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 331812)

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 331812)

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。

启示和借鉴;采掘;技术;设备;系统

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Vale Inco公司加森矿(Garson Mine)和爱尔兰的波利登塔拉矿(Boliden TaraMines)。

1 加森矿和波利登塔拉矿的基本情况

(1)加拿大的Vale Inco公司加森矿(Garson Mine):矿山于1891被发现,1908年开始生产,有百年的历史。全矿员工230人,其中井下作业人员160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1.64%,铜平均品位1.35%,铂、铅、金平均品位1.2g/t。矿山日出矿量2400t。

竖井、盲斜坡道联合开拓系统。井深1500m。

房柱式嗣后充填采矿法。采场长20～25m,宽15m,高30m,巷道断面5×5m2。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1∶30,充填料浆浓度86%,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10%,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(8m3),50t运矿汽车。

竖井配备有摩擦轮提升机,10t箕斗,10t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(Boliden TaraMines):矿山于1977年建成。全矿员工650人,其中井下作业人员300人,地面维修保养人员100人,管理、技术人员250人。井下作业人员2班10.5小时作业制。

矿山主要产品为铅和锌。矿体长4km,3～5层矿体,总厚50m左右,产状平缓,品位Zn:8%,pb:4%,矿体及围岩属中等稳固。全年出矿量2600000t。

竖井、斜坡道联合开拓系统。井深1500m。

房柱式嗣后充填采矿法。采场宽20m,高55m,每天同时有20个采场进行作业,5个采场进行出矿作业。巷道断面4.7×5m2,最大不能超过5.5×5. 5m2。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,现代化工业设备施工。支护方式:树脂锚杆,喷射混凝土支护,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∶15～1∶30,充填料浆浓度48%～52%。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。Tamrock和Atlas双臂凿岩台车,遥控铲运机(6m3),30、50t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,7.6m/s提升速度,38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70mm～250mm,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。

除专门硐室外,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Vale Inco公司加森矿(Garson Mine)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(Boliden TaraMines)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Vale Inco公司加森矿(Garson Mine)、爱尔兰的波利登塔拉矿(Boliden TaraMines)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Vale Inco公司加森矿(Garson Mine)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5×5m2。我们的巷道断面(净)最大的为2.7 ×2.7m2,可以考虑通过试验研究使巷道断面达到0.75m3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ZYQ-12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),在通风系统正常运行的情况下,能够使用遥控铲运机是一个选择。国外矿山使用的先进的穿孔凿岩装备,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Vale Inco公司加森矿(GarsonMine)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,达到了现代化矿山的要求。

REFERENCES

[1] 《NEW BOL IDEN》Mine EngineeringDepartment,April 2008.

[2] 《1908-2008 GarsonMine》100 Years ofMining Excellence.

[3] 采矿设计手册.中国建筑工业出版社.

Inspiration from VisitingM ines in Canada and Ireland

CHEN Mu-lin
(Jiangxi Copper Corporation DongtongMining Co.Ltd,Dongxiang 331812,Jiangxi,China)

In order to learnmodernmining technology and equipment aswell as safe operationmanagement experience,we paid a visit to two overseasmines,and got some inspirations formining operation management in DongtongMining Co.,Ltd.

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TD212

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:1009-3842(2010)01-0046-03

2009-12-28