3 Reformation of Underground Stoping Methods of Hard-Rock Mine
In what must be the most miserable year for mining for a long time in terms of metal prices, the saga of consolidation and merger within the industry continued. According to data compiled by the Raw Materials/Mamp;A Group, $25.9 billion was spent on mergers and acquisitions in the metals mining and refining industry world-wide in 1998, 38% more than acquisition spending in 1997, Against this, expenditure on exploration fell about 30%. Some of the significant happenings during-the past year, as they relate to underground mining, include:
bull; Anglo American plc(产品目录通报) made its much awaited debut on the London Stock Exchange in May, simultaneously merging with its Luxembourg-listed offshore associate Minoro SA.
bull; The much-delayed privatization of the main part of Zambia Consolidated Copper Mines (ZCCM) is finally taking shape. Anglo American will take a 80% participation of a new company to be formed to acquire the Nkana and NChauga divisions (ZCCM#39;s main remaining producing assets), plus the Nampundwe mine and the Konkola Deep project. In a related development AAC acquired Reunion Mining, one of its assets being the former Mufulira division of ZCCM.
bull; In Canada, Barrick Gold acquired Sutton Resources putting it into the 3 M oz/year league.
bull; In the Swedish industrial group Trelleborg AB disposed of its formerly wholly-owned mining division Boliden distributing its remaining 42.9%share- holding to shareholders in Trelleborg as a dividend.
bull; In South Africa, a merger of Gold Fields and Priefontein make it the second largest gold producer.
bull; Cogema is to buy a package of selected interests in Canadian uranium mining assets from Cameco Corp.
bull; The acquisition by De Beers of a 21.3% stake in Anglovaal Mining.
bull; Normandy Mining is to buy into the main operations of TVX Gold.
Trade fairs Bauma #39;98 in Germany, Explomin #39;98 in Chile and Electra Mining Africa #39;98 in South Africa were the opportunities for manufacturers and suppliers to display their latest products. Of note is the growing number of trade fairs held away from the more usual venues, such as the West African Mining exhibition in Ghana. As in previous years, the differences between underground mining equipment and equipment used in other operations, such as tunneling and surface mining, are becoming blurred as manufacturers attempt to bring together both economies of scale and products capable of being sold worldwide.
Major underground project completed include the Third panel at Codelcos Andinain division and the start up at Agues Teridas polymetallic mine in Andalucia in southern Spain. Of significance, no new projects were announced and many previously announced projects were put on hold because of low metal prices.
3.1 Reforming Technical Measures
In response to new Western Australian mining legislation (see later) that calls for greater geotechnical consideration in relation to the design, operation and abandonment of a mine, the Perth office of SPK Consulting Group has developed a product called Geotechnical Domain Model(地质域模型). As reported in Australiarsquo;s Mining Monthly, March 1999 ,the new modeling process is used to create an interactive 3D geotechnical domain model that can be superimposed upon geological and mine planning models so that a mine design can be produced that takes into account the prevailing ground conditions, grade distribution and orebody geometry. The model is generic and has been developed to operate with major mine planning software from companies such as Gemcom, Datamine, Vulcan and Surpac. The SPK Consulting Geotechnical. Domain Mode the combination of all the required information including rock mass ratings and properties, lithological units(岩石单元), stress regimes, structure, hydrogeology, grade, orebody footprint and costs into the one lsquo;picturersquo;. This picture gives an appreciation of the mining difficulty and allows the evaluation and management of the risk associated with a particular mining layout. Geotechnical data is classified into unique domains based on the major geotechnical classification systems determined for each domain.
The database is dynamic and is constantly updated as and when the new data becomes available, and the model can generate details concerning the geotechnical data for any point or area in the mine.
Building on the ability of the laser scanner allowing 3D images to be built in real time, Maptek has developed an innovative mining tool, instant mapping with I-SITE 3D laser imaging and the Vulcan 3D modeling and visualization software package. As reported in the April 1999 edition of Australian Mining the I-SITE system comprises a portable laser scanner capable of 6,000 measurements a second. This data is processed in real-time to produce a 3D dataset of the vector distances from a scanned rockface. Using real-time software, the view can be manipulated in 3D while scanning is in progress. The data can be stored and likewise fed into a Vulcan spatial database, ready for integration and modeling with all the usual Vulcan tools.
