第30卷第4期华中师范大学学报(自然科学版)V ol.30N o.4 1996年12月JO U RN AL O F CEN T R AL CHIN A N O RM AL U N IV ERSI T Y(N at.Sci.)Dec.1996湖北大冶铜绿山矿区矿产资源及其综合开发利用*祁春节(华中师范大学地理系,武汉430070)摘　要　从分析大冶铜绿山矿区矿产资源特征入手,揭示矿区矿产资源开发现状特点及存在问题,提出矿产资源综合开发利用对策和建议.关键词　铜绿山矿区;矿产资源;综合开发利用中图分类号　F407.1;T D98湖北省大冶市境内的铜绿山矿是中国有色金属工业总公司大冶有色金属公司所属的主要矿山.它地处长江中游南岸,西临大冶市城西、北濒大冶湖,矿产资源丰富,铜矿储量大、品位高,是我国重要的铜矿基地之一,在我国国民经济中具有重要地位和作用.1矿区矿产资源特征评价1.1主体矿种储量较大,开采前景可观铜绿山矿区矿床面积约3.5km2,矿物种类多达130种以上,可供工业利用的矿石矿物有49种,常见的有19种.该矿为一大型多金属矿床,除了金属铜外,还共生铁,伴(共)生金、银、钴、铅、硫、钼.已探明地质储量表明,铜绿山矿既是一座大型铜矿,又是一座中型铁矿,还是一座特大型金矿、中型银矿、大型钴矿.其中铜储量居全国22个铜矿第二,品位居第一.从资源保证程度分析,可供开发的储量一般还能服务20年,最高可以保证40年左右.而且目前矿山的资源开采损失率和贫化率差距比较大,如能分别达到或接近其设计指标则矿山服务年限还可延长.1.2含矿岩体分异较差,不利于回收铜绿山铜铁矿床成矿作用经历较长的地质时期,铜铁矿床的成因属于接触交代矽卡岩-高、中温热液型,工业矿体为多期次、多阶段、不同造矿元素的矿化作用所形成的叠加-复合矿体.矿面类型较复杂,可划分为5个工业类型(铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石和钼矿石), 10个自然类型14个矿石建造,有脉石矿物81种,按成因可分为内生矿物、表生矿物、原岩残留矿物.大部分矿物属内生成矿阶段形成的,以硫化物的种类较多,硅酸盐次之,还有氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物及自然元素.金属硫化物在硫化铜铁矿石中占矿石总量的5%左右,以黄铜矿较多,其次为黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿,再次为砷黝铜矿、闪锌矿等.金属氧化物收稿日期:1996-05-18.作者:男,31岁,硕士,讲师.*国家自然科学基金资助项目.在硫化铜铁矿石中占42%～88%,主要是磁铁矿、其次是赤铁矿.矿石组合含量关系为磁铁矿>黄铜矿>黄铁矿>斑铜矿>辉铜矿.各类矿体中,矿石的矿物成分复杂,性质多变.由于矿床氧化带发育,氧化铜矿石占总储量的25.62%,氧化铜矿石与原生铜矿石选矿指标差别甚大,不利于采用一般的浮选法富集和冶炼,难以提高矿物成分的回收利用率.1.3伴、共生有价元素多而稀贵,综合利用潜力大铜绿山多金属共生矿床除主要金属铜外,还共生铁,伴(共)生金、银、钴、铅、硫、钼.矿床中的矿石化学成分以造矿元素铜、铁及少量钼、硫为主,形成单矿或复合矿石.伴生有可综合利用的金、银、钴、铟等稀贵元素和微量元素硒、碲、镓、铼等有益组分.造岩元素有硅、铝、钙、镁、钛、磷等,其特征是富铜铁、低钛磷.众多有价元素回收提炼后,不仅能生产各种电解类金属产品和贵金属产品,还能生产各种金属盐类产品,矿产资源综合利用潜力大.多金属共生矿床中,硫、铟、硒、磷大多富集在铜精矿中.硫在铜精矿中相对含量提高10～17倍,硒、碲则提高4～25倍,这就大大提高了矿产资源的综合利用价值.1.4地质赋存条件较好,有利于进行开采铜绿山矿区一般地形相对高差20～40m.矿床坡度平缓,大都在侵蚀基准面以下.地表多被浮土、废石及古冶炼炉渣覆盖.铜绿山铜铁矿床属岩浆期后矽卡岩接触交代含铜磁铁矿,产于中生代后期花岗闪长斑岩和三叠系大冶灰岩接触带内.