世界最深矿井南非姆波尼格金矿到地下4000米,温度57摄氏度,是怎么挖的?

2023-08-02 47 0 举报/投诉

南非姆波尼格金矿位于南非豪登省。矿井地下和地面工程于1987年投入使用,以前被称为西部深层1号竖井。它延伸到地表以下4公里,被称为是世界上最大的金矿之一。它也是目前世界上最深的矿井。从地表到矿井底部需要一个多小时。

它的平均开采深度为地表以下2800-3400米,是世界上最深和产量最高的金矿之一,品位超过8克/吨。 姆波尼格金矿原称西部深井南井,或称1号井,是三个前西部深井中最近的一个。主井开挖始于1981年,于1986年完成,副井于1993年完成。 姆波尼格金矿已进行了扩建,最近的一个项目是从109层扩建到120层。目前正在进行从其下方提取矿石的工作。 该项目将促进许多其他较小项目的发展,并延长姆波尼格金矿寿命。

南竖井加深项目始于1996年,因此姆波尼格金矿公司将向下开采120米,即基准面以下约3.4公里。矿井倾角22°,平均宽度78cm。 最深的工作开采区位于地表以下3.37千米的深度。作业区矿石品位的差异很大,因此采用了顺序网格采矿方法,该方法可以选择性采矿,并增加了处理开采场前品位变化的灵活性。姆波尼格金矿包括两个立井和两个辅助井。 2010年,从地下钻了一系列亚垂直井眼,钻孔平均长度为900米,最深孔为1090米。

开采的矿石在姆波尼格金矿的黄金冶炼厂进行处理和冶炼。矿石最初通过半自磨的方式被磨碎,之后应用结合液氧注入的常规金浸出工艺。然后通过炭浆法提取黄金。该工厂还对萨产品进行电解提炼和熔炼(感应炉)。 姆波尼格金矿每天大约有4000名矿工冒着生命危险在地下工作。为了进入矿井,工人们登上一个电梯井——“笼子”——一次可以容纳120人,然后它会到达位于地球下方2.6公里的矿井第一阶段。第二部电梯将工人带到更深的地方,而矿井的最后阶段只能通过步行或车辆到达。

由于姆波尼格金矿矿井深度达到4000米,内部的温度高达五六十摄氏度。为了克服这一点,并防止工人中暑,姆波尼格金矿公司从地表泵下一种与盐混合的冰水,用风扇将空气吹过冰水,降低矿井内的温度,在矿井内部建立起自己的内部空气循环系统。 还有非法矿工潜入姆波尼格金矿的矿井,隐藏数月——在此过程中变成幽灵般的白色——以窃取黄金。这是事实!

姆波尼格金矿下有自己的微生态系统。 听说过脱硫菌吗?这是一种单型细菌,只在姆波尼格金矿地下采集的水样中发现过。这种细菌生活在地下1.5-3公里深处的地下水中,是人类已知为数不多不需要阳光的生物之一。

每天矿工要用一个半小时的时间才能达到地底采矿面,承载他们的是一次可装载150人的升降机,运行速度为48千米/小时,矿工们要戴着最基本的安全防护措施以及头灯,除此之外,每人还配有一套呼吸设备,如发生意外或者遇到有毒气体,这套呼吸设备可为矿工们提供半小时的氧气。矿工们从地面乘坐第一台升降机停止在深为2220米的地下,他们还要“转乘”另一部升降机继续下降,到达深3420的地方,这里有被照明灯照亮的宽7.5米的巷道,墙壁也布满了由地面向下输送来水、电、新鲜空气的非常粗大的管道,还有轨道与电车用来运输矿石和矿工们。

利用现有的钻孔-爆破的方法能到达5000米的深度,但没有足够的把握。而西维兹矿山的矿脉一直会延伸到7500米的深处。

继续向下的挑战之一是:如何将矿工和材料送到更深的地下并返回—这需要比目前快得多的速度。到目前为止,由于重量的限制,单根升降机钢缆最多只能抵达2950米深处,而如果向下延伸到10000米,仅钢缆的重量就会达到30吨,已经达到了升降机的最大载重量。由于单个竖井的深度限制,Mponeng与它的姐妹矿都至少有两个竖井。通过两部升降机并走过几千米长的巷道,矿工们从地面需要90分钟才能抵达采矿面,而再返回地面还需要同样长的时间,这也意味着矿工们每天只有5个小时的有效工作时间。曾经设想,让矿工住在井下,以减少在地面与采矿面之间往返所浪费的时间的想法。但这是行不通的。因此,需要彻底改变的是目前用升降机运送矿工的机制。

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