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尾矿大量消纳的最佳途径

文档作者：陈晶1 朱立德2 文档来源： 1．建筑材料工业技术情报研究所 2．建筑材料工业技术监督研究中心，		点击数：	更新时间： 2024年08月08日
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上一篇：大粮堆两种不同通风方式通风效果比较

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2017年8月第4期尾矿大量消纳的最佳途径——陈晶朱立德·55·
∥夺。夺‘夺’争’幸‘争‘寺’寺‘寺‘夺’夺一}’夺’争’．
2环保与综合利用；
。强．争．夺．幸．幸．夺．争．夺．争．争．争．争．夺．牛．夺．牙
尾矿大量消纳的最佳途径
陈晶1 朱立德2
(1．建筑材料工业技术情报研究所；2．建筑材料工业技术监督研究中心，北京100024)
[摘要] 介绍了尾矿的危害及利用方式，分析了使用尾矿进行充填开采所产生的经济效益及社会效益，总结出
大量消纳尾矿的最佳途径是用于矿山采空区的充填工程。
[关键词] 尾矿消纳；矿山充填
[中图分类号】X756 [文献标志码】A [文章编号]1008—5122(2017)04—0055—03
The Best Way to Eliminate and utilize Huge Amounts of Tailings
CHEN Jing，ZHU Li·de
Abstract：In this paper，the hazard and utilization mode of tailings are introduced，and the economic and
social benefits from using tailings for filling mining are analyzed，the best way to eliminate and use huge a—
mount of tailings for filling mining is summarized．
Key words：tailings use and eliminate；mine filling
人类社会得以生存和发展的物质基础之一是矿
产资源。我国经济的发展对开发矿产资源的需求日
益增长。高的开发速度导致尾矿——这种矿山开采
的伴随物，以约6亿t／a的速度增长。《中国矿产资
源节约与综合利用报告(2015)》最新统计数据显
示，近5年来，我国尾矿年排放量高达15亿t以上。
尾矿和废石累计堆存量约600亿t，其中废石堆存
438亿t，尾矿堆存146亿t。煤矿、铁矿及铜矿开采
产生的废石约为329亿t，铁矿、铜矿、金矿开采形成
的尾矿约为121亿t¨1。
1尾矿的危害
尾矿的大量堆存造成了环境、资源、土地及安全
等方面的诸多问题：
(1)污染环境。尾矿中可能残留硫化物、氰化
物、松油、絮凝剂等，长期堆存时，容易产生气味难闻
[收稿日期]2017—05—04
[作者简介]陈晶(1985一)，湖北武汉人，硕士，工程
师，研究方向：矿山充填材料。
并且对人体有害的气体或酸性水口。。尾矿库如出
现泄露时会严重污染周遭的河流和土地。2015年
11月23日，陇星锑业尾矿库约2．5万m3的含锑尾
矿及尾矿水发生泄漏，造成甘肃、四川两省境内约
346 km河道的锑浓度超标、甘肃省西和县境内部分
区域地下水井锑浓度超标。甘肃、陕西、四川I三省部
分区域乡镇集中饮水水源、地下井水停止使用，受影
响人数约10．8万人，造成直接经济损失6 120．79万
=f 3] 兀。。。
(2)占用土地。目前，只有少部分尾矿被回收
利用，绝大多数尾矿仍堆存在尾矿库中。而且随着
尾矿数量的进一步增加，占用土地的面积将越来愈
广。2015年煤矸石排放量接近8亿t，全国累计堆
存量45亿t，形成的煤矸石山2 600多座，占地130
万km2，且煤矸石的排放量随着煤炭采选业的发展
以每年约10％的速度增加”。。
(3)投资巨大。尾矿处理的相关设备价格昂
贵，整个采选企业约有5％～40％的费用用于基建
投资。另外，尾矿库后期需要大量维护和维修资金。
我国冶金矿山尾矿库基建投资需1万～3万元／t，生
万方数据
．56． 有色冶金节能口环保与综合利用
