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以科技创新铸造绿色硬实力

——湖北三宁矿业有限公司挑水河磷矿绿色矿山建设纪实

2019-8-28 8:21:36 来源:中国矿业报 本报记者:王琼杰

地面见人不见矿,井下见矿不见人。坐在智能调度中心,可以完全掌控井下的开采、破碎、选矿、充填等所有工艺流程;开着轿车,可以在井下的巷道里到处驰骋,参观各个工作地点,却少见工作人员;置身矿区,可以尽情地享受着蓝天白云、天然氧吧带来的清新,令人心旷神怡、乐不思蜀。

近日,当中国矿业报记者走进湖北三宁矿业有限公司旗下的挑水河磷矿时,已固化在头脑多年的传统矿业印象被彻底颠覆——在宜昌市夷陵区樟村坪镇的崇山峻岭之中,隐藏着一个集绿色化、智能化、生态化为一体,代表着现代矿业发展方向的磷矿山。难怪湖北省自然资源厅在2019年全国绿色矿山遴选工作中,把其作为首批入库推荐对象了。

“科技进步是引领绿色高质量发展的不竭动力。在矿业开发活动中,要想真正实现‘大保护’,就必须坚持科技创新,依靠智能化技术来推进和提升矿业行业的绿色发展水平。”采矿科班出身、在矿业行业摸爬滚打多年的三宁矿业有限公司总经理王学梁感触颇深地说。

思维创新催生“绿色基因”

中国工程院院士、采矿专家古德生认为,三宁矿业的挑水河磷矿是我国目前建成的绿色智慧矿山标杆,是一家集机械化、自动化、信息化、数字化为一体的高新技术矿山企业,它的诞生具有非同一般的、深刻的开创性意义。

矿区办公大楼

此言非虚,一语点中了挑水河磷矿的精髓所在。

中国矿业报记者一行来到挑水河矿区,直接被王学梁带进了智能调度中心。数十米长的巨幅显示屏上,密密麻麻地布满了各种图片和数据。特别是屏幕上的一个大型破碎锤尤为显眼,在调度中心值班人员的熟练操作下左右摆动、来去自由,精准地破碎着那些超过规格的矿石。

“这是我们的矿山VR(虚拟现实)智能管控平台,整个矿山的开采及选矿生产控制、井下充填与安全环保监测、生产过程监控、通信系统集成等现场及技术指标,在这里一览无余、尽在掌控之中。”王学梁自豪地说,挑水河磷矿以其绿色矿山建设为先进适用技术开发研究和应用推广对象,研发的“采选充一体化绿色开采与智能管控集成技术”入选了原国土资源部第六批矿产资源节约与综合利用先进适用技术。

据了解,该技术汇集了采、选、充等生产过程中的多源信息,运用自主研发的数字矿山信息平台专利技术,融合构建了基础信息数字平台、采掘设备智能平台、生产信息管控平台和通信网络传输系统的“三平台一系统”智能采矿架构模型,建立了井下运输破碎、选矿厂和充填站DCS等智能控制系统,实现了生产控制、安全环保及水体监测监控、高危岗位等操作由地面生产调度中心远程指挥和管控。

在矿山主井口,中国矿业报记者看到了正在安装之中的来自湘潭市恒欣实业有限公司的顶级乘人装置——吊厢式重型“猴车”。王学梁指着一个个吊厢说:“国内矿山目前使用的‘猴车’,都是人工现场控制。而我们准备安装使用的这台‘猴车’,安全、环保、高效,所有控制系统将与矿山智能管控平台无缝衔接,由调度中心统一远程控制,节省现场操作人员。”

