甘肃夏河—合作成矿带早子沟金矿绿色矿山建设分析

田向盛，侯翠霞，姜桂鹏，于明海，吴 锋，蒲万峰

(1.甘肃省地质矿产勘查开发局 第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050；2.甘肃省合作早子沟金矿有限责任公司，甘肃 合作 747000；3.甘肃省绿色矿山工程研究中心，甘肃 兰州 730050；4.甘肃省矿产资源储量评审中心，甘肃 兰州 730000)

0 引 言

随着我国经济进入高质量发展的新时代，对矿产行业发展提出了更高要求，迈向绿色矿山建设的新时代，粗放的、对环境不友好的矿山开采形式将逐渐被淘汰。矿山企业想要实现可持续发展，就要走绿色环保化的发展模式，即在矿产资源开发过程中，实施科学有序开采，对矿区及周边环境扰动控制在可控制范围内，实现环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化，达到在恢复生态系统基础上实现自然、经济和社会系统共同发展的目标。

夏河—合作地区位于青藏高原东北缘，平均海拔3 000 m，以高原草甸为主，生态环境脆弱，矿山生产与生态环境保护矛盾突出。目前，区内绿色矿山建设只是矿山企业自行设计，对于理论研究和经验方法总结尚为空白，本文以区内近20年勘查和开发投产最成功的早子沟金矿为例，对绿色矿山建设过程中的方法和经验进行探讨分析，进而为区域绿色矿业发展做出示范。

1 早子沟金矿概况

西秦岭处于华北和扬子两大板块交界，为秦祁昆中央造山带的重要组成部分，在漫长地质历史中，经历了复杂的地质构造运动，矿产丰富，是我国铅锌金铜等资源基地，有极其重要的地质研究意义和矿产资源开发价值[1-10]。20世纪80年代后期，金矿勘查持续取得突破，阳山、寨上等一大批大型-特大型金矿的相继被发现评价，使西秦岭地区成为我国仅次于胶东半岛的金矿富集区(图1(a))。目前西秦岭地区已发现金矿床约200个，资源总量约1 200 t。夏河—合作成矿带位于西秦岭西北部，以夏河—合作断裂为界分南北成矿带(图1(b))。南成矿带以金矿床为主，已探明的金矿床主要有早子沟、加甘滩、隆瓦寺院、桑曲、也赫杰、直合完干、早仁道、索拉贡玛等；北成矿带以金多金属矿床为主，已探明的矿床有以地南铜金矿、德乌鲁铜金矿、阿姨山铜钨矿、岗以铜矿、南办铜钼矿、答浪沟金矿、老豆金矿等。迄今，夏河—合作地区已发现121余处矿床、矿(化)点(图1(b))，其中大型以上5处[11]，超百吨规模矿床2处，探明的黄金资源储量达368 t，预测距地表2 000 m以内金矿资源量1 650 t[11-12]，区内成矿和找矿勘查潜力巨大。

图1 西秦岭区域地质简图(a)和夏河—合作地质矿产图(b)(据文献[12]修改)Fig.1 Geological and mineral (a)resource (b)maps of Xiahe-Hezuo area (modified from ref.[12])1.第四系；2.新近系；3.白垩系；4.上三叠统华日组；5.中—上三叠统大河坝组；6.下三叠统江里沟组；7.下三叠统果木沟组；8.二叠系；9.石炭系；10.中酸性花岗岩；11.断裂；12.角度不整合界线；13.金矿；14.铜矿；15.铅矿；16.锑矿；17.汞矿；18.铁矿；19.铁铜矿；20.铜钼矿；21.铜钨矿；22.多金属矿。CBS.柴北缘古缝合带；SDS.商丹古缝合带；KLS.东昆中古缝合带；AMS.阿尼玛卿古缝合带；NQL.北祁连缝合带；MLS.勉略古缝合带；GL.甘孜—理塘缝合带

早子沟金矿于1997年开始进行资源开采，存在一矿多开、大矿小开、采富弃贫、到处堆浸、矿石处理方式和堆浸工艺简单粗放等问题，严重浪费资源和破坏环境。2005年新建了一座230 t/d的全泥氰化法-碳浆吸附工艺的选厂，采用常规氰化浸出和浮选工艺流程，致使有害矿物质As、S、C、Sb等大量混入矿浆，氧化矿回收率仅达到50%，原生矿仅35%左右，遗留了约50万t的堆浸渣，尾渣金品位2.5～3.5 g/t。2013年完成二期技术改造和扩建，现生产能力为2 000 t/d，年生产黄金3.5 t左右。2013年二期改建后，矿区统一规划、集中开采、系统完善、地质灾害治理到位，资源综合利用率高，实现污水、污物零排放，达到绿色环保清洁矿山标准，不但回收矿产中的Au，同时回收伴生的Sb、Ag、As、Fe等有益元素；通过MPP浮选技术手段充分回收废渣和尾矿中金属量达1 t；通过综合利用，每年可多创产值1.5亿元，利润1亿元。早子沟金矿已经成为甘南，乃至全国现代化矿山典范，先后被评为“国家级绿色矿山试点单位[13]”、第四批“国土资源部关于矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录”示范矿山[14]、“国家绿色矿山[15]”。

