礦產南非:遍佈鑽石黃金的南非,告訴你鑽石採礦的祕聞

南非,非洲最發達、最富裕的國家,非洲大陸最南端的國家。大西洋和印度洋三面包圍,與納米比亞、博茨瓦納、萊索托、津巴布韋、莫桑比克、斯威士蘭等國接壤。

礦產南非:遍佈鑽石黃金的南非,告訴你鑽石採礦的秘聞

南非,發達與落後並存,高度文明與極度愚昧同在,自然的環境,動物的樂園。

南非,有三個首都的國家:行政首都(中央政府所在地)茨瓦納,立法首都(議會所在地)開普敦,司法首都(最高法院所在地)布隆方丹。

南非,世界黃金、鑽石之都。

南非的鑽石開採,始於1870年。傳說一個名叫阿德里安 . 範 . 維克的農民在北開普省金伯利(Kimberley)附近有一個農場,有一天他發現自己的孩子玩幾塊白色石子,陽光下閃閃發光,經鑑定竟是鑽石。消息很快傳遍各地,各路人馬蜂擁而至,鑽石開採轟轟烈烈啟動了。

金伯利岩從此而著名。金伯利岩是岩漿活動劇烈,但未噴出地表而使覆蓋岩層形成爆破角礫岩筒,岩層中正好含有碳質巖,在超高溫且超高壓環境中形成鑽石(現代人造鑽石就是將石墨礦利用高溫爆破形成)。金伯利地區就有幾個金伯利岩筒,當地人稱“大洞”,最大的佔地17公頃,挖深達215米,上部呈喇叭口狀,已挖掘2200萬噸岩土,出產14504566克拉鑽石,1905年發現一顆重達3106克拉的大鑽石,也是到目前為止世界上發現的最大的鑽石。

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南非的其他地區也有很多金伯利岩巖筒。鑽石基礎儲量1.5億克拉,保有7000萬克拉。目前,南非的鑽石產量仍是世界上最多的,質量是世界上最好的。

金伯利鑽石礦已進入深部開採,採用盤旋斜坡道開拓,每60米一箇中段,環巖筒周圍佈置運輸道和工業設施,如機房、車庫、油庫、機修車間、炸藥庫等。運輸道向巖筒內掘進數個聯略運輸道,採用無砥柱崩落法,向上深孔爆破。出礦採用遙控柴油鏟運機。

礦石運送到地面後,全部由人工揀選,大塊也由人工用大錘敲砸開。

南非的金礦儲量和產量都是世界最大的,經過100多年的開採,儲量仍有6000噸以上。黃金曾產出過人類歷史上所有被開採的黃金的40%. 1960年黃金產量近700噸,1970年黃金產量達到1000噸。目前為止1000噸的黃金年產量仍是世界之最。

南非金礦的形成更具傳奇色彩。

30億年前,屬於元古宙原始地臺坳陷及原始地槽坳陷,石油與鈾金屬包裹金離析、富集沉積,20億年前經岩漿熱液活動,板塊碰撞而地坳和地槽抬高,含金熱液進一步侵入、改造,金礦形成且品位提高。按正常理論,經長期的風化、變遷,金礦會大量流失,幸運再次降臨,一個直徑10公里的巨大隕石降落在礦田中央,就是約翰內斯堡西南的弗裡德堡隕石坑,覆蓋保護了金礦體,金礦脈重組進一步富集。所以,這個巨大金礦田具有多層、波浪形、多次富集的特點。南非黃金儲量的98%都在德蘭士瓦省與奧蘭治自由邦和威特沃特斯蘭德接壤的三角區內。

自1852年發現金礦,世界各地的冒險家就雲集到這裡,也是南非最早自然形成的最大城市約翰內斯堡。1866年發現最大的蘭德金礦區,到目前為止也是世界上最大的金礦區,已採出黃金3.5萬噸,仍保有儲量1.8萬噸。

南非的其他礦產資源也排在世界前列,資源總量佔整個非洲的50%。鉑族金屬的基礎儲量7萬噸,佔世界總儲量的88.7%;錳金屬儲量40億噸,佔世界總儲量的24%,也是世界儲量第一;鉻金屬儲量55億噸,佔世界總儲量的37%,世界第二;螢石儲量8000萬噸,世界第一;超大片捲雲母,佔世界銷量的70%。煤炭、鐵、鉛鋅、銅、釩等礦產資源都具世界前列。

