中国废弃矿山地下抽水蓄能电站技术要点与可行性分析

 为应对全球气候变化、化解资源环境危机，中国需推进能源结构调整与优化，逐步提高可再生能源开发利用比例，加快解决可再生能源存储的瓶颈问题。中国废弃矿山数量巨大，利用废弃矿山遗留下来的大量地下空间建造抽水蓄能电站为中国可再生能源存储提供了新的思路。基于德国利用废弃金属矿山和煤矿地下空间建造地下抽水蓄能电站的实例，从岩石力学、矿山规划、机械构置、能源系统规划、法律、环境影响以及经济性等方面深入探讨了中国利用废弃矿山建造地下抽水蓄能电站的相关评价原则与技术要点，并进一步提出了中国废弃矿山地下抽水蓄能电站研究的基本方向和主要内容。     

黄金矿山尾矿的再资源化

随着黄金开发规模的扩大和开采历史的延长，黄金矿山尾矿逐年增加。堆存的尾矿不仅占用大量土地，浪费大量资金，还严重污染环境。本文综述了黄金矿山尾矿的再资源化利用方法：一是回收，即从金矿尾矿中提取金，银以及铅、锌、铜、硫等伴生成分进行尾矿再选；二是利用，以尾矿为基本原料开发新产品；以此来实现金矿尾矿再资源化。     

矿山尾矿综合利用及合理化建议

我国拥有着非常丰富的矿产资源,但是在经过长时间粗犷的开采之后,矿产资源的数量正在逐步减少,同时由于开采方式所存在的问题,造成了严重的资源浪费。而其中最为显著的就是矿山尾矿资源浪费问题,在对于矿产资源加以开采之后,往往会遗留大量的矿山尾矿,而在传统的开采过程中,这些尾矿并没有得到充分的利用。矿山尾矿资源的浪费不利于可持续发展,因此本文主要针对我国矿山尾矿综合利用方面所存在的问题进行了分析,同时提出了依据尾矿的特点和分类对其进行二次利用的建议,以期能够为矿产资源的可持续发展提供相应的参考。     

功能性微生物在废弃矿山生态修复中的应用

采矿业是经济发展的重要推动力,但采矿活动后遗留了大量废弃矿山,极大地影响着生态环境。笔者基于矿山生态修复背景总结了目前废弃矿山存在的环境问题及常见生态修复技术,并根据矿山修复过程中微生物对土壤和植物的影响,将应用于矿山生态修复的功能性微生物划分为植物根际促生细菌、矿物质溶解微生物、固氮菌、根瘤菌和菌根真菌等5个类别,阐述了功能性微生物在土壤重构与植被重建中的重要作用。目前认为:微生物矿山生态修复过程中功能性微生物接种剂一直存在是最理想的状态,可以长期对生态系统起到积极作用,延长微生物接种剂的存活时间以及其作用发挥时间对废弃矿山的生态修复至关重要;针对不同类型废弃矿山生态系统的特殊性,开展废弃矿山微生物原位应用的相关研究,生产适合不同类型废弃矿山生态修复的功能性微生物,是废弃矿山生态修复亟待解决的问题;进一步揭示微生物溶解矿物的长效作用机制,保障植物的养分供给是功能性微生物在废弃矿山生态修复应用领域面临的挑战。     

废弃矿山的安全与环境灾害问题及其系统科学研究方法

资源开采完毕后,形成了大量的废弃矿山,在多种、多相复杂因素作用下,已经导致地面、水系和大气环境灾害。废弃矿山的地面、水系和大气环境灾害渐变积累,就可演化并诱发突变性的安全灾害问题。建议利用非线性系统科学研究方法,研究废弃矿山系统的非线性结构、环境及其演化过程和控制变量,来探讨废弃矿山安全和环境灾害的孕育、潜伏、爆发、持续、衰减、终止等过程及评估、评价、监测、预测、预报、治理等。     

