欢迎来到矿建与岩土工程专委会网!
您当前所在位置:首页 > 学术活动 > 全国矿山学术年会 > 

国内外超深竖井建设与开采现状赵兴东

发布时间:

编者按:借以区分“深井开采”与“深竖井”定义,包括不同国家对超深井开采界定深度,介绍国外不同国家深井开采生产基本情况与深竖井建设情况,分析国内深竖井现状。




作者简介


赵兴东,男,汉族,1975年10月出生,辽宁省辽中县人,,教授,博士生导师,中共党员。


20069月进入东北大学采矿工程研究所工作,历任助教、讲师、副教授,20111月到加拿大不列颠哥伦比亚大学做访问学者,20137月至今在东大学采矿工程研究所任教授。

获得荣誉有中国岩石力学工程学会优秀博士论文;辽宁省“百千万人才工程”千人层次;主编的《井巷工程》教材获得第二届冶金优秀教材二等奖;“十一五”期间全国黄金行业劳动模范;2010年,金青顶矿区深部采矿方法及其地压控制方法研究(2010HJ017),中国黄金学会科技进步一等奖 (排名第2,校内排名第1) 2010年,三山岛金矿采场顶板地压活动规律及其控制方法研究 2010HJ013),中国黄金学会科技进步一等奖 (排名第3,校内排名第1)。主编《井巷工程》(高等学校规划教材)、《采煤概论》,《工程爆破技术》等教材。

《金属矿山》《现代矿业》杂志编委会委员,主要研究方向:岩石失稳及其控制、地下金属矿床开采方法、三维激光数字测量技术。






1. 国外超深竖井建设现状 

    目前,世界上开采深度超过 2 000 m 的矿山主要

集中在南非、加拿大、俄罗斯等国家,其中南非有14  

个矿区开采深度超过 2 000 m,部分矿山开采深度超  

 3 000 m , 2015 ,大约 40% 的金矿开采在  

000 m 以下。 其中开采最深的矿山是位于南非金  

山盆地西部金矿田的 Tau Tona 金矿(采深 3 900 m)  

Savuka 金矿(采深 3 900 m)  Mponeng 金矿采深  

500 m)3 座姊妹矿,其中 Tau Tona 金矿在 1957   

开凿 2 000 m 深竖井, 1962 年投产,其井下原岩温  

度达到 60 ℃。 开采深度超过 3 500 m 的矿山,主要  

 Kloof 金矿、Western DeepLevels 金矿、East Rand  

Proprietary 金矿采深 3 585 m)  Driefontein 金矿  

 2012 ,在南非豪登省的 South Deep 金矿花  

 7 a 时间,投资 50 亿美元,开凿了世界上最深的竖  

(井深 2991 45 m),将开采大约 4 5 亿 t 金矿石。  

在北美,加拿大 Falconbridge 公司的 Kidd Creek 铜金  

矿开采深度 3 120 m,采用下向深孔和上向水平充填  

采矿法,日矿石产量约 7 000 t;加拿大 Goldcorp   

Red Lake 开凿 2 195 m 深竖井;加拿大 Creighton 矿开  

拓深度达 2 550 m,采用下向深孔和上向水平充填采

人的安全,同时矿业公司能获得经济效益的矿山  

矿法,日产矿石量 3 000 ~ 3 500 t ;加拿大 Agnicoꢁ  

Eagle s 公司的金矿开采深度 3 048 m,其新 4 竖井井  

底深度超过 3 000 m,是世界上采用下向深孔空场嗣  

后充填法开采最深的矿山。 美国北爱达荷的 Hecla  

Lucky Friday 铅锌矿,开凿直径 5 5 m、深达 2 900 m  

的竖井。 在北欧开采最深的矿为芬兰的 Pyhäsalmi  

,其开采深度为 1 444 m;俄罗斯开采最深的矿山为

Skalistaja(BC10),其竖井提升深度为 2 100 m;  

