德里方丹公司深部金矿采矿方法述评.pdf

7 ’ ，冬 谭研 牟 浩 德 甯非蔼里方丹 D r id o n t e i ff 联合公司是 西矗特沃特斯兰薹地区最主要的黄金生产企 业． 其矿区的开聚蹰积为 8 1 ． 5 S Mm ． 矿体沿 走向长 1 3 k in， 沿橛向宽8 k m． 理有资源向下 蟹伸至 4 2 0 0 m． 丽矿搏埋深至少6 0 0 0 m． 但目 前仅在地下 7 0 0 2 8 0 0 m进行采矿作业． 迄今． 矿区有 2 5 条主捌并及通风并．随 着开采深度的增加， 计翘或正在进行廷深其 中的六口井． 至今 巳采 出 矿石 1 4 0 Mt ， 生 产黄 金 2 6 0 0 t ． 按鬓在的月生产船力 4 7 5 0 0 0 t 计算， 采矿活动将延续蓟 2 l 世纪． 謦里方丹公司采矿机 杖化程度 不高 ． 拥 有 3 3 0 0 0 名员工 其中井下工人有 2 4 0 0 0 名． 矿山每天 2 班作监， 每两周工作 l 】 个斑．白 班从 4点至 l 5赢 ， 晓斑从 2 l点至 6 点 。 白班 完成支护作业、 工怍面掘进及爆破， 晚班出 t彝秉r 擐■n 掌1 9 Y ／ 卑■ n捆苴■4 2 2 栩 一 曩升摄升囊l石 员及甜斟舶动 力 消耗占总动力消耗的 1 0 ． 努 。 主井通常 摇蠢近矿依螅囊井最务 以 普蔚辍下盘 巷道的长度． ， 『 L 所有韵井俺断膏为屠形， 直径j 6 -9 m。 压鼠 压肭第二大动力祷耗潺， 主 要为采橱掘连的鸯岩设备和装载设备供气， 空气压簟主枫位于最先形琥蠹 孽 矿井错近． 地 表的空气压螬机饲培幕坑为嚣压风韵新矿井 服务， 目前安装的压风机能力为 1 5 6 m * ／ s ， 输 送压力为 5 MP a ． 捧承 井下污水泵至地表进行处理， 矿山每月排出水量为 1 0 5 0 0 Mt ， 其中一部分 水在触冷厂冷却后被输送刊井下用于降温。 其余的通过沟臻排至地表售然承系中． 矿石处理 矿石在两个冶炼厂进行处 理 ． 原矿由坚井用从地面有轨机车和皮带运 输机送至矿仓． 采矿方法 应力场随探度的变化和矿体复杂的地质 条件决定采矿的策略， 其目的在于减少甚至 最终根除岩石冒落和者爆灾害的发生。 所有的开拓作业‘ 包括竖井埔 在胃岩中 进行， 在竖井与矿脉相交地段， 在井筒周围需 留矿柱l ； c 保护其免遗破坏 ．这种矿柱在该并 报废之前予以回收， 然后再拆除并篱内的钢 结杓和提升设麓． 果场阶段高度为 1 0 0 m， 矿体的开拓工程 一 般布置在下盘． 措走向或根据地霸条件每 陌一定蹙离布置穿脉， 阶段之间的穿脉通过 天井连通．月掘 进工程量为 4 s o 最早的采矿作业是先进行天井掘进， 形 ， ‘ 彩 萼 万毋 公 司 维普资讯 成通道和风路．盘区滑I哽向长 3 0 3 5 m。用 气腿式轻型置岩机钻鸯长 9 0 1 0 0 c m小孔 径炮孔， 装人浆状炸药或乳化炸药， 火雷管起 曩．但现巳广泛使用荸电起爆系统． 爆破下来的虞石甩 3 7 ． 5 k w和 5 6 ． 3 k w 电耙绞车耙至溜井口， 藩入下一承千的嗣斗． 矿石甩柴稿帆车或电机车运至主井．蒜后装 入箕斗曩升上来。 