2 夏河—合作成矿带绿色矿山建设模式分析

2.1 树立绿色矿山发展理念

发展绿色矿业，建设绿色矿山，是中国矿业绿色可持续发展的必由之路[16-19]。早子沟金矿践行矿山生产贯穿绿色发展的理念，杜绝矿山生产对矿区及周边生态环境的污染破坏。自2013年矿山二期扩建与技术改造以来，通过不断学习绿色矿山建设相关政策，明确绿色矿山建设的主要金属依据，早子沟金矿结合矿区所在高原生态脆弱区的客观详细规划绿色矿山的建设要点和主要内容，旨在形成“低消耗、高产出、少排放、能循环、可持续”的黄金矿山循环经济发展的新模式。

2.2 科技创新护航高标准绿色矿山建设

早子沟金矿始终坚持技术领先战略，不断加速企业自主创新步伐，依靠科技提升企业的技术含量，提升企业的核心竞争力，培育企业新的经济增长点。把创新驱动作为快速发展的引擎，不断加大科技攻关和成果转化投入力度。近年来，先后完成采矿方法、尾矿干排、奥图泰浮选设备利用等一大批重大科研创新项目，解决了矿山生产过程相关的多项难题[20]。在采矿、选矿、资源高效综合利用、节能减排、安全生产等关键领域进行技术创新，实现绿色矿山建设的跨越式发展。

2.2.1 采矿技术

早子沟金矿构造复杂[21]，地下水发育[22]，矿体倾角变化大[23]，围岩为三叠系砂板岩[24]。极不稳定[25]。矿山生产根据矿体的赋存条件，综合选择不同的开采方法，包括无底柱浅孔留矿嗣后充填法、人工砼点柱分层全面采矿嗣后充填法、人工砼点柱全面空场采矿嗣后充填法、矿岩分层回采全面采矿嗣后充填法、削壁充填采矿法、综合采矿法[26-27]。必要时采用锚喷网技术，采矿贫化率小于10%。早子沟金矿是目前在甘南地区开采技术方法最多、最先进、组合最优的矿山，是甘南地区规模最大的矿山综合采矿示范工程，矿山开采能力可达60万t/a[28]。

2.2.2 选矿技术

早子沟金矿矿石中含Sb、As、S、C等多种共生元素，自然金粒度极其细微，载金矿物硬度差异大，属难选冶矿石类型。早子沟金矿通过技术创新，破解了高砷含锑混合复杂金矿石的多技术梯次回收选矿工艺，合成核心选矿药剂，突破了难以处理的微细浸染型矿石的技术瓶颈，建成2 000 t/d示范工程，使得金综合回收率达到80%以上[28-31]。通过技术革新，全流程总耗电同比下降20%，其中磨浮综合能耗下降8%，为类似矿产高效利用提供了全新借鉴思路。

2.2.3 废水处理

早子沟金矿的矿山用水综合处理站，一方面对生活污水处理后集中排放至人工湖再供选矿厂二次利用；另一方面通过对矿山生产用水采用二段方式处理达到地表水二类水质标准后再循环利用。其中生产用水的二段处理包括：一段石灰中和和投加除锑药剂使发生絮凝反应，悬浮物形成大颗粒物，便于后续澄清处理的固液分离，二段采用电化学处理、曝气反应、絮凝反应，进行浓密池固液分离，将井下涌水中的浸化物、锑、砷等有害物质进行处理。

2.2.4 节能减排

早子沟金矿积极推进设备升级，坚持资源循环利用，推行清洁生产，健全矿山节能管理规章制度，降低矿业开发对高原脆弱生态环境的扰动和影响。

一是提升现有生产系统技术装备水平，进行选矿新药剂的研制及应用，优化浮选工艺流程。早子沟金矿根据实际地形条件，对矿山进行合理布局，集中布置生产区特别是2 000 t选厂和新建矿井的位置，使物料顺流、自流，缩短运输、室外管道、电缆敷设距离，降低输送设备功率，降低能耗。将东风井双环形车场改为尽头折返式车场，粉矿回收竖井改为粉矿回收斜井。

二是大力发展循环经济，积极推行清洁生产。新建了一座污水处理站，将生活污水处理以后排放到人工湖供选矿厂使用，通过更新老旧耗能设备和水资源循环利用，降低矿山污染物排放。

三是制定节能管理机制。通过强化能源计量和考核，节能指标分解下达至车间班组，责任落实到个人，调动全体职工的积极性做好节能工作。另外，利用峰谷电价差进行削峰填谷降低电能消耗。

