加拿大、爱尔兰两矿山考察的启示和借鉴.pdf

S e r i c sN o ．1 0 3 铜业工程总第1 0 3 期 J a n A a r y2 0 1 0 第l 期 C O P P E RE N G I N ER I N G 2 0 1 0 年第l 期 加拿大、爱尔兰两矿山考察的启示和借鉴 陈慕林 江西铜业集团公司东同矿业有限责任公司，江西东乡3 3 1 8 1 2 摘要了解国外地下开采矿山先进的采矿技术和装备以及安全生产管理经验。启示和借鉴东同矿业缺少 富矿资源，也应该走规模效益的道路，改进采掘工艺，提高生产能力。使用较为先进的液压电动设备。提高充填料 浆浓度，保证充填质量。提高员工素质，坚守安全生产规章制度。 关键词启示和借鉴；采掘；技术；设备；系统 中图分类号T D 2 1 2文献标识码C文章编号1 0 0 9 3 8 4 2 2 0 1 0 0 1 - 0 0 4 6 - 0 3 I n s p i r a t i o nf r o mV i s i t i n gM i n e si nC a n a d aa n dI r e l a n d C H E NM u l i n J i a n g x iC o p p e rC o r p o r a t i o nD o n g t o n gM i n i n gC o ．L t d ，D o n g x i a n g3 3 1 8 1 2 ，J i a n g x i ，C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt ol e a r nm o d e mm i n i n gt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n ta sw e l la ss a f eo p e r a t i o nm a n a g e m e n te x p e r i e n c e ．w ep a i da v i s i tt ot w oo v e r s e a 8m i n e s ，a n dg o ts o m ei n s p i r a t i o n sf o rm i n i n go p e r a t i o nm a n a g e m e n ti nD o n g t o n gM i n i n gC o ．，L t d ． K e yw o r d s i n s p i r a t i o n s ；m i n i n g ；t e c h n o l o g y ；e q u i p m e n t ；s y s t e m 为加快推进东同矿业公司五号矿体深部开采项 目建设，确保五号矿体深部开采项目建成后能顺利 达产达标，了解国外地下开采矿山先进的采矿技术 和装备以及安全生产管理经验，我们赴加拿大、爱尔 兰两矿山进行了学习考察活动。先后考察了加拿大 的V a l eI n c o 公司加森矿 G a r s o nM i n e 和爱尔兰的 波利登塔拉矿 B o l i d e nT a r aM i n e s 。 l 加森矿和波利登塔拉矿的基本情况 1 加拿大的V a l eI n c o 公司加森矿 G a r s o n M i n e 矿山于1 8 9 1 被发现，1 9 0 8 年开始生产，有百 年的历史。全矿员工2 3 0 人，其中井下作业人员 1 6 0 人，4 班6 小时作业制。 矿山主要产品为镍和铜。全矿有5 条矿带组 成，急倾斜矿体，矿岩中等稳固。镍平均品位 1 ．6 4 ％，铜平均品位1 ．3 5 ％，铂、铅、金平均品位 1 ．2 9 ／t 。矿山日出矿量2 4 0 0 t 。 竖井、盲斜坡道联合开拓系统。井深1 5 0 0 m 。 房柱式嗣后充填采矿法。采场长2 0 ～2 5 m ，宽 1 5 m ，高3 0 m ，巷道断面5 5 m 2 。深孔凿岩，深孔爆 破作业，人工装药，电雷管引爆非电起爆系统。深孔 爆破作业形成天井和拉槽。开拓、切割、深孔凿岩按 收稿日期2 0 0 9 一1 2 2 8 4 6 照设计精确定位，现代化工业设备施工。支护方式 树脂锚杆，注浆锚杆，喷射混凝土和钢筋网支护，长 锚索控顶。充填材料为废石磨砂和水泥，灰砂比l 3 0 ，充填料浆浓度8 6 ％，自流到井下，水泥状膏体充 填，凝结速度很快。充填密闭打在出矿巷道的1 ／3 矿岩堆上，为塑料铝框架、喷射混凝土联合形成。采 矿损失率1 0 ％，矿石贫化率3 ％。 大量使用井下无轨大型设备。双臂凿岩台车， 下向大型穿孔钻机，锚索支护机、锚杆支护机、喷射 混凝土支护机和撬毛设备。柴油铲运机和遥控铲运 机 8 m 3 ，5 0 t 运矿汽车。 竖井配备有摩擦轮提升机，l O t 箕斗，1 0 t 矿车。 矿山安全生产形势非常好，安全设备设施齐全， 个人劳动保护装备先进，通讯联络可达到井下每一 个工人。 