“我们井下完全实现了全自动化机械采掘、破碎作业,岗位是无人值守。要不,我们下井实地看看?”看着王学梁一脸认真的样子,记者的好奇心不由得吊了起来。

换上工装、穿上胶靴、领上矿灯,全副“武装”的记者与王学梁一道坐上轿车,行驶在井下平整清洁的巷道里,犹如穿越公路隧道一般,如若不是偶有自动风门抬起,丝毫没有觉得这是在矿山的井下巷道里。采掘工作面、粗破车间、采区充填,以及皮带运输长廊,一路下来,没有见到一个工作人员。

“挑水河磷矿井下生产全面实行机械化作业,日单采场生产能力达千吨以上。井下矿石破碎、溜井放矿、皮带机运输、选矿厂、充填站、外运装车等生产系统均实行自动化运行,除了少许的巡检人员不定时巡检外,没有其他工作人员,仅人工成本一项每年就节约逾千万元。”王学梁笑着说。

挑水河矿之所以能在智能化矿山建设方面走在全国前列,与他们的超前思维密不可分。事实上,挑水河矿早在建矿伊始,就瞄准国内一流、世界先进的目标,注重顶层设计,高位起步,在高起点规划、高标准建设绿色矿山方面进行了积极探索和大胆尝试。

“为改变传统磷矿企业影响生态和资源、安全隐患较多、产品附加值不高的现状,重塑化学矿山良好形象,我们突破传统矿山资源开发决策思维,先后与中国工程院院士古德生合作建立湖北省首家绿色智慧矿山院士专家工作站,与中南大学等院校合作成立了省级企业技术中心和宜昌市磷矿采选一体化工程技术研究中心等产学研平台,始终将绿色、生态、智慧开发利用矿产资源贯穿于矿山生产建设全过程,构建了实现绿色智慧矿山建设最前沿的技术保障体系,科学制定了矿山中长期建设和发展目标,避免了无序、低质量和重复性建设。”王学梁介绍。

工欲善其事,必先利其器。绿色矿山的核心在绿色开发,绿色开发以及智能化的关键和核心则是装备,挑水河矿深谙此理。他们在矿山建设过程中,注重节能环保开发,大力推广使用先进技术和高效节能环保设备设施,紧盯国内外矿山行业最先进的生产技术和设备设施,与国内外供应商合作,投入4900多万元,选用并改进适宜矿山采、选、充的机械设备和设施90多台(套);投入1.2亿元高标准建设安全环保设施,降低了生产全过程安全风险机率和作业现场职业危害,大幅度提高了全员劳动生产率,接近国外同类矿山先进水平。

技术创新构建产业生态模式

漫步于挑水河矿区,除了看到错落有致的厂房,紧张有序的员工,还有川流不息的货车,根本看不到矿石的影子。

“所有矿石选矿后直接通过皮带进入料仓,不落地就直接装车外运。”王学梁指着几个万吨级的圆柱型料仓说,“这些料仓也都是智能化控制,自动装车,自动称重。”

这只是挑水河矿产业生态化的一个缩影。

该矿投产以来,以绿色生产为切入点,着力创建以采选充一体化、无废排放生产系统为核心的产业生态化模式。该矿东部矿段建成了井下全层开采、坑口重介质物理选矿和尾矿胶结充填为一体的新型生产系统,以采矿过程产生的废石、选矿过程形成的固废为主充填体置换采场矿体,实现资源的高效、安全和环保利用。生产全过程做到了矿石不落地、废石不出井,采矿不见矿、固废全充填,有效解决了矿山资源利用率低、选矿尾矿难利用、矿山环境破坏严重、后续闭坑保护治理费用大等难题,从本质上实现了全层开采和固废再利用,从根本上提高了资源利用率,从源头上保护了生态环境。

“我们自主开发了低速满管流超长距离泵压输运与精准控制、大范围复杂工况粗骨料膏体下向泵送和大直径高压充填管网智能控制及故障预警等‘卡脖子’技术,填补了国内粗尾矿充填的空白,其中两项充填工艺创新技术为公司原创,处于国际领先、国内一流的水平。采用条带开采嗣后充填采矿法,不仅实现了低成本充填,而且在提高资源利用率(开采回收率由72%提高到90%以上)的同时,实现了高效无废绿色生态开采,保护了生态环境。”王学梁介绍。

