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矿山的可持续发展
摘要:矿山企业实施可持续发展战略的必要性在于矿山企业利用的是不可再生的耗竭性资源、矿山企业具有很强的效益传递功能和广泛的经济辐射效应以及矿山企业担负有地区经济发展的重任,因此,矿山企业应通过实施资源储备战略、综合开发战略、适度开发战略、安全生产和清洁生产战略以及优化重组战略等实现自身的可持续,达到企业与社会的双赢结局。
关键词:矿山企业;可持续发展;战略选择
矿产资源是人类生存、经济建设和社会发展不可或缺的重要物质基础,中国92%以上的一次能源、80%的工业原材料、70%以上的农业生产资料来自于矿产资源[1]。为了实现中国的可持续发展目标,矿业必须继续为国家经济建设和社会发展提供矿产资源保障。
在当代中国，矿业产资源发展面临来自两方面的巨大压力。一是国民经济持续、快速的增长要求矿业提供更多的矿产资源；二是矿山开发过程中环境保护的任务也越来越重。面对中国矿业来说，实施可持续发展战略必须完成三个方面的任务。一是矿业要为国家经济建设和社会发展提供矿产资源保障；二是矿业开发过程中要搞好环境保护；三是矿业自身要实现可持续发展。
只有矿业自身实现了持续发展，才有可能为实现跨世纪工程和第三步发展战略目标所规定的任务提供矿产资源保障。矿产资源是矿业发展的基础，又是不可再生资源。为了实现矿业的可持续发展，必须注意以下两个方面。一是适度开发，均衡生产；二是提高资源利用率。
适度开发就是要寻找这样一个资源耗竭率，矿产资源最优耗竭量是指在一定的时间范围内,为满足该区域社会经济发展的资源需求,该区域实际可以开发利用的矿产资源量。首先,这个概念具有综合性的内涵。即一定时期的矿产资源最优耗竭量是由诸如市场需求、资源基础、开发利用条件、生态环境承载能力、外来资源可供性等多方面因素综合作用的结果;其次,这个概念具有相对性的内涵。即一定时期、一定条件下确定的矿产资源最优耗竭量,只是权衡各个方面影响要素条件下,得出的一个相对较为合理的数量;再次,这个概念具有动态性的内涵。即一定区域的矿产资源最优耗竭量只是在一定的时间范围内可以规划开发利用的数量,随着时间的推移,环境条件的变化,这一耗竭量数据需要不断调整变化。依据上述概念的含义,结合社会经济可持续发展的资源需求,研究分析矿产资源合理开发利用的力度和水平,对合理规划区域内矿业系统发展战略,制定相关的资源开发利用政策,具有重要的指导意义。合理开发利用资源的另一个重要方面，就是努力挖掘资源潜力，提高资源利用率，延长矿山服务年限，实现可持续发展。应特别注意这样两点：在开发过程中尽量提高资源采收率，避免矿产资源的破坏和浪费；对矿产资源进行综合开发和综合利用。
（1）矿产资源的发展可分为四个阶段：起步期、成长期、成熟期及顶峰期，其中成长期、成熟期为可持续发展阶段区，试建立矿产资源发展过程的数学模型，并分析不同阶段的特征；（2）从经济学的角度分析矿产资源耗竭过程，并假定就某矿山开采煤矿，在煤总量一定的条件下，联系矿产资源价值、资源开发技术及资源开发成本等因素，研究该煤矿最佳的开采速率（即在使用年限足够大的情况下利润最大化）；
（3）矿产资源综合开发和综合利用需要提高资源利用率，请列举影响资源利用率的因素，并就如何提高资源利用率给出合理的建议。1 矿山企业实施可持续发展战略的必要性
首先,矿山企业利用的矿产资源是不可再生的耗竭性资源,矿山企业寿命取决于其开采范围内所拥有的矿产资源储量。如果不实施可持续发展战略,积极开辟新的矿源或寻求新的接续产业,企业总有一天会因资源枯竭而停产、闭坑。
其次,矿产品不仅本身有价值和使用价值,而且对后续加工工业有很强的效益传递功能和广泛的经济辐射效应。矿业的发展可带动许多下游产业的发展,国外统计矿业的后续效应高达1:80[2]。而只有通过矿山企业实施可持续发展战略,才能保证各项后续效应的实现,保证国民经济的持续稳定发展。