2 爱尔兰的波利登塔拉矿 B o l i d e nT a mM i n e s 矿山于1 9 7 7 年建成。全矿员工6 5 0 人，其中井下作业 人员3 0 0 人，地面维修保养人员1 0 0 人，管理、技术人员 2 5 0 人。井下作业人员2 班1 0 ．5 小时作业制。 矿山主要产品为铅和锌。矿体长4 k m ，3 - 5 层矿 体，总厚5 0 m 左右，产状平缓，品位Z n 8 ％，p b 4 ％，矿 体及围岩属中等稳固。全年出矿量2 6 0 0 0 0 0 t 。 竖井、斜坡道联合开拓系统。井深1 5 0 0 m 。 万方数据 陈慕林加拿大、爱尔兰两矿山考察的启示和借鉴2 0 1 0 第1 期 房柱式嗣后充填采矿法。采场宽2 0 m ，高5 5 m ， 每天同时有2 0 个采场进行作业，5 个采场进行出矿作 业。巷道断面4 ．7 5 m 2 ，最大不能超过5 ．5 5 ．5 m 2 。 深孔凿岩。深孔爆破作业，装药车装药，电雷管引爆非 电起爆系统。深孔爆破作业形成天井和拉槽。开拓、 切割、深孔凿岩按照设计精确定位，现代化工业没备 施工。支护方式树脂锚杆，喷射} 昆凝土支护，长锚索 控顶。喷射混凝土材料利用废石自制。充填材料为 尾砂、炉渣和水泥，灰砂比为1 1 5 ～1 3 0 ，充填料浆浓 度4 8 ％～5 2 ％。充填密闭打在出矿巷道采空区口外， 为抗压圆弧形，用混凝土块制成。采矿损失率和矿石 贫化率都较低。 大量使用井下无轨大型设备。T a m r o c k 和A r i a s 双臂凿岩台车，遥控铲运机 6 m 3 ，3 0 、5 0 t 运矿卡 车，电动液压锚索支护机、锚杆支护机、撬毛机。 竖井配备有摩擦轮提升机，直流电机全自动提 升，2 箕斗，7 ．6 m ／s 提升速度，3 8 斗／h 。 矿山安全生产形势非常好，安全设备设施齐全， 个人劳动保护装备先进，通讯联络可达到井下每一 个工人。若发生工亡事故，将付出巨额赔偿。 2 两矿山的相同点和不同点 1 两井下矿山的共同特点开拓皆为竖井、 盲 斜坡道联合开拓系统。 都采用房柱式嗣后充填采矿法。 大量使用井下无轨大型设备。凿岩台车，遥控 铲运机，运矿卡车，电动液压锚索支护机、锚杆支护 机、撬毛机等。所用设备机械化、自动化、现代化程 度高。穿孔装备、支护设备 带精确定位操作系 统 、遥控铲运机广泛使用。 爆破作业工艺基本相同。 井下现场作业人员都比较少，相对产量却都很大。 喷、锚、网、索在矿山护顶和护帮中普遍使用，喷 浆厚度都在7 0 m m 一2 5 0 m m ，锚杆多样化。 泄漏式电话在井下使用，彻底解决了井下通讯 问题，凡是主要巷道或硐室都布有泄漏电话主线，管 理人员随身携带的无线电话可直接与地表或井下其 他人员联系。 除专门硐宦外，所有井巷都无照明，但工人自身 携带的照明及设备自身照明非常充分。 地质、测量、采矿、设备等的技术工作现代化程 度高，基本实现无纸化的技术管理。 实现以人为本、科学发展。矿山已不属于高危 行业，发生事故的几率非常低。据介绍，已经多年未 发生工人死亡事故。安全环保设备设施配套齐全， 安全环保教育认真细致，个人安全防护齐备有效。 尤其是个人安全防护装备先进给人印象深刻头戴 安全帽，安全帽上配备了防噪音耳麦、护目镜；身着 连体工装，上有可识别反光条；腰挎紧急自救盒和无 线电话；脚蹬防砸胶鞋；自带照明。 2 两井下矿山的最大不同之处虽然均为胶 结充填，但充填工艺有所不同。加拿大的V M el n e o 公司加森矿 G a r s o nM i n e 充填材料为废石磨砂和 水泥，充填料浆浓度高，充填后不需要排水。充填密 闭型式、材料不同，打造简单。爱尔兰的波利登塔拉 矿 B o l i d e nT a r aM i n e s 充填材料为尾砂、炉渣和水 泥，充填料浓度低，排水时间长。充填密闭为较大混 凝土预制件，抗压圆弧形，打造相对复杂。 3 启示和借鉴 1 加拿大的V M eI n c o 公司加森矿 G a r s o n M i n e 、爱尔兰的波利登塔拉矿 B o l i d e nT a r aM i n e s 人员少，年产量大，虽然资源条件不差，仍然靠生产 规模取胜。东同矿业缺少富矿资源，也应该走规模 效益的道路，提高生产能力。 两家矿山皆采用了竖井、 盲 斜坡道联合开拓 系统，为井下无轨大型设备的使用创造了条件。地 面和井下的联通通畅，设备和材料的下放效率非常 高。五号矿体深部开采项目建设为深部新系统的建 立带来机会，可以考虑引入盲斜坡道开拓系统。 加拿大的V a l eI n c o 公司加森矿 G a r s o nM i n e 井下开采条件相对东同矿要好些，但也是进行了喷 射混凝土加锚杆和钢筋网全支护，它的巷道断面很 大，为5 5 m 2 。我们的巷道断面 净 最大的为2 ．7 2 ．