[原创]设计建设绿色矿山是可持续发展的必由之路

  众所周知，节能是当前水泥行业的重点工作之一，在水泥行业激烈竞争的情况下，矿山生产这块的节能压力很大，水泥矿山企业应如何采取行之有效的措施进行节能降耗工作，建设绿色矿山？设计中要注意哪些问题？

  带着这些问题，中国水泥网记者近日采访了国家首批注册采矿工程师、天津水泥工业设计研究院资深矿业工程专家、教授级高级工程师谢宪中。

  天津水泥工业设计研究院矿业工程专家谢宪中教授在现场调研

  记者：节能是当前水泥行业的重点工作之一，也提出了不少能耗等方面的节约目标，在水泥行业激烈竞争的情况下，矿山生产这块的节能压力很大，您认为水泥矿山企业应如何采取行之有效的措施进行节能降耗工作，建设绿色矿山？

  谢宪中：一提到“建设绿色矿山”，也许有人认为这就是在矿区植树种草，做到“三季有花，四季常绿”；其实我国的“绿色矿山”理念包括了对矿山企业的九大方面的要求：依法办矿、规范管理、资源综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化；这些要求通常可以分为两类：一是以矿山企业的技术力为主导的，包括资源的综合利用、技术创新、节能减排；另一类是以矿山企业的责任心为主导的，包括依法办矿、规范管理、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化等。

  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。

  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节能降耗工作：

  首先，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，合理开发清洁能源等，幷将上述电能回馈至本企业的电网，供破碎系统、除尘系统、照明等之用，大幅度地降低成本。譬如：古浪铁柜山石灰石矿山胶带机设计时，天津院充分考虑到其技术性能及经济合理，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，确定了合理的运行线路。本工程采用了长钢芯胶带机自发电系统，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，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、环保示范矿山。

  其次，应在条件许可时，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，也可改建成溜井-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、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、环保的开拓运输系统。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，易于维修管理等优点。尤其值得一提的是，采用.溜井平硐系统，可大幅度地减少大吨位燃油矿用自卸汽车的数量，极大地减少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，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。

  记者：当前水泥行业延伸产业链，越来越多水泥企业进军砂石骨料行业。作为权威资深专家，您对这些水泥企业有什么建议或者提醒？在节能环保形势日益严峻的今天，砂石骨料线应如何实现绿色生产？

  谢宪中：水泥企业在认真分析市场前景的前提下，利用自身的资金优势、资源优势、人才优势、管理优势、市场优势、技术优势，将水泥矿山剥离的废石，通过多段破碎，多级筛分，加工成建筑骨料供应市场，这属于典型的资源综合利用，是可持续发展的必由之路，实属大势所趋，势在必行。但一定要注意以下事项：

  1.骨料矿山也应与水泥原料矿山一样，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：首先应做好开采设计，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，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.根据矿山的不同特点及成品的粒度及产量要求等条件，有针对性地做好骨料生产线的个性化工艺设计，严禁套用以前的既有图纸，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，使骨料生产线“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.对半成品料堆除做加盖处理外，还应定时进行喷雾，控制粉尘扩散；5.收尘器收集的粉料，不要卸回到系统里做死循环，以提高除尘效率。

  谢宪中教授在现场调研

  记者：混凝土中最稳定的组分是骨料，若不能用足够包裹骨料的最少量浆体和最大量骨料组成具有工程所需的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。有业内人士认为，高质量机制砂石能很好地服务于水泥混凝土产业，实现节能减排的同时物尽其用。对此您怎么看？

  谢宪中：您说的不错，但这高质量机制砂的广泛应用仍取决于市场。譬如：若当地市场缺乏天然河砂资源，或天然河砂供不应求时，则生产的高质量机制砂能得到市场的青睐，幷能很好地服务于水泥混凝土产业，这样可充分综合利用资源，切实做到微排或零排，有效地保护环境，减少征地（废渣占地），有利于建设绿色矿山。

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  记者：在矿山安全越来越受重视的今天，如何有效加强矿山企业安全管理，切实保障矿山职工生命安全，成为矿山企业的工作重点。我国水泥矿山企业目前发展现状如何？存在哪些问题？有哪些安全管理方面的漏洞？