最后,矿山企业的生产力布局和厂址选择严格受到资源赋存的制约,而矿产地多处于山区或老少边穷地区,因此为解决职工的后顾之忧,很多矿山企业都担负有一定的社会功能,围绕企业一般都新建立有中小型城市,从而使得矿山企业在进行自身发展的同时还负有发展地区经济的责任。一旦企业无法持续,涉及的将是整个城市的安定。因此矿山企业实施可持续发展战略尤为重要。
2.矿山企业实现可持续发展的战略选择
2.1 资源储备和双资源开发战略
矿山企业的生存发展受资源条件的制约,资源储备多少对矿山寿命的长短有决定性的作用。因此,一要注意节约与保护好已有的资源,尽可能地提高资源利用率和回采率。中国目前矿产资源的回采率较低,浪费十分严重;二要通过地质勘查,努力挖掘矿山深部及周边地区的资源潜力,以延长矿山寿命。专家测算,中国矿产资源还有相当大的潜力可挖,很多重要的矿产探明储量数仅为潜在资源量的1/3～1/6[3]。因此需要企业未雨绸缪,通过制定科学的资源储备战略,努力把潜在资源变为现实可开发利用的资源,实现企业的可持续。大庆油田在几十年的开发过程中,通过增加勘查投入和依靠科技进行勘查,又增加了近30亿吨储量,从而保证了年产5千万吨以上原油达28年之久的业绩[4]。此外,矿山企业还可发挥资金优势以及矿井建设和矿产开发生产的管理优势,实施双资源开发战略,充分利用国内国外、矿内矿外两种资源,在扩大生产规模、形成规模效益的同时,也延缓本部矿业资源的枯竭,实现企业的可持续。
2.2 综合开发和多元发展战略
中国80%的矿床伴生和共生有多种有用成分,如煤矿里有硫铁矿、高岭土或铝土矿,为延长矿山服务年限、提高矿山的经济效益以及尽可能地减少开采对环境的污染,企业应实行综合开发,在开采主矿产的同时,注意综合回收利用其它伴生的矿产品。也即为了实现可持续的发展目标,矿山企业应因矿制宜,矿尽其用,根据矿区范围内矿产资源的分布特点及规模质量,合理地规划利用方式和利用速率,提高矿产资源的综合利用效率。此外,矿山企业应实行矿与非矿并举、一业为主、多种经营的策略。只有超前决策,及早行动,不失时机地调整结构,才能走上可持续快速发展之路。江西萍乡矿业集团有限责任公司在煤炭资源萎缩的情况下,通过大力发展非煤产业,培育新的增长点,不仅扭转了连续多年亏损的局面,而且使企业的综合实力和发展能力大大增强,探索出资源型企业发展的新路[5]。
2.3 适度开发和均衡生产战略
每个矿山企业拥有的资源量都有一定限度,从可持续发展来考虑,把产量定在适当水平上进行开发非常重要。因此应努力寻找规模经济效益与矿山服务年限之间科学的结合点,适度、均衡地进行开发。也即应处理好眼前利益与长远发展之间的关系,在保证企业经济效益的同时尽可能延长企业服务年限。济南钢城矿业经过20多年的开采,可采储量仅剩1千多万吨,因此企业努力寻求科学合理的经济规模,通过论证和测算确定了每年35万吨的原矿产量规模,同时注意提高矿石的回采率,使采、选、充得到了综合平衡,从而稳定了资源消耗速度[6]。
2.4 安全生产和清洁生产战略
企业社会责任要求企业在为股东创造利润的同时也要关注其他利益相关者的利益。当前中国矿山企业严峻的安全生产形势已引起社会普遍关注,也影响了矿山企业的正常发展。此外,随着全球生态环境的恶化和环境保护呼声的日益高涨及企业社会责任运动的兴起,国内外有关环境保护法律、公约以及协定等也不断增多和完善。因此为了实现矿山企业的可持续发展,达到双赢的结局,矿山企业必须注意履行自身的社会责任,严格遵守国家相关法律规定,努力采取各种措施确保安全生产和清洁生产,从而在企业、社会与环境协调发展中谋求长久赢利。
2.5 资产优化重组和主辅分离战略
沉重的社会负担使得矿山企业失去活力,严重影响企业的发展后劲。为了保证矿山企业的可持续,矿山企业必须积极创造条件将社会职能转移给当地政府;暂时不能移交的也应通过资产的优化重组,将社会服务功能与生产功能分开管理,创造条件让后勤服务部门独立核算,而后逐步从企业分离出来,自立于社会,从而通过挖掘内部潜力,努力达到高产高效。此外,矿山企业应尽快建立现代企业制度,落实企业法人财产权,完善企业法人治理结构,以提高矿山企业的竞争力。