7 m 2 ，可以考虑通过试验研究使巷道断面达到 0 ．7 5 m 3 铲运机安全使用的要求，尤其是在分层采场 的使用，我矿的生产能力将大大提高。 2 大量使用井下无轨大型设备，机械化、自 动化、现代化程度高，效率高，安全，可大大提高 生产能力，减员增效。东同矿业应予逐步淘汰 z x o 一1 2 气动运矿机，使用较为先进的液压电动 设备，现场的采矿、支护等工艺流程可降低劳动强 度，提高生产效率。针对东同井下高硫矿床开采带 来的高温，毒气 指二氧化硫、硫化氢、一氧化 碳等的混合气 ，在趣风系统正常运行的情况下， 能够使用遥控铲运机是～个选择。国外矿山使用的 4 7 ． 万方数据 总第1 0 3 期铜业工程2 0 1 0 第1 期 先进韵穿孔凿岩装备，对我们矿五号矿体的深部开 采有积极的借鉴作用，可减少采场的切割量，可大 大降低万吨采掘比，生产效率可得到迅速提高。还 非常的安全。 3 两国外矿山的通风系统设计合理，配置严 格按设计进行，设备、设施真正做到运行稳定，通风 风量达到设计要求，现场看见井下作业人员都不用 戴口罩的 也没有配备口罩 。东同矿业需要在井 下通风方面还要进一步加强。 4 两个国外矿山的采矿方法对我们五号矿体 深部开采有启发，有一定的借鉴。比如其中的深孔 爆破拉槽技术。 5 关于充填，加拿大的V a l eI n c o 公司加森矿 G a r s o nM i n e 的充填工艺是我们将来的工作方向， 它的充填料浆浓度很高，其充填效果满足设计和生 产的要求，没有排水，清洁。 6 员工的个体素质是决定企业成长的重要因 素。一专多能在国外矿山是正常现象，他们独立操 作的能力很强，每个职工都会操作多种设备，对各种 工艺流程和技术掌握都很熟练。 7 安全生产管理理念要有所创新，两个矿山 都以个人的行为安全来确保系统安全，个人的安全 保障设备随身携带，齐全实用。井下设有紧急庇护 峒室，防护、救护装备完备。泄漏式电话使通讯畅通 无阻。员工个人完全坚守安全生产规章制度，不允 许的、禁止的事情没人去做，确实做到了严格遵守， 根本没有所谓的“三违”发生。 8 两个国外矿山的技术管理工作从设计到施 工实现了计算机网络化，设计资料和工作施工设备、 人配套结合的非常好，计算机设计程度很高，实现了 无纸化办工。现场作业人员只需把设计文件输入施 工设备，就可完成定位和施工作业，已经达到较高的 现代化水平，达到r 现代化矿山的要求。 R E F E R E N C E S [ I ] N E WB O L I D E N } M i n eE n g i n e e r i n gD e p a r t m e n t ，A p r i l2 0 0 8 [ 2 ] 1 9 0 8 2 0 0 8G a m o nM i n e 1 0 0Y e a r so fM i n i n gE x c e l l e n c e ． [ 3 ]采矿设计手册．中国建筑工业出版社． 上接第1 2 页 [ 1 1 ]张蓓．浅埋晴挖隧道施工引起地表沉降的控制措施研究[ J ] ． 岩土．J 程技术，2 0 0 7 。2 1 5 2 6 5 2 6 8 ． Z H A N GB e i ．G r o u n d s e t t l e m e n tc o n t r o lm e a s u r l o gi ns h a l l o wd e p t he x c a v a t i o n [ J ] ． G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n gT e c h n i q u e ，2 0 0 7 ．2 1 5 2 6 5 2 6 8 ． i nC h i n e s e [ 1 2 ] J ．P ．C a r t e r ，J ．R ．B o o k e r ，a n dJ ．C ．S m a l l ．T h eA n a l y s i so f F i n i t eE l a s t o P l a s t i cC o n s o l i d a t i o n [ J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lf o r N u m e r i c a la n dA n a l y t i c a lM e t h o d si nG e o m e c h a n i c s ，1 9 7 9 2 1 0 7 1 2 9 ． [ 13 ] P ．A ．V e n n e e r ，a n dA ．V e r r u i j t ．