目● | ●里方丹甩三种采矿方法， 这些方 法都是上述采矿法的变形． 锯齿形上向樽段采矿法 锯齿形上向 梯蜃采矿法 田 1 一般用于矿体埋藏深度小 于 2 0 0 0 m的r体， 在这个深度， 上盘眉岩存 在一个大的张力带 岩石表面有张裂现象， 在采出矿石之后其弹毪收敛小， 局部需要剐 性 支护 ． m 1 ■盘黟上向掸段采矿法 下盘措豫巷麓膏r体 8 0 ] 0 0 m， 穿脉横 巷精走I ；l 冈毫为 l S 0 - -, 1 8 0 m ，曩巷用长度为 O m盼黟蒙■扦支护． 在矿者接奠面甩朱 支 支护， 每个夭井有三个联磐小巷与艟巷 鬟薯． 电蠢量大I e r置膏为两个天井盼闻置． 在果矿过器巾， 在膏掌子蕾 3 m蕊圈内甩术 以■慑采矿T人安 全．■t■舞 这些譬时支柱．r脉采空之 后， 集霞奉壕， 臂抒爰其它支柱怍为硬 的永 久支柱， 从曩工作蕾不大于抽I 开始安装． 曩 麓时设立挂在R , A支柱上的鼻tI 蕞 膏蒂， 以 防止黼r石进入采空区．当开果深度不 8 ‘ 大时， 上向梯段采矿法采场的掘进工作比长 壁法少得多。由于平均采完一个采场的时间 为 1 2 1 4 十月， 所以沿走向的采准工作必须 连续进行， 在下部中段建立新的备采采瑶， 以 维持生产 。 。 重新达到平誊 岩爆时常茇生， 有时还根猛 烈．长壁应尽 能布置在穗固岩层而远离地 质构造． 、 长壁式幕 法 图 2 几乎只用于深部矿 俸开采以藏步蘩场应力诱发问题， 减小岩爆 事故 ． 长壁式开采 比锯齿形上向梯段式开采 的 能量释放减少 3 0 ～4 0 ， 在同等深度上， 长壁开采产生应力为 2 5 0 3 0 0 MP a ， 上向梯 段式开采则为 4 0 0 5 0 0 MP a ．长壁式采矿法 一 般仅用于地质条件好的矿体， 在主断层处， 用梯段法开采． 、 - r 沿走向布置的长壁采场距离应尽量大． 以尽可能减步危险发生， 采场布置和回采顺 序设计， 应使整个回采过程中应力释放保持 在允许摄限内， 面使主要运输系统的运输成 本低． ． 探部底盘巷道由叠 ． 伽t 长的黑筑 筋移 蒙譬轩支护， 特捌揆较的岩层用垒■两喷蒙 变护．此外， 当采辅措r脉推进对， 为免矗蕞 坏- 底盘巷道雁r 至步 ] S 0 m． 韧始从底盘巷道以一窟良睚l进穿脉， I ； l 藏少永久残翟矿挂． 慧面， 必曩曩青酱量的 I l 羹不连曩魍撇．鲁蔓l寅碉哈司已■定一 个适宜的近 ] 0 0 0 m的长璧幕籀。 可开采 6 ～7 年， 穿黛巷遗与天并相连接， 每个天井贯通 4 个联蠕小巷， 联蠕小巷长度超过 4 O m时。 通 常采用安垒葺有效曲售孔钻机l进．采蒋解 t鼻囊r 量簟 l l ●m 7 卑簟 n■量簟‘ 蕾 ■ 维普资讯 除的皮力作用在穿辟善道上 ， 直螭工作禹的 长叠将t步脯膏鹿力的形鹿． 慧再， 长工作 面不鼍膏鼓的开采． 笔直的长麓置于嚣发者 ■灾謇．所l ； I - 长奠肉的童医叠曹捧耐， 麓曹 聃不蠢过 f tm． ’ ． 一 且长麓攘连 3 0 m， 立即在矿脉开采水 平下 2 0 3 0 m从穿鼙蠢警连壤■连蠢下盘 精冀巷道． 每■ 6 0 m从穿尊■涪矿井叠选开 采水平 肚这种寞离 ， 黄下量善鼍鼍开了存在 予暴曩工静鼬蠢篮由环冀． 