矿床顶底板为岩溶化大理岩或岩浆岩,大都属坚硬-半坚硬的岩组.局部地段有风化、蚀变的软弱岩石和破碎带分布,主要位于浅部和接触带附近.其它地段和深部的各类岩石一般坚硬程度良好.开采坑道顶底板和露天采坑边坡的不良工程地质现象规模较小,分布面积也属局部,对矿床开采影响程度较轻.在疏干范围内有地面塌陷产生,但大部分位于矿床外围地段,主要不良工程的地质问题单一.因此,矿床属岩溶化和坚硬半坚硬岩层为主的非层状矿床,工程地质条件属于中等类型.同时,矿区深部及外围远景较大,水文地质条件中等.该矿体另一显著特点是埋藏浅,便于露天开采.矿体埋藏浅正是先民采矿而留下古矿冶遗址的首要原因.2矿区矿产资源开发现状特点及存在问题2.1资源开采能力与技术不断提高,但进一步开采难度增大铜绿山矿自投产以来,资源开采能力不断提高,成为大冶有色金属公司经济发展的重要支柱.随着采矿技术的改进,矿山日生产能力和综合日平均生产能力不断提高,矿石损失率和贫化率不断降低.此外,胶结充填局部流态化吸出式工业料包技术、井下采场顶板加固技术等的采用也大大提高了采场生产能力,降低了生产成本.矿产资源开采过程中存在的问题一是开采与征地的矛盾,因征地困难,排土场难以选定和扩大;二是矿山开采与古铜矿冶遗址保护的矛盾,铜绿山古矿冶遗址正位于Ⅲ、Ⅳ号矿体上部,这就影响到占全矿总储量80%的Ⅲ、Ⅳ号等矿体的开采问题.因此,今后随着矿区向纵深开发,开采成本将进一步增加,继续开采难度加大.2.2主体矿种分选回收能力不断提高,但综合回收利用程度偏低矿产资源分选回收是其综合开发的一个重要环节,随着开采技术和选矿技术的革新,铜绿山矿选矿适应采矿的能力不断提高,选矿处理能力、精矿铜品位、精矿铁品位、铜选比和铁选比以及铜铁回收率都大大增加.选矿处理能力由1970年的510t /d 提高到1994年的2463t /d;精矿铜(铁)品位由10.73%(64.28%)增加到18.73%(80.83%),铜选比和铁选比由1970年501　第4期祁春节:湖北大冶铜绿山矿区矿产资源及其综合开发利用的 5.2倍和 3.22倍分别提高到15.91倍和 3.97倍,从而提高了铜、铁回收率.同时,伴有贵重金属综合回收利用程度有了一定程度的提高.但目前尚有许多伴生有价元素和许多贵重金属元素,因技术条件限制得不到回收或无法回收而大量流失.2.3矿产资源开采生产量不断提高,但受工程工期影响十分严重铜绿山矿自一期工程正式投产以来,生产经营逐步发展,开发生产量不断提高,主体矿产品产量成倍增加.但一期工程至1985年后,生产能力逐渐减少,二期工程尚未衔接上,加上其他种种因素的影响,生产经营处于低谷阶段,因此反映在开发生产产量上起伏较大,并有减少的趋势.并且这种影响在露采开发上比坑采开发上更为显著.2.4矿产资源开发利用的经济效益和社会效益显著,但生态环境问题和社会问题十分突出铜绿山矿从1970年试产到1994年的25年中,上交利税为国家投资总额的 3.57倍.铜绿山矿在取得较好经济效益的同时,也取得了较好的社会效益.25年来,矿山开发的社会效益主要表现在如下几个方面:(1)矿山开发带动了周围农村第三产业及农业多种经营的发展,提高了农民的收入水平,改变了农民的生产经营观念.(2)矿山对农村乡镇采矿企业给予技术、资金等方面的支持,促进了乡镇企业的发展.(3)矿山开发解决了部分村民的就业问题,在一定程度上缓解了农民和土地之间的矛盾.(4)矿山开发建设促进了当地公路建设的发展,改善了周围农村的交通环境.(5)矿山支援农村农田基本建设和水利建设,无偿提供机械设备,帮助农村抗旱、排涝;此外,还为矿区周围乡镇企业和20多个自然村供水、供电.但是,矿山资源开发中所引起的生态环境问题和社会问题仍十分突出.生态环境问题主要表现为:土地压占、水土流失、水污染、农用土壤污染、塌陷、大气污染以及对古铜矿冶遗址保护的影响.而社会问题,则主要是由于矿产资源开发过程中出现的生态环境问题导致工农关系恶化.3矿区矿产资源综合开发利用对策和建议3.1加快矿山二期工程建设步伐,露采和坑采并重,努力提高矿产品产量和经济效益根据有色金属消费量的一般规律,国民经济工业总产值增长1%,消费量的增长则相应提高1.16%.