3.矿产资源的综合开采
矿山投产初期, 工厂对石灰石的产品粒度要求高, 矿山设三道破碎, 第一道是颚式破碎, 第二、第三是锤式破碎, 石灰石进厂粒度为10mm, 筛余量小于10%, 这样的指标当时在全国大中型水泥厂中是极少见到的。根据传统开采方式和设计, 表层覆盖层必须用人工挖出汽车运输到排土场, 否则极大的影响破碎机产量;若是在雨季, 溜井矿仓有水, 有泥土时破碎机根本无法生产。废石夹层则在爆破后用电铲装车, 汽车运输到废石场剔除。此时矿山生产几乎没有搭配废石, 当时剥采比达到30%;设计的石马洪废石场不到5年时间就堆满, 只能停用另行安排废石场。
怎样综合利用矿山的废土石, 减少矿产资源浪费和危害, 成为我们矿山急待解决的问题。
3.1 投产初期因地制宜, 适当扩大采区境界
矿山初期开采首先开拓225、245m、267m水平, 其中225m水平开拓到矿山溜井处, 当时矿山东部开采境界外50~100处有知青林场工作场地, 其标高为225m, 从267m水平和知青林场以及采区外矿石取样分析, 质量尚可, 于是考虑向外扩大开采境界, 考虑到当时设备能力, 把矿山开采境界外推50m, 增加矿石储量2 537万t, 矿山开采设计储量扩大到7 972万t。
3.2 质量搭配手段加强, 回收利用高镁夹层
按设计要求, 矿山范围内约有534万t高镁夹层需剔除, 不仅要大量的剥离费用, 还需购置排土场和设立挡土坝。矿山化验站加强了质量控制和管理手段, 建立了矿山生产过程的质量控制, 通过详细的开采区检块取样, 爆破区钻孔取样, 爆堆取样, 提前掌握各个平台、各个爆堆的矿石质量, 高镁夹层厚度、走向、以及品位,从而为生产搭配方案的制订提供依据。在生产组织上还采取每班的装载区取样, 指导采区的汽车合理搭配各工作线上的高镁夹层, 至1978年底的13年间, 共搭配高镁石灰石80万t, 减少了高镁废石的排弃量。
3.3 以3号窑投产为契机, 进一步扩大采区境界
1978年华新3号窑投产, 公司生产和发展势头良好, 矿山质量搭配和控制手段在不断成熟和加强, 质量管理及质量控制工作卓有成效。矿山生产能力的扩大,要求矿山有较多的三级矿量和块石储备, 而平台工作面窄小, 采场生产能力不足, 影响了三级矿量储备;矿山会同化验室对矿层的顶板进行了比较系统的取样分析, 摸清了高镁团块的分布状况, 论证了搭配生产的可能性, 最终决定只要矿山坚持抓好质量控制工作, 保持矿山石灰石质量搭配均衡生产, 将开采境界再次向外扩100m是可行的。通过本次扩大使矿山增加矿石储量达3 312万t, 实施中利用了顶板剥离量30万m3。
3.4 破碎工艺改善, 全矿完全取消了剥离工作
度的放大, 增强了矿山生产对泥土的适应性, 我们根据普通石灰石的质量要求:CaCO3≥91%、MgO
1999年7月南京院设计的峒内1 000t/h的TKPC18D18的单段破碎机建成并投入使用, 出料粒度≤75mm。随着两台单段锤式破碎机的相继投产, 为表土搭配创造了良好条件, 我们根据气候情况, 利用秋季和晴好天气, 将表土作为硅质原料使用, 按10%左右的物料配比掺入石灰石搭配下山, 此后矿山便彻底取消了表土剥离工作, 实现无夹石剥离、无盖层剥离、无地表土剥离的无剥离开采。
3.5 适应水泥品种的需求, 优化开采设计, 继续拓宽开采境界
随着黄石公司4号、5号干法窑相继投产, 公司年需石灰石用量增大, 矿山生产能力由多次改造形成的100万t/a提高到350万t/a。意味着黄金山石灰石矿山随着开采量增大, 矿山服务年限缩短。因此进一步挖掘矿产资源, 减缓台阶下降速度, 提高现有矿山服务年限, 提高矿山可采矿量和采场能力, 改善矿山质量状况是当务之急。但是根据矿山实际情况, 矿山开采顶板已经接触到290m标高以上的, T21地层的白云岩及白云质灰岩, 其MgO含量全在3%以上, 最高含量达18.63%~19.42%。要对此岩石进行综合利用于生产已经不可能。