程家沟铁矿露天转地下后露天坑排尾可行性研究

针对矿山露天转地下开采后尾矿库容积不足。新建尾矿困难的现实问题,提出利用废弃的露天坑排放尾矿的技术方案,并采用ANSYS三维有限元数值模拟方法,对排尾后的地下采场稳定性从排尾高度、应力场等方面进行了模拟研究,分析了露天坑排尾后地下采场的稳定性,并针对可能出现的问题提出了具体的工程控制措施。     

程家沟铁矿露天转地下后露天坑排尾可行性研究

针对矿山露天转地下开采后尾矿库容积不足，新建尾矿困难的现实问题。提出利用废弃的露天坑排放尾矿的技术方案，并采用ANSYS三雏有限元数值模拟方法，对排尾后的地下采场稳定性从排尾高度、应力场等方面进行了模拟研究，分析了露天坑排尾后地下采场的稳定性，并针对可能出现的问题提出了具体的工程控制措施。     

废弃矿区景观重塑探讨——以海口磷矿为例

矿产资源的开发利用形成了大量废弃矿区,严重破坏了矿山生态环境。我国矿山企业虽做了很多的恢复治理工作,但成效都不十分明显。对废弃矿区景观重塑问题进行研究,帮助企业走出这一困境已经势在必行。以云南昆明海口磷矿的废弃矿区为例,在景观生态学的相关理论的基础上对废弃矿区景观重塑展开探讨,对景观生态进行重新规划设计。对我国各类矿山废弃矿区的生态恢复及景观设计具有一定的参考价值。     

黄铁矿及含钴黄铁矿的浮选研究

黄铁矿是化学工业的原料。它有单一的矿床,但是,普遍地伴生于其他金属矿床中。单一黄铁矿矿床可作为化工原料基地,而普遍伴生于其他金属矿床中的黄铁矿也可以综合利用来开辟化工原料来源。但是,在某些矿山,黄铁矿随尾矿废弃;某些矿山未建选矿厂,黄铁矿则成为主要金属的有害杂质,对冶炼产生不利的影响。     

对某废弃铀矿山辐射环境的调查分析

通过对我国某废弃铀矿山地表贯穿辐射剂量率2、22Rn析出率、空气中氡及其子体浓度、土壤和水体中天然放射性核素含量的监测,调查和分析了矿山辐射环境现状.结果表明,该废弃铀矿山已受到放射性污染.其中,1#矿点和尾矿堆放射性水平较高,是矿区主要放射性污染源项,应采取整治措施.其他区域放射性较低,未超过国家基本限值.     

陶瓷真空过滤机在尾矿处理中的应用

近几年金属原材料价格上涨,各地新建了大量选矿厂,许多老矿山也开始扩建规模。但水资源紧缺问题越来越成为制约企业发展的重要因素。陶瓷真空过滤机能最大限度回收尾矿中的水分,提高水的重复利用率,因此并逐渐应用到尾矿处理中。     

优选法在某尾矿资源勘察设计中的应用研究

尾矿在水流运输至固定位置形成堆积尾矿,其岩体物理性质在空间分布上与原生矿床有很大差异。在资源勘查布孔设计中,现有等分布点设计工程量大,而且难以找到典型有用的尾矿剖面。通过对某矿山尾矿堆积规律分析,确定其沉积的函数在纵向和横向上具有单谷或者单峰函数性质,利用优选法进行布孔设计,快速获得了典型剖面,取得了较好的效果。     

江西省废弃矿山地质环境问题调查与分析

为查明江西省内废弃矿山地质环境问题,2016—2018年间,原省国土资源厅组织编制了《江西省矿山地质环境详细调查技术指南》,并以此为指导对省内废弃矿山地质环境问题进行了详细调查.结果查明,江西省内现存废弃矿山6070座,总面积615.92 km2;废弃矿山在各设区市均有分布,矿种以建材及砖瓦粘土矿为主,开采方式以露天开采为主,原有生产规模则以小型为主.地形地貌景观破坏和土地资源破坏是废弃矿山地质环境问题的最主要表现形式,其次为含水层破坏,再次为水土污染,破坏最小的为地质灾害(隐患),总破坏面积26112.40 hm2.废弃矿山以人工治理或自然恢复方式,恢复治理面积总计7877.83 hm2,恢复治理效果"良好"等级居多.提出了自然恢复、"轻型化"恢复治理、生态修复、恢复治理从"表面"转向"里面"、积极探索废弃矿山综合利用途径、认同废弃矿山景观的存在等6条恢复治理建议措施.     