礦產南非:遍佈鑽石黃金的南非,告訴你鑽石採礦的秘聞

南非的採礦技術領先於世界其他國家,特別是深井採礦技術、高溫處理技術更具領先地位。世界上最深的礦井也在南非,最深達到4500米。

就我自己曾經參與考察的幾個礦給朋友們簡單介紹如下:

礦產南非:遍佈鑽石黃金的南非,告訴你鑽石採礦的秘聞

蘭德金礦1:

井深3750米(1993年),豎井直通到底,穩繩和提升均為綱繩,罐籠人貨兩用,運輸人員時不能裝貨或運礦,運貨或提升礦石時不能上人。

南非超深井的鋼繩、超高壓金屬水管、超高壓橡膠水管及耐高壓風管質量和水平絕對是世界領先地位。

60米一中段,脈外運輸巷道。採礦方法是無底柱崩落法。

鑿巖設備主要是鑿巖臺車,裝藥及支護採用裝藥臺車加支護工作平臺。

運輸採用鏟運機從採場中運出,裝入專用礦車,再送往提升罐籠運送到地表。

井下溫度60度左右,掌子面溫度100多度,鑽孔中溫度更高,鑿巖臺車前掌子面及鑽孔中基本都是冒著蒸汽。所以作業人員身邊都安裝一個冷氣吹風口和一個氧氣出風口。罐籠上,坑道內及作業場所都有兩個通風出風口。熱氣及汙風由抽風管道抽走送到地表。

井下冷氣是地表建有製冰站,運送到井下,粉碎後充入通風管道中。

插曲:金礦深井作業礦工招工條件之一是通過耐高溫試驗。試驗室內溫度50--60度,受試人員穿上不透氣皮衣,能在實驗室中安全度過1小時以上者,才能被錄用。

蘭德金礦2:深度3200米,豎井直通到底,鋼繩罐籠提升系統。

此處金礦特點是水力為動力,井下各種設備包括鑿岩機,鑿巖臺車,鏟運機,扒礦機,井下破碎機等都接著水管,全是水力驅動,利用自然高差產生的巨大壓強,設計出壓力驅動機。

水力驅動採礦系統,不僅大大節約了能源,也起到深井降溫的作用,到處嘩嘩的流水及噴霧狀水氣,使雖然掌子面或巖壁溫度仍很高,但工作場所溫度都已在30度以下,創造了適宜的工作環境。

採礦方法根據礦脈厚度分為全面法和無底柱崩落法兩種。

鉑族金屬礦:南非鉑金屬產量佔全球的70%,鉑礦床主要在德蘭士瓦省中部,麥倫斯基礦脈最為著名。

鉑礦賦存不深,井下200多米就到採礦場。考察礦層礦體很大,緩傾斜,15--20度,高2--3米,採場寬約200米,已採空長度約400米,全面採礦法。

支護主要採用方木垛,間隔約3米。液壓支架在採場邊沿兩排。

出礦採用扒礦機集中堆礦,鏟運機運到斜坡道馬頭門堆礦場,鏟裝機裝到300噸礦用柴油運輸卡車,從斜坡道運到地面。

帕拉博魯銅礦:銅礦體呈橢圓柱體,延深達1500米還未封閉。據銅礦體300多米是捲雲母礦體,國際市場上70%的優質捲雲母就出產自這裡。

帕拉博魯銅礦採用露天開採,1965年建設,1967年全面投產。

礦石在破碎站破碎後直接從礦坑內用皮帶運輸至選礦廠。

選礦廠設計環形,中央是碎礦料場,中央皮帶送礦機360度旋轉排礦送至各個磨礦機。整個選礦廠都是露天的,沒有廠房。磨礦、浮選到精選、精礦脫水等都是密閉,自動化。除陪同人員外,整個選廠沒有看到一個人。

南非不僅採礦技術和設備先進,探礦技術、選礦技術也具世界先進水平。

以後我會慢慢加以介紹。

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