A nA c c u r 哪C o n d i t i o nf o rC o m o l - i d a t i o nb yF i n i t eF a e m e n , [ B [ J ] ，I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lf o rN m n e r i c a i a n dA n a l y t i c a lM e , h o d si nG e o m e c h a n i c s ，1 9 8 1 5 l 1 4 ． [ 1 4 ] E ．E ．A l o n s o 。A ．G e m ，A ．J o s a ．Ac o n s t i t u t i v em o d e lf o rp a r - f i a l l ys a t u r a t e ds o i l s [ J ] ．G e o t e c h n i q u e ，1 9 9 0 ，4 0 3 4 2 5 1 ． [ 1 5 ] L ．B a r d e n ．C o n s o l i d a t i o no fc o m p a c t e da n du n s a t u r a t e dc l a y s [ J ] ．G e o t e c h n i q u e ，1 9 6 5 ，1 5 3 2 5 7 - 2 8 6 ． 4 8 [ 1 6 ] B a oC h e n g g a n g ．P r o p e r t i e so fu n s a t u r a t e ds o i l sa n ds l o p es t a b i l i t yo f e x p a n s i v es o i l [ C ] ，P r o e ．2 n dI n t ．C o n f ．U n s a t 。B e i j i n g ，1 9 9 8 2 ． [ 1 7 ]吴波，刘维宁，高波，等．地铁分岔隧道施工性态的三维数值模 拟与分析[ J ] ．岩石力学与r T 程学报．2 0 0 4 ．2 3 1 8 2 4 5 l 一2 4 5 6 ． W uB o ，L i uW e i n i n g ，G a oB o ，c ta 1 ．3 Ds i m u l a t i o n a n da n a l y s i so fc o n s t r u c t i o nb e h a v i o ro ff o r k e dm e t r ot u n n e l [ J1 ． C h i n e s eJ o u r n a lo fR o c kM e c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g ，2 0 0 4 ，2 3 1 8 2 4 5 l 一2 4 5 6 ． i nC h i n e s e [ 1 8 ]吴波，高波，骆建军．地铁区f H J 隧道水平旋喷预加固效果数值模 拟[ J ] ．西南交通大学学报，2 0 0 4 ．3 9 5 6 0 5 6 0 8 ． W uB 0 。 G a o1 3 0 ，L u oJ i a n j u n ．N u m e r i c a ls i m u l a t i o no fr e i n f o r c i n ge f f e c to f h o r i z o n t a ld r i l l i n gj e t g r o u n dp e g so nS h e n z h e nm e t r ot u n n e lb e - t w e e ns t a t i o n s [ J ] ．J o u r n a lo fS o u t h w e s tJ i a o t o n gU n i v e r s i t y ．2 0 0 4 。 3 9 5 6 0 5 6 0 8 ． i nC h i n e s e [ 1 9 ] I t a s c aC o n s u l t i n gG r o u ph e ．F L A C ．3 D ．U s e r ，8G u i d e [ M ] ． U S A [ s ．n ．] ，1 9 9 7 ． 万方数据 加拿大、爱尔兰两矿山考察的启示和借鉴加拿大、爱尔兰两矿山考察的启示和借鉴 作者陈慕林 作者单位江西铜业集团公司东同矿业有限责任公司,江西,东乡,331812 刊名 铜业工程 英文刊名COPPER ENGINEERING 年，卷期2010，““1 被引用次数0次 参考文献3条参考文献3条 1. NEW BOLIDEN Mine Engineering Department,April 2008. 2.1908-2008 Garson Mine 100 Years of Mining Excellence. 3.采矿设计手册.中国建筑工业出版社. 本文链接 授权使用长沙有色冶金设计研究院csysyj，授权号afab1cf5-04e5-4500-a882-9e59008b524d 下载时间2010年12月27日