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南非对深部采矿的研究
2019-05-08 09:45:45   来源:   评论:0 点击:

  由于在金矿开采过程中岩爆发生频繁,南非对深部采矿的研究工作比其他国家的投人大,取得的成果也较多。南非ISS国际公司的Mendecki A....

  由于在金矿开采过程中岩爆发生频繁,南非对深部采矿的研究工作比其他国家的投人大,取得的成果也较多。南非ISS国际公司的Mendecki A.J.等在微震的监测方面开展了大量的研究工作[2-4]。在借鉴自然地震研究成果的基础上,他们定义了一些矿山微震监测的基本参数(如震级、能量、应力降△σ、微震应变εs等),对矿山的微震监测系统的布置(传感器种类的选取、布设密度、信号传输手段和方法)和13常微震事件的参数处理等进行了广泛深入的研究,奠定了量化处理微震事件的理论和现实基础。他们针对南非深部的金矿所记录的事件,研究了这些参数之间的相互关系(如能量指数与累积视在体积的关系、施密特数与累积视在体积的关系等),分析了由于采矿而引起的周围岩体的应力变化,对岩体失稳的趋势和失稳活动进行了预测。


  在1992年4月至1995年8月之间,对Tau Tona金矿距地表1400m的WH6井筒矿柱进行了监测研究,伴随着能量指数的增加,岩体处于硬化阶段,当能量指数达到峰值以后,岩体不断软化,并且加速变形。记录数据的分析,得出了许多大的微震事件都发生在能量指数达到峰值以后的结论。南非的0rtlepp W.D.长期从事岩爆的研究工作,收集了许多南非及其它国家矿山的岩体破坏和发生岩爆的现场资料[5-6],在分析、认识震源机理的基础上,总结出岩爆的5种类型,并分析了不同岩爆类型的破坏形式。针对岩体的动态失稳破坏,对采场及巷道的合理支护进行了实验室和现场试验研究,取得了较好的成果。


  1999年11月11日南非Moab Khotsong金矿深2800m的主运输巷道掘进过程中,在正常的爆破之后,形成了一个长16m,形状、尺寸与巷道差不多的空穴,巷道内距掘进面大约50m的范围内都堆积着岩石碎片,Ortlepp W.D.对此进行了调查、分析,认为与欧洲、13本、加拿大深部煤矿中发生的突出型岩爆相类似。在1994-1996年之间,南非的采矿工业开始了一项研究计划,进行了14次调查与分析,分析微震事件与产生的破坏之间的关系、震源和破坏的机理,以便在开采过程中采取必要的支护措施,减少岩爆造成的损失。南非政府、大学与工业部门密切配合,从1998年7月开始启动了一个“Deep Mine”的研究计划,包括安全技术研究、地质构造研究、采场布置与采矿方法、降温与通风、采场支护、岩爆控制、超深竖井掘进、钢绳提升技术和无绳提升技术等,耗资约合1380万美元,研究时间为4a,旨在解决3000~5000m深度的金矿安全、经济开采所需解决的一些关键问题,已在南非金矿深井开采技术上取得了系列创新性成果。

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