对资源的高效综合利用,就是对资源的最大节约,对生态环境的最好保护。该矿依靠技术创新,率先在磷矿行业研发应用重介质旋流器大型化技术,开发了重介质选矿的自动控制系统,生产工艺与控制实现高度集成,做到微密度差下的精准分级、固废和生产用水的闭合循环,使“全层开采、贫富均采”和无废排放得以实现。

“挑水河磷矿现已建成采选充一体化的资源绿色开采和综合利用生产系统,虽然较传统矿山建设模式多投资了近3亿元,但从本质上减少了对生态的扰动,做到了安全环保,真正实现了绿色生态开采和对采选过程中产生的废石、尾矿及尾泥等固体废物100%就地利用,不仅避免了坑口征地和尾矿转运等费用,而且通过实施胶结充填采矿,提高了资源利用率,挑水河磷矿可采矿1.7亿吨,生产商品矿1.13亿吨,使同一矿山资源和社会效益翻了三番。”外表看似憨厚的王学梁,算起“大账”来却一点都不含糊。

跨界融合开辟生态发展新路径

顺着挑水河前行,河水清沏见底,两岸青山相对,处处绿意盎然。这正是挑水河矿对标“绿水青山就金山银山”的生态理念和“共抓大保护,不搞大开发”长江发展战略带来的喜人变化。

“这里春秋战国时期是‘西塞国’所在地,现在已经是3A西塞国森林公园。挑水河磷矿把矿山当景区规划、建设和经营,正按照国家AAA工业旅游示范点的标准,与矿山所在地羊角山村联合成立了生态旅游公司,发展生态旅游项目。目前,我们已经投入8000多万元,对矿区环境进行了规划改造和塑造,努力实现了‘工业、农业、旅游’三产深度融合。”王学梁介绍。

来到矿山的污水沉淀池,水清见底,鱼儿畅游。王学梁指着几条正在戏水的鲟鱼说:“矿山在井下建设了一个1400立方米、在坑口建设一个2000立方米的水排放沉淀处理池,排放水可达地表水Ⅱ类标准。我们在处理池养的鲟鱼,体型和健康状况丝毫不比野外的差。”

据了解,该矿为了挑水河的一河清水,从每一个环节做起,加强了废水处理和排放。在选矿厂建设了污水循环系统,实现废水零排放;矿区的雨水也建有收集池和清洁系统,不直接排放。同时,还建设了日处理200吨的生活污水处理站,处理后达到国家一级排放标准,且处理后的水回选矿厂循环再利用,实现了零排放。对于生产污水,环保部门在排污口设置了实时在线排放监测设备,排放合格率达100%。

“挑水河是黄柏河的源头,而黄柏河是长江的一级支流,又是宜昌的水源地。我们对排污的要求相当苛刻,绝不允许有一滴污水排进河里,凡是排进挑水河的水比喝的水还要干净。”王学梁自信地说。

对水的管理尚且如此,那对矿区的环境美化就更不用说了。漫步挑水河矿区,芳草茵茵,花树芬芳,光洁平整的柏油路,错落有致的建筑,还有久违的蓝天白云,与两岸的青山一起构建起了一个和谐的生命共同体。

“这里环境优美得根本就不像个矿山,倒像是一个远离城市喧嚣的‘世外桃源’。特别是酷暑时节,更是吸引了不少前来度假的游客。”王学梁高兴地说,他们对职工宿舍和食堂进行了旅馆化改造,专门成立了接待中心,每个周末都有游客来矿区观光度假。

以科技打造绿色智能矿山,以绿色智能矿山开辟生态旅游新模式。挑水河磷矿的绿色矿山建设经验,不也正是“产业生态化、生态产业化”模式在矿山行业的生动实践吗?□

网站编辑:宫莉

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