在实礁中， 波薯 下叠善道一连膏盛长t一不小于 1 0 m． 因此。 曩忡它魔产生的量丈盛力不l叠越过曩者皮 力， 将底盘开挖产生岩■的可簟性 至量小， 因此， 水、 电气羹量布量在采墙工作禹附近． 珥簟 静奠内和生尚佣曩 1 ,-布t 2 ～3 捧支 f t ．充填体、 木椽 蕾麦集甩怍采久支护．● 麓■■●近支柱布置． 奠每次■t向前移动． 作为区 支护， 竞曩叠膏了垒矿石回收 奉 ， 否脓多r律将 作为保安矿柱葺舞下． E 囊另更● l 健童． 在乎t步了藏热者体 的●聃积 曩■新并冀童只量往工作葺面 不蠢人隶久盼采奎医． 耳舅斛鲁舅馥瞢． 置 ． ‘ 由于充其材辩是 一 种莩可I I 簟， 因此可■鼍-置事件， 材辩逗 ■曩升时掏也奠之t步．蘑见充填鼍一种高 教蕾囊奉的直护薰缱． 墓置方丹充奠材料由分袅层砂组扈， 其 中一t 却m 部分不少于 l O ， 并保持工作葺 尽可蕾攮疆．充填辩在进厂餐麓漉分袅后麓 t鼻● ■■■ 1 1 ●l ， “年■ 1 1 ■■t t 憾 ■ 送至各竖井口的撼粹糟中， 橹挂粹后置过耐 囊管道直接输送列采杨或储存处， 慧后再送 至膏要充填的采杨．在篆些情况下嚣加絮麓 荆帮肪况淀． ■矿休开綦 在矿地东| 匕 角． 有-JJ , 段异1 | 犀大矿体， 埋深 0 0 1 2 0 0 m， 惯角 2 5 ～3 5 ‘ ．此范■采用梯段法开采不经济． 更主 要的是上曩岩层中的溶镧音宥大量的水．在 重力作用下， 漕嗣中的水量过垂直囊蠢 进 | - 下工作面．在开采范■之上有一大童蓄承 j I ， 采用改进的房牲法 田 3 开果矿石． 以便 蕾用手持式毒者机和执矿机出矿， 肢培充填 可墨供岳挤的啊性支护， 阻止璜板拉． - 麓坏． ■3 ■r体开摹 对于梯晨栗l矿洼。 l底 巷道位于_r 下 8 0 1 0 0 mt 每■ 1 8 0 m一连擅豢 ． 置进夭并 与矿 棚量．夭井一至曩矿体开秉水平之上 2 ． 5 m她， 再时对膏■■的上童■者进行支 护．幕蘑量大跨度 2 ． ,f un ， 在曩向和走向上每 ■2 ． 0 m用木蟓支护。 膏矿石底拄． 当采垢矿石采完后， 裴譬轩支护， 将 余在底援誓井处的矿石迅速采出， 以 3 0至 4 ．5 m闻啊嘉视岩屠地震条件滑走向鼻进堑 沟， 堑沟开挖在巷道中目， 以使矿体暴露充 分， 运爿采样和设计之甘的． 巷道置风用功率 1 5 1 k w、 直径 O mm 的压人式风机． 9 维普资讯 一 且巷遵掘进至超过矿体 l o re远， 则掘 一 2 ． O m宽的指状天井与沿走向堑沟联接， 用 4 k _直径t 0 6 m m压入式风机通风。 继续掘进桁脉巷道和另外的指状天井． 指状天井闶焉 2 o m．且它们与上掷藿道相 通， 崩拆去通风系统， 天井长 l O m， 甩饿桎支 护． 为了控 充填辩， 在矿房串’ ll 放一块地 质毒 f 维毒 H确B 精嗣在上盘底板和嗣壁曲 臣岩上的分毁拆开翩掘斯支持的饫丝网|上． 量韧。 充壤精的投放按曲 l m的分屡连行， 直 至选努妓t 形成隔| ． 然后再薄续竞填直到 矿房究蒲为止．充填料组成为- 9 5 ’ ‘ 尾矿、 4 ． 5 炉碴和 0 ． 5 C o n b e x粘合荆。