产经营治理费用3万元～5万元／t。全国400多座
冶金尾矿库，每年的营运费用高达7．5亿元之多¨1。
(4)安全隐患。尾矿库危害被美国公害评定小
组评定为第18位世界灾害隐患(共计93种)。溃
坝、滑坡等尾矿库安全事故发生，将引发泥石流、塌
陷、水土污染等地质危害。矿山企业不能正常生产
的同时也将会给当地的居民带来巨大的灾难。2014
年9月20日，陕西采石场尾矿库凌晨溃坝，泥石流
冲毁大量民房，并造成3人死亡。2010年9月21
日，信宜紫金银岩锡矿尾矿库溃坝，造成距离尾矿库
下游河道4 km的石花地水电站拦河坝溃坝，下游
17人死亡，引发520件财产损害赔偿案件。6。。2008
年9月8日，山西临汾市新塔矿业有限公司980沟
尾矿库发生溃坝事故，造成277人死亡、4人失踪、
33人受伤“。
2尾矿的利用
当前尾矿的回收利用，主要有以下几种途径：尾
矿再选、建筑材料生产、用于制作肥料、改良土壤剂
和矿山采空区充填。
尾矿再选是对尾矿中有用的成分进行再选，虽
然能提高资源的利用率，但再选过后的尾矿仍然会
进入尾矿库堆放，尾矿库所带来的安全问题仍然
存在。
尾矿用来生产建筑材料也有一定的局限性。第
一，由于尾矿的成分十分复杂，目前尚缺乏普遍使用
的处理尾矿方法。经过再利用的尾矿制成各种建材
产品，比如免烧砖、玻璃等。这些建材产品不少是我
们日常生活中经常接触的，如果有危害(放射性等)
是会影响到人民的生命财产安全，所以利用尾矿生
产建材产品的种类及数量都会受到限制。第二，由
于尾矿的本征特性，例如尾矿粒度级配差，使得尾矿
在做建材时，需要有性能更优良的、更昂贵的其它材
料与之匹配才能做出合格的产品，导致整体价格提
升，使采用尾矿作为原料的建筑材料失去竞争力。
第三、尾矿在做建材类产品时，都会有一个使用上
限，所以用尾矿做建筑材料并不是一个大量消纳尾
矿的很好方法。
用尾矿做肥料、土壤改良剂同样对尾矿的数量
消耗很少。能够大量消纳尾矿的最好的途径就是用
于矿山采空区充填。截止到2015年底，全国金属非
金属地下矿山共有采空区12．8亿m3，如此巨大的
充填需求，将消纳大量以尾矿为原料的充填材料。
过去部分矿山采用分级尾砂充填，一部分尾砂矿仍
然需要放到尾矿库中闲置，而现有的技术已实现全
尾砂充填，全部的尾矿都能被利用起来。
3 利用尾矿进行充填开采的效益分析
3．1煤矿充填开采
随着经济高速增长，煤炭资源消耗量也越来越
多，可开采煤炭量日渐减少。另一方面建筑物下、水
体下、铁路下(简称“三下”)压着大量可开采的煤炭
资源无法有效开采出来。我国现有煤炭储量约
1．02万亿t，但是有效开采量仅3 000亿t左右，“三
下”压煤量高达138亿t¨。。
我国当前“三下”采煤主要开采方式是搬迁开
采和条带开采。搬迁开采成本巨大，导致煤炭企业
经济效益降低，并且容易引发政府、企业和居民之间
的经济纠纷问题。条带开采的缺点是丢煤多，回采
率一般在40％～78％19 o，且掘进成本高，地上建筑
容易出现裂缝，甚至会造成地上建筑沉陷的问题出
现。用于修补建筑裂缝，修复建筑沉陷问题，需要支
出较多费用，所以条带开采的经济效益也很低。随
着煤炭开采技术水平的提高，充填开采技术得到了
极大发展。充填开采不仅能大量回采“三下”压煤；
提高煤炭产量，而且能有效控制地表下沉；还能大量
消耗煤矸石，减少煤矸石对水资源、大气和土壤的
污染。
首先，充填开采能解决“三下”压煤问题，提高
回采率。若实施充填开采，中厚煤层采区回采率可
达到85％以上，薄煤层采区回采率达到90％以上，
相比条带开采的40％～78％，回采率有了很大的提
高，煤炭产量也大大提高。以邢台煤矿为例，其可采
储量为2 327．9万t，建筑物下压煤达5 823万t。通
过应用采空区充填技术后，既实现了不迁村开采，又
解放煤炭储量2 000多万t¨⋯，建筑物下约34．4％
的煤炭资源被解放出来。按34．4％的比例估算，我
国“三下”t38亿t的压煤量，采取充填开采将解放
煤炭储量47亿t，相当于我国煤炭一年的产量。以
煤炭每吨600元的售价计算，47亿t煤所带来的经
济价值是28 200亿元。
另一方面，充填开采能有效解决煤矸石露天堆
放，占地、污染环境的问题。《我国煤炭城市采空塌
陷灾害及防治对策研究》的报告显示，全国累计采
空沉陷面积超过70万公顷(7×10旧m2)。假设采