动力触探在煤矸石回填废弃矿井、塌陷坑中的密实度检验应用

矿山地质环境治理工作中用煤矸石土回填废弃矿井及塌陷坑的密实度检测工作较复杂且耗时费力,为解决此问题,我院在阜新艾友煤矿区矿山地质环境治理一期工程设计工作中采用采用模拟废弃矿井或塌陷坑的方法开展野外和室内联合检测,得出了煤矸石回填密实度的简易检测方法,即轻型动力触探试验检测,为施工中的检测节省了大量人力、物力和时间。     

中小型铁矿尾矿库回采方案研究

以典型中小型铁矿尾矿库尾矿回采工程为研究背景，基于矿山尾矿库现状与回采工程力学分析的基础上提出了具体的尾矿回采方案。研究结果对类似矿山尾矿库回收方案的制定有借鉴意义。     

矿山尾矿资源化利用现状及攀枝花尾矿利用途径探讨

对我国矿山尾矿综合利用现状进行了较详尽的阐述，对尾矿资源化利用过程中存在的问题进行了分析，并探讨了攀枝花尾矿综合利用的途径。     

金属矿山尾矿问题及其综合利用与治理

我国金属矿山在地面积存的尾矿已达40多亿t,并以每年约2.1亿t的速度在增长。金属矿山尾矿的主要特点为颗粒极细、数量极大、毒性很强、浓度很低。尾矿库占用大量土地,尾矿库工程事故,尾矿对地面环境和地下水源的污染等,迫切需要采用新技术开展对尾矿综合利用和治理的研究与开发,包括回收利用尾矿中的金属和非金属元素,利用尾矿制作建筑材料或磁性肥料;采用各种措施全面治理尾矿,如设立地下尾矿库,利用地面尾矿库作排土场,尾矿膏体地面无坝堆放与同步复垦等,其最终目标是建立"无尾矿山"。     

摆头冲尾矿库坝体抗滑稳定性分析

尾矿设施是矿山生产设施的重要组成部分，属于矿山三大控制工程之一。尾矿运行状况的好坏不仅仅涉及到矿山生产的经营管理和效益，更重要的是它将直接影响到库区下游人民生命和财产安全与库区周边地区的生态环境。尾矿坝溃坝事故是尾矿库安全管理工作面临的重要问题之一，导致尾矿库溃坝事故的主要原因是尾矿库坝体失稳。     

金属硫化物矿区环境污染的源头控制与修复技术

金属硫化物矿区尾矿的自然风化可产生大量含重金属和硫酸根离子的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.文中介绍了笔者及其团队的相关研究工作:基于矿山尾矿的化学及微生物氧化机理,开发了缓释杀菌剂以抑制微生物氧化,并制备出以三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠为代表的尾矿钝化剂,隔断尾矿与空气、水和微生物的接触,抑制尾矿的氧化,实现从源头上控制重金属和硫酸根离子的释放;针对矿区重金属和硫酸根离子主要通过水体迁移造成周围环境污染的现状,开发了利用改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料去除重金属和硫酸根离子的技术,并通过硫酸盐还原菌在改性吸附材料上的固定化构建了能同时去除重金属和硫酸根的生化功能材料.此外,还开发了利用经济作物玉米来修复污染土壤的"边生产-边修复"技术,实现了农业生产与土壤修复的同时进行.     

铁矿尾矿不烧建筑制品的研制

冶金矿山的选矿厂,堆放尾矿不仅占用大量土地,而且需要巨额的基建投资及生产、运输费用,更严重的是污染环境、破坏生态平衡。一旦溃坝,危及国家和人民生命财产的安全。不烧尾矿建筑制品的研制成功,对于节约投资,保护土地,改善环境和保障人民生命财产都具有重大的意义。