1998年我公司向世纪宏伟工程长江三峡大坝提供中热硅酸盐水泥, 要求矿石的MgO含量控制为2.8%~5.0%;矿山上部245~310水平的石灰石开采结束, 主采区水平已经下降到225m, 高镁夹石不多, 不能满足大坝水泥生产的需求量, 所需的高镁石灰石大部分要从外购买, 所购买的高镁石灰石价格高而且质量波动比较大, 对熟料中MgO控制难度增大。
大坝水泥生产计划有8~10年的供货期, 给我们利用高镁废石有了新的机会, 1999年我们开始进行矿区南部扩境工作, 经过方案对比选择了向南部顶板外扩100m以利用含MgO15%以上的高镁层扩境方案, 方案设计中重新开拓从245至310水平的出入沟, 开采顶部高镁石灰石, 倒运到245水平集中, 再根据水泥生产品种的需要将高镁石灰石按比例搭配, 用于大坝水泥生产。
经过几年的努力矿山东南部扩境工作接近尾声, 已经开采了高镁白云石130万t, 矿区面积增加了8万m2, 现在采场出露面积可达46万m2。增加了矿石储量6 000万t。
(6)矿山保持无排弃后, 回收利用多年前的废石场今年矿山东南部扩境工作基本上接近尾声, 此后矿山进入正常的开采状态, 基本上每3年要下降一个台段, 这时对每个台段相对而言表土含量减少, 为了更好地科学地使用矿山资源, 我们计划有选择地回收多年的排土场, 矿山现有排土场4个, 排土场主要是储存矿区内的表土, 裂隙、岩溶充填物、矿层中的夹层、高镁石灰石等。境界内只有老空压机排土场, 到2005年已累计回收老空压机排土场排土量的80%, 其废石量15万t。境界外除魏家垴排土场不好利用外, 其它两个排土场都可以利用, 计划从2006年开始回收利用废石场, 制定5年利用规划, 2006~2009年计划回收曹家凹排土场排土量的80%。
矿山的综合利用减少了剥离以及购置排土场费用, 防止了泥石流和水土流失, 保护和改善了周围环境;也节约了矿山开采成本, 为国家节约大量土地和资源, 实现清洁生产, 安全生产。
4.结 语
矿山企业可持续发展的实现对于国家的经济建设和社会发展非常重要,因此,矿山企业应努力通过资源储备、综合开发、适度开发、安全生产和清洁生产以及资产优化重组等战略的实施实现自身的可持续,从而达到企业与社会的双赢。
矿山的综合利用减少了剥离以及购置排土场费用, 防止了泥石流和水土流失, 保护和改善了周围环境;也节约了矿山开采成本, 为国家节约大量土地和资源, 实现清洁生产, 安全生产。
生产管理上, 我们注重质量管理是矿石综合利用的重要手段, 质量管理组织由矿山和化验室等相关人员建立矿山质量网, 加强质量计划和调度, 降低石灰石成分标准偏差和遵循PDCA循环开展活动等手段,根据各个铲装点的质量状况和化验室要求, 严格按比例搭配下山, 及时调整工作线推进方向和搭配比例,作好爆破均化、铲装均化、破碎均化、堆放均化等工作, 在综合利用的基础上确保矿石质量均衡稳定;从而保证水泥生产的质量稳定。
参考文献:
[1]国务院新闻办公室.中国的矿产资源政策白皮书[Ｊ].国土资源通讯,2004(1):39-44.[2]雷雅邻.实施跨国经营增强我国稀缺矿产资源的保障能力[Ｊ].中国矿业,2004(5):24-25.[3]国家经贸委研究室.矿业企业发展问题研究报告[ＥＢ/ＯＬ].(2003-03-03).[4]李江泓.大庆:演绎长盛不衰的传奇[Ｎ].经理日报,2004-11-06(9).[5]国家经贸委研究室.资源型企业的可持续发展之路[Ｊ].中国经贸导刊,2001(18):17-18.[6]林济华,张长雷,耿长振.实施可持续发展战略创建环保型绿色矿山[Ｊ].山东冶金,2003(3):1-2.