空区高度为3 m，采空区体积为2．1 X 1011 m3。假设
万方数据
2017年8月第4期尾矿大量消纳的最佳途径——陈晶朱立德·57·
1 m3的充填材料，利用煤矸石1．6 t／m3。若将2．1×
10”m3的采空区全部充填，将消耗3．36×10“t的煤
矸石，约减少煤矸石占地面积867万亩，相当于减少
13 136个天安门广场的占地面积。
3．2非煤矿山充填开采
我国自20世纪80年代以来，由于矿业法规不
健全，矿业秩序混乱，导致非法、无规划的乱采滥
挖，在矿山周边留下大量规模不等的采空区。据
不完全统计，在全国20个省、区内，发生大规模采
空区灾害有180处以上，累计塌陷面积大于70万
公顷，经济损失超过500亿元⋯。。《金属非金属地
下矿山采空区事故隐患治理工作方案》¨2。中数据
显示，到2015年底，全国金属非金属地下矿山共
有采空区12．8亿m3。结合上文提到的70万公顷
塌陷面积，造成损失为500亿元，如今有12．8亿
m 3安全隐患，如若塌陷一小部分，所造成的经济损
失都是无法想象的。采取充填开采避免的经济损
失必将高达百亿元。
另一方面，假设充填材料的密度为1 500 kg／m3，尾
矿占充填材料质量的50％，那么12．8亿m3的采空
区将消纳9．6亿t尾矿。尾矿被大量消纳后，既减
少占地面积，又大大减少新建尾矿库的数量及降低
尾矿库运行成本。上文中提到400座冶金尾矿库，
每年的营运费用为7．5亿元。假设全国10 000座
尾矿库，按此比例计算，全国尾矿库的营运费用为
190亿元。随着尾矿被充填到采空区后，建设尾矿
库的征地费用和尾矿库的营运费用190亿元都将不
再需要。同时，尾矿被充填到采空区中，可完全杜绝
尾矿库泄露、溃坝等安全问题的发生，减少尾矿对土
壤、水源的污染。
再者，消除采空区安全隐患，将降低庞大的搬
迁、拆迁费用，提高当地居民生活的幸福指数。在
矿山采空区的居民，常年都生活在恐惧当中，唯恐
自己的家不知何时会被土地吞咽，不复存在。只
有把他们脚下的土地填实了，他们悬着的心才能
落地。
4 结语
将尾矿充填到矿山采空区中才是大量消纳尾
矿的最好途径，才能解决上述环境污染、占用土地
和引发安全事故等诸多问题。2000年以来，研究
者在充填材料制备、运输设备和充填回采工艺技
术等方面均取得了优异研究成果，国内应用充填
采矿法、全尾砂充填技术的矿山也日益增多。实
践表明，充填的经济、社会和生态效益也十分显
著。应用尾砂充填技术既解决了尾矿问题，同时
也解决了采空区的安全问题，这两个重大安全隐
患的解决，将推进我国矿业可持续发展，实现我国
矿山绿色无废开采的建设。
[参考文献]
[1] 《中国矿产资源节约与综合利用报告(2015)》发布，
http：∥WWW．mlr．gov．cn／xwdt／jrxw／201512／t20151204～
1390522．htm，2015．12．04．
[2] 王儒，张锦瑞，代淑娟．我国有色金属尾矿的利用现状
与发展方向[J]．现代矿业，2010，6．
[3] 栗鸿源，陇星锑业尾矿库泄漏调查事件结果公布[N]．
中国矿业报，2016．10．18．
[4] 吕永桃，孙道胜．煤矸石堆放及其利用中产生的污染
[J]．安徽建筑工业学院学报(自然科学版)，2007，10
(15)51—54．
[5] 王儒，张锦瑞，代淑娟．我国有色金属尾矿的利用现状
与发展方向[J]．现代矿业，2010，6．
[6] 李平，信宜尾矿库溃坝索赔深陷“罗生门”[N]．中国
矿业报，2016．07．23．
[7] 青海新晋省委常委张建民：曾因山西9．8尾矿库溃坝
事故被免http：∥blog．sina．eom，2015．
[8] 徐法奎，李凤明．我国“三下”压煤及开采中若于问题
浅析[J]．煤炭经济研究，2005(5)：26—27．
[9] 宋宏，我国条带开采的研究现状及发展叙事分析[J]．
技术与市场，2016，23(8)197．
[10] 河北推广采空区充填技术．http：∥WWW．mlr．gov．en／
xwdL／dfdC200904／t20090429—1 19137．html．
[11] 袁积余，郭生茂．矿山井下低成本充填胶凝材料的开
发研究[J]．甘肃冶金，2008，30(1)：18—21．

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