西加湖高品位铀矿床的开采试验.pdf

／ 厂 床 薪 声 爹 云 m ll 叫 l l l ． 川 ll R 。 _ 一 l ； _ 。。 叫 。 。 H 0 g 西加湖高品位铀矿床的开采试验 “ ⋯ “ “ “ 。 1义l 西加湖 铀矿床位于加拿 大萨斯喀彻温省 北部，于1 9 8 1 年发现 。为建 设与生产 经营西 加湖 铀矿，1 9 8 5 年 5月创办 了西加湖 采矿公 司。 矿体 产状为月牙形，埋 藏在地表以下约 4 5 0 m处，走向 长2 1 5 0 m， 横 向宽2 0 i 0 0 m， 厚i 2 0 m。估算铀储 量为 1 5 0 kt 。 开采 试验的目的 首先 要开拓通达矿体的井 巷，然后进 行 开采试验， 以便 为正 规生 产选 择最有效的开 采方法。 以试验为基 础的可行 性研 究将 作为生产 决策 的依据 。环境影 响研究与 申办许可证手 续 同时进行 。开采试 验期 间的开拓 工程有 主井 及通风 系统工程 ， 4 2 0 和4 8 0 水平的泵房和变 电所 喇室， 4 2 0 和4 8 0 水 平巷道 。 圆采试验 由上 向盲钻井和下 向盲 钻井组 成。回 采循环作业 包括 钻孔 钻进 和充 填。回 采时工人不进 入强放射 性区域 。钻进 前应 预 先 进行 岩层冻 结，以防岩 壁变形。 公司认 为 ，在矿体厚度和 品位适 当的块 段 还应进行常 规的水 平分 层充填 法试验 。 井巷开拓 竖井开瞥 与平 巷掘 进 1 9 8 8 年 9月， 竖井 用常 规凿岩爆 破 法施工 ，1 9 9 0 年 5月完 工 。井 径4 ． 8 m，混凝土衬砌 。一 中 段 位 于 2 1 0 m标高，用作 中间泵站 ，以利 竖井 掘进。 二中段位于4 2 0 m标高，足矿体上部 通 道 ， 弋 D 设有泵房 和变 电所 。底 部 中段位于 4 8 0 m 标 高 ， 是进出矿 体底 部的通道。 瞪 井 凿深 5 0 1 ．m， 井 底浇灌 i m厚 的混 凝土 底座 。2 1 0 和4 2 0水 平的垌室位于稳 固的砂岩断层 带 ，4 8 0水 平 巷道位于稳 固的基 岩地段。为评定地 下涌水 情况，井 筒开凿前应 钻勘探 孔 间距4 0 m 。 钻勘表 明，涌水 岩层位 于 2 2 4 m 标高 以下 。 因此， 自此 标高往下应采用超 前 注 浆 法 施 工 。注浆孔孔深4 5 I n ，将3 0 号波特兰水泥注 入 到砂 岩断裂 带，一直注到4 5 0 m标 高 临时竖井 装备前，4 2 0 和4 8 0 水平巷道 已 经掘进完工 。 由于 4 2 0水 平砂 岩的强断裂和 大量含水，掘进时要 超前 进行加 压注浆 。水 文勘探孔的涌水 量为 1 5 0 m。 ／ h 。注浆法能成 功 地限制 巷道 涌水。平巷 掘进先 用 锚 杆 支 护，然后 喷5 0 ram厚的混 凝土。4 8 0 水平岩层 较稳固，只需锚杆加钢带支护。 冻结法4 2 o 平巷在 竖井 以 北 6 5 1 2 1 处 约有4 0 m 长的地段 含大 量粘 土和松散 砂 岩夹层。在 即将 掘进的此段 巷道周围注浆 结 果表明，浆体难以穿过粘土层，并且在含水 断裂 构造带附近产 生 明显蠕 变。因此，为防 止 涌水，决定采用 冻结法 固结岩层 。 冷冻室开挖 在已经注 过浆 的岩层， 长1 8 12 1 ，直径9 m。然 后，钻2 6 个5 0 m深 的孔，安 装5 1 1 T i_ m 直径的冷冻管，流入盐水 的内套管 直径为1 9 mm 。再 在该 岩层钻一个 中心 孔， 以便捡 坝 I 岩 层的水压，靠近冷 冻管钻两个 辅 助孔 ，检测岩层温 度。 