我国长期以来存在着铜等有色金属需大于求的局面,仅“七五”时期铜的消费量为387.7×104t ,而其有效供给量仅220.96×104t ,自给率57%.尽管国际市场上铜金属价格近年来趋降,但由于进口受到外汇支付能力有限的制约,因此必须大力开发铜矿资源.显然,作为国家铜基地骨干矿山的铜绿山矿理应成为国家铜矿资源开发的重点.为此,须做以下几项工作.一是针对资源进一步开采难度增大的现状,继续加强矿产资源勘探工作,创造条件寻找新矿体、开辟新矿源.二是以铜资源开发为依托,加快矿山二期工程建设步伐,露采和坑采并重,切实提高主体矿产品产量.三是积极开展国际经济技术合作,实现矿山全盘机械化和自动化,实行开放式开发,将世界一流水平的新工艺、新技术设备用于采、选、冶工艺流程,不断提高经济效益.建议与智利、赞比亚开展铜矿采选冶、综合利用、环境保护等技术交流活动,引进先进技术和设备,并列入对外引资项目.3.2以科技进步来提高矿产资源利用程度,促进矿产资源的深度开发和广度开发科学技术是推动生产力发展的动力.铜绿山矿25年来,科技人员取得了100多项技术成果和革新项目,获得了较大的经济效益,但是科技转化程度仍然很低.只有以科技进步为先导,才能保证企业走上持续发展的兴旺之路.为此,一是继续抓好科技人才的培养、选拔和使用工502　华中师范大学学报(自然科学版)第30卷作,组成一支各类科技人才成龙配套的攻关梯队;同时充分发挥现有培训中心的作用,注重岗前培训,坚持超前教育,全面提高职工队伍的群体素质.二是把科研、设计、施工、生产紧密结合起来,实行技术链式开发,促进科技成果迅速转化为现实生产力.三是依靠科技进步和技术革新,提高矿产资源综合开发利用程度,努力提高各类金属回收利用率,改善产品结构,克服产品结构单一的缺陷.四是依靠和注重生产第一线的职工群众力量,激发其聪明才智和创造精神,继续积极开展合理化建议活动,推动矿山技术进步,解决开发生产中的技术难题.3.3加强环境管理,提高矿产资源综合开发利用的生态环境效益和社会效益铜绿山矿因历史等方面原因,在矿山发展建设中对环境保护重视不够,致使三废污染严重.虽采取措施并取得了成效,但环境问题仍然存在,还须针对不同污染源进行综合治理.一是进行矿山固体废弃物再资源化,合理堆置固体废弃物,有效进行土地复垦,重点营造水土保护林,采取必要的水土保护工程措施.二是采用国际先进的选矿技术和工艺,回收利用矿石中稀有、贵重金属元素,变废为宝,减少尾砂和废水排放中的重金属含量.三是拟利用外资,实施选矿尾矿综合利用工程和综合治理工程.四是按环保规划落实控制采矿废水(包括露采和坑采)污染措施,确保选矿厂铜、铁精矿溢流处理与回收工艺流程的正常运行,限期达到预期的治理效果.此外,对直接导致矿区工农关系恶化的环境问题,因地制宜地采取措施加以防范、控制和处理,提高矿产资源开发利用中的社会效益.总之,矿区环境的保护和治理必须以建立和实施矿山环境优化管理体制与“三废”防治措施体系为保证.3.4多环节节约开支降低成本,做好矿产资源综合开发利用的节料、节能、节水工作改变资源耗费型经济增长旧模式,确立资源节约型经济发展战略是制订各项对策的根本指导思想.因此,矿山矿产资源开发中拟应以“开源节流”为导向,多环节层层节省开支,降低成本,做好矿产资源综合开发利用的节料、节能和节水工作.要做好这项工作必须优化矿山管理、向管理要效益.一是设备管理,要优化管理制度,提高管理效益,提高设备完好率、设备可开动率和设备利用率,广泛开展修旧利废活动,严格执行备件消耗定额,同经济责任制挂钩,奖惩分明.二是物资管理,要认真落实国家物资管理政策,遵循物资流通规律,抓好计划、采购和包储三大环节进行物资管理,建立健全的物资管理制度,厉行节约,减少浪费.三是能源管理,要建立和健全能源管理制度,组建和完善矿、车间两级能源管理网;加强生产和生活能源的使用管理,将生产和生活用能源分开管理;对周边农村及企事业单位用电线路进行清理,实行装表计量收费,对矿区生活用电进行综合治理;采用集中供热、供暖,降低煤焦的消耗,提高节能效应;加强生产能源使用管理,进行定额管理并和经济责任制挂钩;在电力供应上采用削峰填谷、限电拉闸等方法,合理组织生产和启动设备,降低电能消耗.