  谢宪中：我国有极少数水泥矿山在不同程度上存在资源利用粗放、管理不规范、布局不合理、装备技术落后、生态环境保护薄弱等问题和现象。资源消耗和环境代价过大，这些都给水泥行业整体形象带来了一些负面影响。此外，矿山地质灾害和环境问题也成为人居环境安全的隐患。因此，应高度重视资源开发与生态保护的协调发展，应将发展绿色矿业、建设绿色矿山作为转变矿业发展方式、促进矿业可持续发展的重要平台和抓手。一言以蔽之，建设绿色矿山是新形势下矿产资源管理和矿业发展的明确方向。

  另外，极个别水泥矿山企业存在安全管理方面的漏洞，譬如：在个别特大型复杂凹陷露天矿，矿山企业对水文地质工作重视不够，对工作面涌水量的预测不确切，一旦遇到特大暴雨，而污水潜水泵不能及时排水，矿坑很有可能被淹没。

  在矿山安全越来越受重视的今天，应有效加强矿山企业安全管理，尤其要加强爆破安全、炸药库、排土场、采场边坡、矿坑排水的管理工作等，为了保障安全生产，矿山需设劳动安全卫生的专职管理机构，矿山应按不少于矿山职工1％的比例配备专职安全生产管理人员，成立安全生产科，由矿长直接管理，生产班组设兼职安全员。该机构统一负责监督矿山劳动安全卫生设施的维护、保养，定期对岗位工作进行监督，发现问题及时解决，负责重大安全事故应急救援。同时负责职工的劳动保护和安全教育，按时给职工发放劳保用品，确保职工的生产安全卫生。

  （1） 矿长、副矿长必须具备相应的安全生产知识和管理能力。

  （2） 专职安全生产管理人员的安全生产知识和管理能力须经相关部门安全生产培训考核，取得合格证后持证上岗。

  （3） 严格爆破作业审批制度，加强爆破安全检查；爆破工必须持有公安部门颁发的爆破证，并按规定参加复训考核。一般机械等操作工人，应由矿山安全生产科考核，每年考核不少于一次，考核后发上岗证，凭上岗证操作。

  （4） 新职工上岗和转岗前，必须进行三级教育，做到不积压、不延迟、不补课、不遗漏，教育内容按有关规定进行，资料归档备案。

  凡采用新技术、新工艺、新材料、新产品的部门必须对从事生产的工人进行安全知识和技能的教育培训。

  矿山中层以上干部应熟悉国家的安全生产责任制。应接受主管、行业管理部门、企业组织的安全知识考核。

  （5） 矿山应制定安全生产教育和培训计划，建立在册人员安全教育和培训档案。应重视培训教育，设备、安全管理部门每年对班组长进行一定形式的、有针对性的班组安全知识及安全管理的业务培训。

  （6） 根据矿山的实际情况，矿山内设置固定的安全教育培训教室和定期的黑板报、安全简报、展览、图片、宣传专栏等宣传形式。负责监督矿山劳动安全卫生设施的维护、保养。

  （7）定期对岗位工作进行监督并进行安全大检查，并如实填写记录，发现问题应限期整改，落实整改情况。

  （8）委派一名专职安全员对矿区边坡进行长期、定点的连续监测，尽量避免滑坡等对矿山生产的不利影响。

  记者：您认为中国砂石骨料行业未来发展趋势如何？

  谢宪中：我认为中国砂石骨料行业未来发展趋势是：发展绿色建材、建设生态矿山。这是因为：十八大把生态文明建设提升到“五位一体”的国家战略新高度。生态文明建设具体到砂石骨料行业即是实现绿色发展。目前，我国砂石骨料行业绿色发展程度还不够，以雾霾为标志的环境危机因素正制约着我国的可持续发展。因此，国家将要把“五位一体”作为全局导向牢牢把握，很显然，国家将进一步调研和完善制度标准体系，全面加强配套政策措施、加大监管力度，及时协调解决绿色发展建设中的重大问题，构建全面促进绿色发展的长效机制，鼎力推进发展绿色建材的各项工作。

  这样一来，某些能耗高、环保不达标的砂石骨料企业将被淘汰。

  谢宪中教授级在现场调研

  编者注：基于行业低碳和环保的转型诉求，和助力行业探索行之有效的节能减排方式，中国水泥网将于9月25日在浙江宁波召开“2014第二届中国水泥发展论坛”。本次论坛以“高品质 高性能 绿色建材”为主题，特邀行业领导，产业专家与水泥及上下游行业代表共聚一堂，主要交流水泥、混凝土、砂石骨料行业的绿色生产经验，探讨水泥行业进一步延伸产业链的空间，分析最新节能环保技术装备的技术特点，共同推进建材行业的低碳发展大业！

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  注：二维码有效期至2014年9月21日