当充填体 强度达到所要求的 1 ． MP a 时， 可开采充填 体之问的矿柱． 通风 矿山果用抽出式通风． 风井在地表井口 处安装有许多台离心式风机 ， 平均每台主扇 提供 2 5 0 h a ， | 的风量 风压 K P i ， 这些主扇 采取两个 兰个或四十并联作业方式 庙予瘫离、 地质情况， 或者局部采区扩大 生产等承瞄， 誊一些地方， 配备增压扇风机以 满足愚都加薯通风的蔫要． 掘 进工作 面采用 s k w 5 “／ O m m 到 2 0 k w 7 6 o m m 的 功率压入或抽出式风 机透风， 为开挖区挺供每平方本的藩鲜风藏 的风量为 0 ． ．1 ,5 m ． ／ l ， 同时， 搏风由专用的上 向钻孔捧出。 在潦翻 5 嚣采时， 单 j I 风就足以满足工 作环境曲鬟求。 但是， 列簿蘑开采对， 由于曼 地沮梯度的髯精‘ 大麴每下辟百米 湿度增 加 1 “C ． 卿量度 为 2 0 ． B 9 ℃9 ．， 4 2 X深度 k m’ ， 震羹将在地表甩制砖设备冷却到约 4 ． 5 ℃的工业甩求送到大约 1 5 o o m螅井下， 以帮助工作禹舜韫． 在 却帅m左右的井下， j I 耍加薯翻冷． 通风风巍在进入工作藤以前通过大容量的空 气冷却设备审 | 冷， 这些设备包括喷洒约 1 2 “ 2 水的水箱l } I 及小壅的移动式冷却车。 在约 3 0 0 m的井下， 由于空气冉行压鳙 的缘故， 风藏实际上 能翕I lI 冷却， 反雨变成 热载体。这就意昧着井下生产工作 墟扮降 温完垒傣霉越净． 、 风藏壹热l ； 震制拎噩 孽 焉要． 在 3 0 0 0 m盼 井下， 长璧武开采方法月产曾石 3 5 0 0 ； 需 要援供耋 蟹 l鞠 ■精动率0因此， 当开采 进 步阿 薅种耐， 通风轴捌狰的费用成为 采矿戒事的一个更重要曲组成部分．需要不 断研越斟遗囊的御撩设备翮斡 却技术， 包括 使用捌球蟾备 ． ， ． ． 开采前景 ‘ 深部开采将面ll强 升、 岩爆以及员、 材 料长鼯离有艘 安l全地话输等一袭列的『伺题。 由于对盒l豹需求， 遣使采矿工作由地表 向探部发展。充填袋与液压支柱被认为是最 经济有效的支护系统， 它能减少由于应力集 中和可能的岩爆而带来的危险。 采矿带来的环境筒题 ， 诸如， 污染的控 审 | ， 废石、 矿泥的处理， 可以通过建立地下充 填站而得到謦决， 它直接利用地下的废石作 为充填骨料藏步了提升蠡输量的生产成本。 在 3 0 0 0 m深的井下， 保安矿柱中的井筒 和巷道承受过应力作角．井筒必须向下掘进 至上盘圈岩中，硪在矿石采出的尉时， 井简下 掘至矿岩交界魁 在井蕞缱续下掘之前t 充填 皋空医I ； 【 储监劳简变形和懈护辅助硐宣。 采场申 辱着宽填捧蕊罩吏l棒柞l甩， 若充 填不充分， 霸幂得不霹下更失、 更多的保安矿 柱． 这掸 ， 井焉柏地震摄 瞎．1 8 ， 保安 柱 损失∞ ． 惦嗽 I t “ 石同盟 事．为 7 。 。 4 o o o m据魁的原岩鼍度将遮到 6 0 1 2 ， 液 压设备将得到广泛的使甩， 遗种毁备效率离。 同时散热步 对井下玮境量度的控胡太有益 处 ． ． I 周晓 光 世界幕r辘报■ l l ●l 9 “ 车■ 1 1 期置■蛐2l■ 维普资讯