四是用水管理,应加强采矿给水、选矿供水、选矿回水和生活用水4个系统的用水管理.继续采取采矿废水送选矿厂作选矿用水措施,提高水的利用率;对周边农村企事业单位用水实行装表计量收费.3.5坚持“一业为主,多种经营”办矿方针,促进矿区社会经济持续协调发展矿区矿产资源是有限的,不可能永久开采,这是不以人们意志为转移的客观规律.据研究表明,铜绿山矿的保有储量至多还能开采50年,那么50年以后怎么办?这个问题现在就应作出明确回答.那就是要制定和实施矿区社会经济可持续发展战略.就铜绿山矿区的现实情况而言,可持续发展战略拟应包括以下内容:一是坚持“一业为主,多种经营”的办矿方计,即以矿业生产为重点,进行矿产资源的深度开发和广度开发,同时积极发展多种经营.二是实施矿办企业和矿外联营并举战略,一方面实行“一矿两制”办矿新模式,组建和完善矿山劳动服务公司,503　第4期祁春节:湖北大冶铜绿山矿区矿产资源及其综合开发利用发展集体经济、开发新产品、安置待业人员,为矿山建设和职工生活服务;另一方面,发展对外联营,推动横向经济联合,充分发挥矿山资源、装备、人才的综合优势,增加经济实力.三是大力发展第三产业,包括交通运输、贸易、商业、饮食、娱乐、服务等行业,组建第三产业各行业的公司和经营实体.四是调整和优化矿区产业结构,加快现代企业制度改革步伐,组建由国有企业、集体企业和社团法人出资的股份有限公司.五是积极开展国际经济技术合作与交流,一方面引进外资、利用外资,加强矿产资源综合开发利用;另一方面,发展技术出口的劳务输出,承办某些发展中国家类似矿山的开发和建设,为国家经济建设增创外汇.六是建立“矿镇合一”“以矿带村”的管理体制,逐步形成“矿兴民富”、“民富矿安”的矿区生态、经济和社会综合体,促进矿区生态、资源、经济和社会的可持续协调发展.致谢　铜绿山矿杨永光教授级高工给予极大帮助,特此致谢.参考文献1　国家环境保护局自然保护司.自然资源的合理利用与保护.北京:中国环境科学出版社,1993.2　湖北省计划委员会.湖北国土资源.武汉:湖北人民出版社,1985.3　高瑞科.湖北省经济开发现在与未来.北京:经济管理出版社,1994.STUDY OF THE INTEGRATED EXPLOITATIO NAND UTILIZATIO N OF MINERAL RES OURCE OFTHE MINERAL AREA OF TO NGLUSHAN ,HUBEI PROVINCEQi Chunjie(Depar tment o f Geog ra phy ,Centra l China N or mal U niv e rsity ,W uha n 430070)Abstract The minera l area o f To ng lushan is one of the famo us Chinese co pper mineral bases ,this pa per ex plo res the cha racteristics of mineral resources .Then ,it studies the status and existing problem s of the ex ploitaion of mineral resources .Fi-nally,so me counterm easures a nd pro posals for the integ rated ex ploita tion of re-sources are put fo rw o rd.Key words the mineral area o f Tonglushan;mineral resources;integ ra ted ex-ploita tio n a nd utilization 504　华中师范大学学报(自然科学版)第30卷。