地面建造一座 8 0 t 制冷厂 ，敷设 两条1 5 0 mi l l 直径 的盐 水管与地下的冷冻管相 连 ，盐 水管用泡沫玻璃做保温 层。 1 9 9 0 年1 O 月 中旬开始 冻结法作业 。当冷 维普资讯 | 0 一 { 锈 锯 匆 荇 。 ／ 尹 兮 加 拿大联合矿 冶公司波拉里斯 地下 铅锌 矿，座落在加拿大北极圈内孔沃剥斯岛。波 拉里斯 矿是世 界上最北 部 北纬 7 5 。、西 经 弋 0 s 0 7 。 的贱金属矿 。离该矿 最近 的居 民 点 是 东南 约1 O O k m 的里索 卢特湾。 在建 矿和 开发 期 间，联台矿冶公司采 用 冻 孔之 间的岩层温 度降到 一l 5 ℃和冷冻管 以 外l m 处的岩层 温度降到 一5 ℃时，盐水温度 稳定在 一2 6 ℃左右 。1 9 9 0 年l 2 月中旬开始在 冻结岩层中掘进，采用F l 6 AEC 墅悬壁式巷 道 掘进 机掘进。 由于竖井安装工程施工 ，冻 结法掘进1 2 m后停 工，次年5 月恢 复 掘 进 。 回采试验 哭井钻进 天井钻进回采法最早用于 南非共和 国。用这种方 法开 采金 矿脉 时不 需 要开拓 多层 水平巷道 ，而且淘 汰了常 规凿 岩 爆破 法掘进天井 。 用天井钻进法开采西加湖矿体其有以下 优点从底部掘进通达矿体 的巷道 ，回采 岩 层 不 含水 I该矿只开一 条主 平巷道，不必再 开 穿脉和 回风道 等}取 消了巷道 掘进时所 需 的复杂 冻结网络 。 用这 种方法遇郅 的主要 问题是 回 采矿 石时 的放射性控制 }部分巷道掘在岩层不 稳 固地段}钻井重新定位需要时 间I天井附近 地方狭小，混凝充填布置困难。 试验方法 回采试 验 计 划 钻 3个天 井 ， 深 约5 0 m， 穿过 含矿层6 ～8 m 钻下一个 天井之前， 应将原来I ． 5 5 m直径的天井充填。 回采试验 的主要装备有；钻机 、水电动 力设施、导向溜槠 、 扩孔 溜梢 、 扩孔 钻头 及稳 定器、矿石／ 度石运 输设备和充填保护 盖。 为 了减少大量涌水的危密祀提高回果 试 l 0 验岩层 的稳 固灶 ，该 岩层 用竖向切割孔进 行 冷 藏，使天井 连续 排列 回采。使用的天井钻 机为 Ro b b i n s 5 3 RE型 ，用两台 7 5 k w 交流 电动机驱动 。钻机转速为l O r ／ mi n时，扭矩 为 1 4 2 0 0 0 Nm 。该 钻机可以遥控操作 。操 作 工 通过 电视 摄像 机观 察钻机运行情况和执 行 操作 。导 向溜槽 用来转运矿石，扩孔溜槽 的 钢板 溜子安装 在水平台槊上， 以便将钻落的 岩屑装 入矿 车。 为控制氡析出，在钢导向孔和扩孔作业 时，通风显得非常重要，特别是含矿层的钻 进。设计溜槽 的 目的是 为了使其在试压条件 下将 污染 的空 气排入除 尘系统。钻导向孔稻 扩 孔时 ， 操 作工位于巷遭 的新鲜 风流 申作业。 度 石装 入1 m。 矿车运至竖井后提升到 地 表 。矿石装 入衬 有编织 塑料袋 的钢 制密闭容 器 中，遥控运 莹竖井后提升 蓟地表。 钻完的天井，用钢制充填盖板封住底， 然 后用泵 从天 井底部连续输送充填 料。充 填 时，用浮动的塑料管向盖板的预 留 孔 外 排 气 。 富天井钻 机 计 划在4 2 0 水平钻3 个 回 采试验盲天井，深约2 0 m，其 中 穿 过 矿 体 4 ～6 m厚。井径 1 ． 5 5 m，钻完后依然充 填 。 试采盲天井 位于温度 低于一2 。 ℃的冻结 岩层 。冷 冻孔从4 8 0 水平 钻 进 ，距 盲 天 井 J ～1 ． 5 m远 。钻屑 向上输送 用风 要经干燥 和 冷却 ，以防 钻屑 出现冰 球和 融化。 E4 o 9 2 o 5 --3 7 王文健学锋 d 西 卤 维普资讯