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向绿而行 向智而兴

——西沟矿绿色智能矿山建设纪实

记者 李朝婷

位于河西走廊南缘的祁连山之北、距离嘉峪关市43公里的宏兴股份西沟矿,平均海拔2800米,从采场到成品工业场13公里,落差达1484米,属于典型的高山型大比高露天矿,是酒钢集团最大的冶金辅料熔剂石灰石生产基地,年生产能力500万吨。

自2020年被纳入全国绿色矿山名录以来,西沟矿坚持向绿而行、向智而兴,实现了矿山环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化、人文地理和谐化等目标,绿色、智能矿山建设成效显著。

打造优美矿区环境

西沟矿结合矿区地质地貌特征,按照因地制宜、节约土地的原则,合理布置了生产区、管理区、生活区等三大功能区。各功能区符合《工业企业总平面设计规范》相关规定,且运行有序、管理规范。

为打造优美矿区环境,西沟矿始终坚持“植绿、护绿、爱绿”,积极探索经济且符合矿山实际的生态恢复治理方案,成立了生态恢复治理小组,采用企业自营方式开展生态环境恢复治理工作。2020—2023年,该矿重点对历史遗留渣坡面、矿区河道及成品输出工业场地进行全面恢复和整治,先后完成南排土场废弃渣坡面、斜坡道硐口废弃渣坡面、A系统回风平硐口渣坡面的恢复治理工作。

在推进节能减排方面,西沟矿动员全体职工积极参与能源管理体系建设,开展技术改造,淘汰落后设备,降低了能源消耗。例如,该矿胶带系统采用制动回馈变频控制技术,全年可节能55万kWh;LED节能灯替代白炽灯,全年可节能4.4万kWh;完成B4、B5及B6胶带变频器升级改造项目,电网功率因数由之前的0.82提高到0.90,提升了电能利用率。

为根治燃煤锅炉带来的大气污染问题,该矿采用空气能热泵代替燃煤锅炉供暖和保障职工洗浴,每年减排烟尘量8.74吨、二氧化硫2.05吨、氮氧化物2.99吨,满足了《环境空气质量标准》(GB3095—2012)要求。

同时,西沟矿将全矿污水管道系统连接并经生化处理后全部用于绿化灌溉,既保证了水质达标,又减少了水资源浪费;建立电量自动采集、水系统远程监测、自动计量系统,并对设备进行自动化适应性改造,实现了生产及能耗数据的自动采集、数据共享及应用分析,达到了节能效果。

合理开发利用资源

西沟矿采用露天开采方式,根据矿床赋存条件、地形、地貌和采矿场形态,设计采用自上而下、由中间向东西两侧推进的缓帮采剥方法,建设了A、B两套生产运输系统。

近年来,该矿重点从生产、能源、设备、过程控制、废物排放、回收利用等方面着手,实施合理的清洁生产方案,取得了较好的环境、社会和经济效益。

——遵循“贫富兼采、合理配比”原则开展资源分级利用、优质优用工作。具体实践中,该矿利用高品级熔剂灰岩生产不锈钢AOD、VOD转炉所需的优质块矿及熔剂用石灰石粉矿,通过熔剂灰岩与水泥灰岩合理配比,生产普通熔剂用石灰石块矿及水泥用石灰石粉矿,确保各级产品质量满足用户需求,保证了资源的合理利用。近年来,通过分级利用不同品级、粒径的矿石,该矿实现了产品实物质量控制与资源回收利用“双赢”,矿石综合回采率达95.28%,高于设计值92.5%的控制要求。

——根据设备使用年限,逐年淘汰或更新使用年限较长、技术参数不能满足使用要求的设备设施。新设备采购过程中,该矿对照国家标准和行业标准逐级审核,确保新设备技术和工艺的先进性。

——为最大限度开展废石综合利用,西沟矿开展了废石回收利用研究,对千枚岩、硅质岩及变质凝灰岩的物理、化学性质进行研究,探索其生产骨料的可行性,同时根据实际将部分废石用于修筑采场联络路堑及堆设山北公路挡墙、修筑排土场底部拦渣坝等;对运输巷道裂隙水进行收集并用于井下除尘喷雾、硐室口复垦区灌溉等,裂隙水有效利用率达100%;对剥离表土进行转运、筛分并用于废弃渣坡面恢复治理工作。

在后续开采过程中,该矿将持续对剥离表土进行回收并用于排土场、历史遗留渣坡面和固定帮区段。

加速智能矿山建设

“甘肃西沟矿业有限公司石灰石破碎运输数字化车间”成功入选甘肃省第一批数字化车间,“大比高露天矿破碎筛分及外部开拓运输系统无人化控制技术”“矿山数字化条件下大区域爆破技术应用”等项目荣获甘肃省冶金有色工业科技进步奖……

在推进绿色矿山建设的同时,西沟矿始终秉承“依靠科技进步和科技管理”的发展原则,积极开展技术革新及技术改进工作,智能矿山建设取得重大突破。

该矿与中国移动、华为公司等企业联合开展车铲钻远程生产技术研究,融合5G通信、边缘云、工业物联网、信息自动化、自动驾驶等前沿高端技术,完成了基于5G通信条件下露天采场穿孔、铲装、运输、破碎设备的智能操控技术改造,实现了矿山采场主体设备的远程操控和自动化运行,完整展现了国内首个钻、铲、车、锤联动的露天采场无人化作业场景,达到了国内领先水平。

此外,该矿实施了电机车无人驾驶、胶带系统无人值守、装矿系统远程控制、溜井口大块远程破碎、工业机器人智能取样捡铁、矿石输出自动化计量、数字化条件下的大区域爆破技术研究等29个项目,解决了生产现场人机分离和远程智能控制等瓶颈问题。在采场值班室、3100工业场地、井下破碎硐室及成品区域等29处重点场所安装了应急对讲强插单元并接入中控室报警中心管理机,同时建立矿山监控系统,接入监控视频317个,实现了矿山采选机械化、自动化,提高了矿山整体管理水平。2022—2023年,该矿成功发表论文14篇,申报专利51件,已获得授权33件。

该矿相关负责人表示,一个个项目的建成投运,避免了岗位职工接触职业病危害因素,从本质上防范了生产过程中的安全风险。未来,该矿将继续构建“绿色、和谐、安全、智能化”矿山,努力提高生态环境效益,助力经济和社会可持续发展。

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