2.2.5 安全生产

早子沟金矿建成矿山安全避险“六大系统”，形成压风自救、供水施救、永久避灾硐室、主斜坡道和主竖井的监测监控、人员定位、通信联络系统的扩展工程，并形成完整的六大系统网络。井下避灾硐室内配备自救器、有毒有害气体检测仪器、急救药品和照明设备，以及直通地面调度室的电话，安装供风、供水管路并设置阀门、降温除湿设施等，实时对硐室内外的O2、CO2、CO等气体及温度进行检测。井下设人员定位系统，下井人员随身携带定位卡，传感器发出的电磁波信号通过设在巷道里的接收装置在控制室内显示，实时监控井下人员位置。

早子沟金矿成立应急救援队，配有各类救援装备、仪器1 200余台套，其中有生命探测仪1台、便携自动苏生器15台、心肺复苏仪6台、隔绝式压缩氧自救器100台、应急救援车4辆、20 t5节吊车1辆、救护车1辆等。救援队负责甘南、临夏和陇南三市州和青海省邻近地区的非煤矿山应急救援工作。救援队坚持“加强战备、严格训练，主动预防、积极抢救”的矿山救护服务宗旨和“失眠不失精神、缺氧不缺动力”的顽强作风，为矿山救护事业和安全发展贡献自己的力量，为周边矿山企业提供安全保障。

2.3 矿山开发与生态环境的和谐统一

早子沟金矿秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，坚持节约优先、保护优先的方针和“边开采、边治理”的原则，将生态环境保护放在矿山运营工作中的首位，扎实创建绿色矿山，加大生态环境恢复治理力度[32-33]。

公司将历史遗留的堆浸渣进行堆存，对废石堆场进行平整和稳固边坡，对遭到破坏裸露的山体、废石堆场进行覆土种草。治理面积约11万m2，矿区绿化面积达到90%以上。高原草毯技术为高寒地区露天采场边坡土地复垦提供了技术示范，可大力推广。

2.4 履行企业社会责任

早子沟金矿本着矿山开发要造福地方群众的理念，通过支援地方贫困山区建设，改善周边环境，构建和谐矿区[34]，与藏族人民共享矿业开发成果；以“建设和谐社区、保护周边环境、善用有限资源、繁荣地方经济”为发展己任。

早子沟金矿大力贯彻执行有关政府部门下达的扶贫政策，截至到2018年，为当地牧民、贫困户提供就业岗位226个(占公司就业岗位48%)，其中28名藏族员工从事各级管理或技术工作，帮助精准建档立卡贫困户就业18人，获得合作市“扶贫车间”荣誉称号。

早子沟金矿投资建设了“村企共建综合部”，设立了矿区超市、餐馆、理发馆等项目并免费提供给藏族同胞经营；对共建村——道木昂和黄可一合藏族村落实施了道路村庄硬化、美化、亮化的“三化”工程；每年向当地村民捐助163万元的共建资金，用于教育、生活用水、医疗等设施的维护和改善；鼓励村庄施工队在同等价格、同等资质的情况下，参与公司基础设施建设施工。公司大力内强素质，外树形象，努力创造和睦相处的地方企业关系、干群关系，营造宽松的生产生活环境，走上了一条安全环保绿色和谐的发展道路。

3 实施绿色矿山以来企业取得的成效

发展绿色矿业、建设绿色矿山对我国经济社会发展全局具有十分重要的现实意义和深远的战略意义[35]。早子沟金矿创建国家级绿色矿山，园林化的矿区环境给广大职工以心旷神怡、蓬勃向上的视觉享受，通过大力宣传绿色就是希望、绿色就是生命、绿色就是安全的理念，进一步引导职工提高绿色、文明、科学的开采意识；早子沟金矿生产区、生活区处处绿草遍地，使职工的工作生活环境更加生态宜居。早子沟金矿拓展和延伸了安全质量标准化工作内容，进一步加快创建本质安全型矿井的进程，进一步夯实了矿井安全基础，促使职工自觉养成安全生产的习惯；早子沟金矿推进了企业可持续发展，推进了企业井上井下建设齐头并进，提升了企业形象。

4 结 语

早子沟金矿绿色矿山建设紧扣相关政策，从矿区生态地理环境出发，正视历史、谋划当下、着眼未来，率先成为我国西北生态脆弱区的“国家级绿色矿山试点单位”。早子沟金矿积极开展历史遗留尾渣与矿石堆的环境恢复治理；立足于科技攻关和成果转化，综合采用多项新设备、新技术和新方法，尽可能降低矿山采、选和尾渣废水处理全过程对生态环境的扰动和影响；早子沟金矿通过科技创新以实现矿山低成本和高产出的高效循环经济发展，积极履行企业的社会责任，在矿区及周边乡镇落实扶贫政策，积极主导社区的基建、教育、医疗和就业工作，带动周边群众的共同富裕。早子沟金矿绿色矿山的建设模式是在恢复矿山生态环境基础上实现经济效益、生态效益、社会效益三者共赢的绿色矿山建设之路，是夏河—合作成矿带上绿色矿山建设的标杆企业，为区域矿业开发提供了可复制的成功模式。