南非金矿深部开采的井下降温技术

黄　金

ＧＯＬＤ２０１３年第９期／第３４卷南非金矿深部开采的井下降温技术

收稿日期：２０１３－０７－２５

作者简介：岳发强（１９７０—），男，山东莒县人，高级工程师，博士，主要从事资源开发及矿山开采技术研究和管理工作；北京市朝阳区安定门外大街１号信义大厦４层，中国黄金集团投资有限公司，１０００１１

岳发强１，胡宪铭２，张景奎２

（１．中国黄金集团投资有限公司；２．中国黄金集团公司）

摘要：目前，南非的黄金产量有近６０％以上来自２５００ｍ以下的深部地下矿床，最大开采深度已经达到３７７７ｍ。深部开采中所遇到的技术难题之一是地热对开采环境的危害，南非金矿井下岩

石表面的温度最高可以达到４７℃。经多年实践，南非金矿在深部开采的井下降温方面开发了许多

实用技术，积累了丰富的经验。介绍了南非金矿深部开采的技术条件以及在不同条件下采取的通

风降温措施和技术特点，对中国矿山深部开采解决类似问题具有很好的参考借鉴价值。

关键词：南非金矿；深部开采；井下降温

中图分类号：ＴＤ８５３．３９２ 文章编号：１００１－１２７７（２０１３）０９－００３４－０４

文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０１３０９０８

０　引　言

根据南非矿业协会的统计，在２０１１年，南非的黄

金产量有近６０％以上来自２５００ｍ以下的深部地下

矿床，预计到２０１５年，南非５０％的黄金产量将来自

３０００ｍ以下的超深矿床［１－２］（见图１）。其中，安格

鲁?阿善堤黄金公司（ＡｎｇｌｏＧｏｌｄＡｓｈａｎｔｉ）的Ｍｐｏｎｅｎｇ

金矿，其开采深度在２０１１年已经达到３７７７ｍ。个别

金矿的规划开采深度达到６０００ｍ。

随着开采深度的加大，随之带来的工程技术难题

之一就是井下作业环境的通风降温问题。在这方面，

南非金矿深部开采起步较早，经验丰富，值得研究和

借鉴。

图１　南非金矿不同开采深度的产量比例

１　南非金矿深部开采井下降温的技术难点

南非金矿深部开采作业环境温度升高的主要原

因是地热，即主要热源是原岩释放出的热量。根据南

非矿业协会提供的资料，南非金矿井下岩石表面的温

度在开采深度为２０００ｍ时，最高可以达到４７℃；

３０００ｍ时可达５８℃［３］（见图２）。

为了解决深部开采的通风制冷问题，南非黄金开

采领域的工程技术研究人员进行了大量的研究工作。

首先对深部岩体的热源分布进行了详细的调查研究，

搞清了不同岩体的热传导特性、热量在井下环境的扩

散特性、

开采中岩体暴露面积与热量扩散的关系等，图２原岩温度与深度的关系