罗斯乌拉尔铜矿开凿竖井深度为 1 720 m,采用 8   

落地摩擦式提升系统。 在亚洲,印度的 Kolar 金矿区  

 3 座金矿井采深超过 2 400 m,其中 Champion Reef  

金矿开拓 112 个中段,开采深度达到 3 260 m,开采诱  

发产生严重岩爆灾害,致使该矿已停产关闭    

澳大利亚,开采最深的矿山为昆士兰的 Mount Isa ,  

开采深度为 1 800 m

   从上述统计可以看出,世界上开采深度超过  

2 000 m 的矿山主要集中在南非和加拿大,在南非主  

要采用竖井和平巷开拓,采用充填法开采,在加拿大  

主要采用竖井和斜坡道联合开拓,机械化程度高,  

要采用空场嗣后充填采矿方法及下向充填采矿方法。  

南非主要开采黄金、钻石和铀矿,在加拿大主要开采  

镍、铜、金等贵重金属,且其矿山品位都比较高,开采  

的矿石量不多,但其开采金属量多,吨位矿石开采价  

值高,吨矿成本低。  

2ꢀ 国内超深竖井建设现状  

    在国内,目前煤炭行业超过千米竖井达到 55   

,金属非金属矿山在建和拟建井深超过 1 000 m   

 45 ,在建或拟建开采深度超过 1500 m 的矿山主  

要有抚顺红透山铜矿、本溪思山岭铁矿、本溪大台沟  

铁矿、鞍山陈台沟铁矿、山东济宁铁矿、云南会泽铅锌  

矿、山东三山岛金矿西岭矿区、云南大红山铁矿、招金  

瑞海矿业、中金山东沙岭金矿等。 本溪思山岭铁矿矿  

体埋深达到 2 000 m 以上,为有效开采深部矿体,  

共设计 7 条竖井进行开拓,包含 2 条主井(1 505 m)  

条副井(1 503 m)条进风井(1 150 m)条措施  

(1 320 m)条回风井(1  1 400 m 1 120  

m)  辽宁大台沟铁矿在 1 号坑建 1 250 m 深探矿  

;云南会泽铅锌矿探矿 3 明竖井,井口地平地表

标高 2 380 m,井底标高 854 m,井深 1 526 m,井筒  

断面直径为 6 5 m,井下设 4 个马头门,井口段采用  

钢筋混凝土支护,厚度 1 000 mm,井筒段采用混凝土  

支护,支护厚度 400 mm,在竖井开凿至 1 400  m  

,井壁产生岩爆现象,并出现大量涌水,严重影响井  

筒施工  抚顺红透山铜矿七系统探     

827 m 中段以下新开拓至ꢁ1 253 m 中段,盲竖井井  

底深度已达 1 600 m,在该盲竖井施工至 1 400  m  

(ꢁ1 137 m)深时,井筒围岩产生岩爆现象。 三山岛  

金矿西岭矿区勘探出矿体多赋存于ꢁ700 m 以下,  

ꢁ1 800 m                

2 060 5 m,拟建 2 005 m 深竖井。 中金集团沙岭金矿  

主井设计深度 1 598 5 m,副井设计深度 1 633 5 m  

我国磁西、万东和史村煤矿煤层埋深 900 ~ 1 800 m,  

在磁西 1 井建成 1 320 m 深竖井。

   综上分析可以看出,南非在 1952 年开始建设  

2000 m 深竖井,国外目前在建的竖井深度主要集中  

 2 500 ~ 3 000 m,而当前我国已经完成施工的千米  

以上竖井深度基本在 1 200 m 左右,随着未来勘探技  

术水平的提高,深部矿体逐步被发现,在未来 15 ~ 20  

,我国超深竖井建设深度主要集中在 1 500 ~ 2 000  

m;由此可以看出,在超深竖井建设方面,我国还处于  

初步发展阶段,与国外相比具有一定的差距。 国外深  

井采矿主要集中开采黄金、钻石、铀矿、镍、铜等贵重、  

有色金属,且其矿石品位高,尽管其开采规模都在

8000 t/ d 左右,但其矿山利润高;而我国深井开采主  

要开采铁矿石铜矿和黄金等,并且相比国外矿石品

位低,需要大功率提升机与大断面井筒、规模化开采

来保证矿山企业经济效益。 



0