首页 国内 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?

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?

姆波尼格金矿位于南非位于维特沃特斯兰德盆地的背部边缘,姆波尼格在梭托语中是看我的意思,它各个矿坑和巷道总长达370千米,蜿蜒延伸到约4000米深的地下,是世界上最深的矿井,相当于10个帝国大厦的高度。井下温度可高达57摄氏度,还有5厘米长的巨大蟑螂。在姆波尼格金矿,矿工们从地面抵达采矿面需要90分钟时间,返程同样需要那么长时间。

在现代矿井内,水平巷道从中央竖井向各个方向延伸、进入到各个深度的采矿面。主巷道的直径超过7.5米,墙壁和顶部都是钢筋混凝土混合结构,钢筋与周围的岩石牢牢固定在了一起。越接近活动采矿面,环境就会变得越恶劣。过道变得越来越狭窄,矿工们只有弯着腰才能通过,头灯会不断地刮到过道的顶上。最后所有人都只能趴在地上,用膝盖爬着前行。

在采矿面上,大约30亿年前由山上的溪流冲刷沉积而成的矿层厚度从几厘米到1.5米不等。暴露的矿层外表光滑,外面包裹着石英石,还掺杂着黄铁矿。真正的黄金藏在那些颜色更黑的石头中。这些矿石会被爆破成乒乓球台大小的石块,运送到地面,然后粉碎、精炼。

为了开采黄金,矿工采用“钻孔爆破”的技术。他们首先用手持空气钻在矿层表面钻出直径2.5厘米的小孔,再在孔里填满以硝酸铵为基础的炸药,然后根据爆炸的规模清空巷道甚至整座矿,由地面人员遥控进行爆破。要在极深的地下进行钻孔和爆炸,矿工们需要战胜两个挑战:高热和增加的岩石应力。几个世纪前,南非的采矿业设定了地下工作温度不能超过28.4摄氏度的规定。而在西维兹矿山,一些矿井的深度已经超过了3000米,在没有空调的情况下温度高达50摄氏度。为了让工作环境能够忍受,工程师们每天从附近的一个小镇将大量的冷水送到井下,以满足即将进行的超深地下开采的需求。

减缓岩石中的应力也远比使矿井中保持合适的温度困难得多。矿工们钻探和爆破的深度越深,岩石中产生的应力也越大。在南非地下进行的爆破引发的大地震颤和小型地震是如此频繁,以致全世界的地震学家经常前往西维兹矿山,收集能帮助他们理解地震的数据。此外,由于大量的矿石被取走,也让剩下的岩石承受了巨大的压力。

爆破后会产生大量碎石,矿工们需要将这些碎石收集到一起并送到地面

在轨道上:在南非,矿工们在底下铺设了总长3.2千米的轨道,以运送矿石和设备

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。

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作者: Anita

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