南非金矿井的深部开采技术.pdf

j『尹南非金矿井的深部开采技术
英国《采矿杂志》编辑部J．查德威克‘壹f耄J
南威敏
摘要：介绍了南非深井金矿开采业的现状和面临的问题，论述了为了使深部开采工
作B够安全进行需要采取的8个对策。最后详细介绍了南非在顺序格式果矿方法等方
面所做的一些有益尝试和实践经验·
关键词：深井
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预计到2010年，南非6O多的黄金产力和安全方面的问题，使南非采矿业遇到了
量将来自2O00m深度下，而1990年这个前所未有的困难。安全问题主要是由于深部
数值仅为28。随着开采深度的增加，技术巷道承受的高应力造成的，而生产能力问题
难题也不断增加。更大的岩体压力使得控制受此影响较小。”
岩爆危害的难度越来越大，到达工作地点的他们继续讲到：岩石的破碎通常是在受
时间也越来越长，通风成率不断增加，提升控状态下进行。但是，偶发的恶性事赦能突
能力也更受重视。据南非C$IR采矿技术公然打断采矿活动，有时还可导致工人受伤甚
司的一些岩石工程师在最近的一篇报告中至死亡。例如，高达67的矿山死亡事故和
说：“在过去的两三年里，由于商品价格偏低、3O的伤害事故都是由与岩石有关的事故引
成本不断增加、品位下降，另外还有生产能发的。这些问题在中等深度采矿时带有地方

在克里沃罗格矿区矿山生产联合公司采几十年。如果预计则2000年乌克兰从这些
中，还有开采磁铁石英岩的矿井——。巨矿井生产的铁精矿的需求量是4800万t～
人、奥尔忠尼启则、“五一，后二者开采的5∞n万t，则磁铁石英岩的地下与露天开采
磁铁石英岩转给中部采选联合公司和北部采之比将取决于许多情况，首先是结合技术、经
选联合公司进行选矿，“巨人”矿井有自己的济、生态和社会因素考虑各露天矿和矿井开
选矿厂·每年可加工磁铁石英岩达200万t．采磁铁石英岩的效益。克里沃罗格矿区开采
1995年地下开采375万t磁铁石英岩，以此磁铁石英岩的实践表明，在露天矿开采深度
选出143万t铁精矿(其中33万t为“巨为300m和300m以上时，地下开采完全可以
人”矿选厂选出的)或是由各采选联合公司同露天开采竞争。
露天矿生产的磁铁石英岩总量的3．8。译皂俄罗斯{rOpHh~~KypHa．q》，
上述3个矿井1995年总生产能力为1997．N91，5～8
850万t，到2000年生产能力可墁加到1030解世俄译宋膏琦校
万t。这些矿井赋存的磁铁石英岩储量可开(收藕日期1997年6月26日)
胃井盒一矿山·29·

性，当开采进行到一定深度时就会出现。在——开发非线性固体力学分析技术，以
极深水平处，似乎特别严重。如果在设计中便在评价开采策略时能够开发计算机辅助模
未事先采用更好的应力承受方案、支护装置拟和计算机辅助设计。
和更有效的采矿方法，深部矿床开采时，本前三项技术已经进行充分开发需要的是
来已经很高的成本还会进一步增加。”实施。深部矿井的水力凿岩技术也是如此，其
为了使极深部的开采工作能够安全地进余的还有待进～步研究开发。
行，下面详细列出了8种对策：

——1顺序格式采矿
补充完善当前的知识和技术，减少
与岩体有关的事故，井提高劳动生产率。为新型顺序格式开采工艺，对于深矿井来
克服在深部环境、地质和岩体中变化不定的说已经是一种成功的采矿方法，它提高了采
情况，需要新的设想和新的技术。矿的选择性，而且能把地震活动降到最低限
——开发更有效的局部支护设计。这种度。
设计，不仅要使得极深部和(或)高应力条埃兰兹兰(Elandsrand)矿，拥有首创的
件下的开采工作能够顺利进行，而且要使采顺序格式开采，并声称这项技术和南非传统
出的矿石量最多。的长壁开采法相比，能把原矿品位提高lgt

——积累与开采活动有关的地震活动的
充分认识，特别是在地质结构和对策方面。南顺序格式开采方法把分散开采概念和部
非已经拥有最先进的地震技术，并对它的有分回采系统结合在一起。部分回采(85)降
效利用已有了解。但是，还缺乏对岩体变形低了总应力等级，同时还减少了凿岩工作。运
参数的定量认识。输巷道和回风巷道在回采之前掘凿，它们位
——研究岩爆作用机理，以便能够采取于金矿脉垂直下方S0m处。穿脉巷道和天井
有效的岩爆控制措施，减少事故次数，降低从运输水平每厢200m掘进一个。总的回采
生产成本和生产损失。地震监测是了解岩爆方向是从井筒矿柱向外开采，扶一个天井中
破坏机理的关键。心线到另一个天井中心线向外采到两端边
——开发能够满足超深矿并和大开采宽界。回采工作首先向井筒矿柱推进，然后离
度需要的支护系统。JcI公司的“南深”矿是开此井矿柱，向另一个矿柱的回采中心推进。
目前最先进的深井。天井之间的距离由最大的有效耙运距离
——为监控岩爆条件研究经改进的地震确定，这个距离选择2