南非某金矿深井开采技术探讨

宁彦红(鹏欣环球资源股份有限公司,上海200336)

1 前言

1.1 工程概况

南非某金矿位于南非西北省Klerksdorp 地区,是一个年采选100 万t 的大型矿山,自1931年建成投产至今已有90年历史,2000年最高生产能力149.66 万t,产金15.448 t,采矿方法主要为全面法,7 个矿井最深已经开拓至2 325.9 m,一期工程1 000 m高度以上的30 个中段已经回采结束,目前进入二、三期工程。设计高度为1 000～2 200 m 的32～70中段,矿山开拓方式为矿体两翼及中间布置1-7#竖井。

1.2 矿床开采技术条件

矿区气候为典型的南非高原草原气候,夏季气温22 ℃～34 ℃,冬季(5月～7月)平均气温为15.5℃,该地区气候不会对该矿生产作业造成任何影响;矿区地形平坦,伴随着一些起伏的丘陵,海拔在1 300～1 350 m。西北省是林波波河源头(包括东流至印度洋的格罗特马里科河)及奥兰治-瓦尔河水系多条支流(如西流至大西洋的莫洛波河)的分水岭,拥有大量的地下水储备,该金矿开采深度在地下800～2 300 m[1]。

1.3 水文地质

矿区主要含水层火山熔岩风化裂隙弱含水层,发育于似硬结隔水层的下部,下伏为隔水性能强的火山熔岩隔水层。该含水层具有补给条件差,富水性弱,地下水为潜水,局部承压。虽为矿床主要充水水源,但由于有矿床上覆火山熔岩相隔,且隔水层构造裂隙和断层破碎带既不含水也不导水,不会直接充水矿床;隔水层岩体稳定性强,也不会产生陷落柱,更不会有孔隙和岩溶通道。充水含水层地下水与矿床地下水水力联系弱,间接充水矿床的水量小。矿区所有矿体虽然埋深于当地侵蚀基准面以下的深部,矿坑涌水无法自然排泄,但矿坑涌水量小,长期稳定在1 000 m3/d,因此矿区水文地质条件简单。……