)踐中摸索、試驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn),通過應(yīng)用高鈣、低鈣搭配的方法,同樣可以生產(chǎn)出質(zhì)量合格的水泥產(chǎn)品。這一研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步擴(kuò)大了水泥生產(chǎn)原料的應(yīng)用范圍。同時,在礦產(chǎn)資源應(yīng)用中.企業(yè)大膽地應(yīng)用了高含量硅、游離硅等硅質(zhì)原料的使用量。這些原料的硅含量雖然超過了國家標(biāo)準(zhǔn),但通過科學(xué)配料、均化等,都使其達(dá)到了制造水泥的標(biāo)準(zhǔn)。采取科學(xué)措施綜合利用礦產(chǎn)資源,大大減少了礦山開采中廢石的排放。

  面對我國礦產(chǎn)資源短缺、經(jīng)濟(jì)高增長、資源高消耗的嚴(yán)峻形勢,須全面提高石灰石礦產(chǎn)資源的綜合利用率,尤其是從國家長期發(fā)展的戰(zhàn)略高度來看.石灰石礦產(chǎn)資源的高效綜合利用勢在必行。

  唐光榮提出建議:一是要統(tǒng)一規(guī)劃,集約開采,從根本上杜絕對礦產(chǎn)資源的掠奪式開采。他感慨地說,目前,雖然國家早已明文規(guī)定,年產(chǎn)20萬噸以下規(guī)模水泥企業(yè)不能擅自開采石灰石礦山,但是一些地方、企業(yè)和個人為了眼前的利益,一礦多采.無序競爭,低品位礦石浪費(fèi)嚴(yán)重。同時,掠奪式開采使一些石灰石礦山資源被亂采濫挖得溝溝坎坎,荒山禿嶺,滿目瘡痍,看到這些情景,讓人痛心。他認(rèn)為,國家有關(guān)部門要多方面加大整治力度,從石灰石礦山建設(shè)開始,總體設(shè)計,統(tǒng)一規(guī)劃,集約開采,在此基礎(chǔ)上,加大對地方礦山開采的監(jiān)管力度,對采礦單位和個人進(jìn)行統(tǒng)一管理,這是制止“各占山頭、各自挖山”掠奪式開采的有效途徑。

  二是國家各項(xiàng)鼓勵政策應(yīng)落實(shí)到位,且獎懲結(jié)合,同時企業(yè)應(yīng)充分利用國家相關(guān)政策,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源節(jié)能減排、綜合利用。唐光榮強(qiáng)調(diào),礦產(chǎn)資源加工利用技術(shù)的綠色化升級已是國家緊迫的戰(zhàn)略需求。雖然我國有關(guān)部門目前已出臺相關(guān)獎勵政策,但他認(rèn)為,還應(yīng)進(jìn)一步盡快制定出臺相關(guān)懲罰措施,獎懲結(jié)合,倡導(dǎo)相關(guān)企業(yè)和個人通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)把礦山原料綜合利用,“吃干榨盡”,將礦產(chǎn)資源開發(fā)由“資源一產(chǎn)品一廢棄物”的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,向“綜合利用一深加工”新模式轉(zhuǎn)變,推動資源綜合利用工作的開展。

  三是要加快推廣、普及節(jié)能設(shè)備的步伐,從根本上轉(zhuǎn)變礦山開采模式。唐光榮說,構(gòu)建和諧綠色礦山,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、資源綜合利用的必由之路.一定要從我國石灰石礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)出發(fā),突破傳統(tǒng)采礦理念,進(jìn)行創(chuàng)新性基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源低成本、低能耗、高效利用,最終實(shí)現(xiàn)石灰石礦山開采的零排放。
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