As the number of mines using leaky feeder(非保密馈线) communications systems increase so do the uses to which it used and hence the importance of maintaining a quality system. In response to this El-Equip of Canada has introduced a new leaky feeder system, the MultiCOM Advanced. As reported in the February 1999 edition of Mining Magazine, the new system offers increased range, clearer and stronger voice signals as well as simpler troubleshooting and procedures for diagnostics. The problem of extending coverage beyond that provided by the leaky feeder cable itself has also been addressed by El-Equip with the introduction of the MultiCOM DX antenna to provide improved radio coverage in stopes, development headings and other areas without installing infrastruc
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3.硬岩矿井地下回采方法改造
由于矿石价格长期处于低迷状态,在金属价格方面，1998年可能是矿业最不景气的一年,而矿业的兼并和联合却层出不穷。 根据原材料M/A集团统计的数据:1998年全球范围内的金属采矿和炼油行业并购花费了259亿美元，比1997年的收购花费高出38％，与此相反，勘探支出却下降了约30％。 过去一年中发生的有关地下采矿的一些重大事件，包括：
bull;英美资源集团plc(产品目录通报) 期待于5月份在伦敦证券交易所上市，同时与其在卢森堡注册的海外附属企业Minoro SA合并。
bull;赞比亚联合铜矿（ZCCM）主体部分的私有化问题虽然拖延了很长时间,但终于实现了。 由Nkana和NChauga分公司（赞比亚联合铜矿的主要剩余生产资产）以及Nampundwe矿山和孔科拉深部工程将组建一家新公司。英美资源集团拥有这家公司80%的股份。在一项相关发展中，AAC获得了Reunion矿山的开采权 ，这是赞比亚联合铜矿的前Mufulira分部的资产之一。
bull;在加拿大，巴里克黄金公司收购了萨顿资源公司（Sutton Resources），并使其拥有300万盎司/年的产量。
bull;瑞典工业集团Trelleborg AB出售其原全资矿业分公司布利登（Boliden）有限公司采矿部分控股权，将余下42.9％的股份分配给特瑞堡的股东作为红利。
bull;在南非，金田公司(Gold Fields)和Priefontein合并成为世界第二大黄金生产商。
bull;科杰马（Cogema）将选择买进Cameco Corp公司在加拿大的铀矿资产的部分股权。
bull;戴比尔斯（De Beers）收购盎格鲁瓦尔（Anglovaal矿业公司21.3％的股权。
bull;诺曼底矿业公司（Normandy Ming）将收购TVX金矿的主要生产部分。
1998年德国的宝马（Bauma）、智利的Explomin和在南非的Electra举办的交易会，为制造商和供应商提供了展示其最新产品的机会。 值得注意的是，在一些不知名的地方举办的交易会越来越多，例如西非加纳举办的矿业展览会。在前些年里地下采矿设备与用于其他业务（如隧道掘进和露天采矿）的设备之间的差异越来越小。主要是因为制造商试图将规模经济和能够在全球范围内销售的产品结合在一起，
停止开采的主要地下工程有：Codelcos Andinain分部的第三盘区和西班牙南部安达卢西亚Agues Teridas多金属矿的开发工作。 值得注意的是没有新项目动工，而且许多先前宣布动工的项目由于金属矿石价格低而被推迟。
3.1技术措施改革
针对新西澳矿业立法（见后文）要求在矿山的设计，运营和废弃方面考虑提供更多的地质技术，SPK咨询集团的佩斯办事处开发了一种名为“地质域模型”（Geotechnical Domain Model ）的产品。据澳大利亚采矿月刊1999年3月的报道，新的建模过程用于创建交互式三维土工领域模型，可以叠加在地质和矿山规划模型上，因此，在采矿设计期间能将主要的地下条件、品位分布和矿体的几何形状结构结合起来考虑。该模型适用范围很广，开发时注意与主要的矿山开采设计计划软件配合使用。如Gemcom，Datamine，Vulcan和Surpac等著名公司的软件公司。 SPK咨询公司的地质技术域模型能将所有需要的信息（包括岩石质量评级和属性，岩石单元），应力状态，结构，水文地质，坡度，矿体足迹和成本组合到一个“图”中。这张图片让我们了解采矿难度及具体某一开采布置的风险评估和管理。地质技术数据按主要的岩土分类标准被分为一个个独立的区域。
数据库是动态的，并且在新数据可用时不断更新，并且该模型可以生成有关矿山中任何点或区域的地质数据的详细信息。
基于激光扫描仪能够建立实时3D图像系统，Maptek开发了一种创新的采矿工具，即能够与I-SITE 3D激光成像和Vulcan 3D建模的快速成图和可视化软件包。 正如1999年4月澳大利亚采矿版报道的那样，I-SITE系统有一台每秒可测量6000次的便携式激光扫描仪。 实时处理这些数据以生成扫描岩石表层的向量距离的三维数据视图。 利用实时软件，可以在扫描过程中显示三维数据视图。 这些数据可以存储并同样输入到Vulcan空间数据库中，随时可以与所有常用的Vulcan工具进行集成和建模。
随着使用非保密馈线通信系统的矿山数量增加，维护一个高质量的通信系统的重要性也在与日俱增。 对此，加拿大El-Equip公司推出了一种新的非保密馈线系统MultiCOM Advanced。 据采矿杂志1999年2月版所报道的那样，新系统可提供更大范围，更清晰，更强的语音信号以及更简单的故障排除和故障诊断方法。 El-Equip公司还通过引入MultiCOM DX天线解决了非保密馈线自身提供的覆盖范围问题，使其可以在井下采场和其它未装永久性通讯的地方提高无线覆盖范围，而无需安装基础设施。
目前的非保密馈线通信是一种模拟系统，但是有望在1999年晚些时候实现地下采矿数字通讯(随着El-Equip 公司对其MutliCom Plus技术最后测试过)，MutiComPlus将能大大提高现在非保密馈线模拟采矿通信网络的数据传输能力，但这并不会使许多矿山价值数千万美元模拟技术系统报度。El-Equip声称已生产出一种与目前井下矿山通讯硬件设施兼容、并能辐射全矿范围内的电缆设施，以前的通讯(硬件)设施可以继续使用，模拟声音通讯和专用的数字信道的结合为矿山通讯迅速进入图像、数据和声音的实时通讯阶段提供了一种低成本的高级解决方案。MutiCom Plus的设计是第一次在同一电缆线上同时实现全矿范围内模拟通讯和SMb/s的中速数字通讯。
地下泄漏馈线通信系统Tunnel Radio的另一供应商称，其ULTRACOMM系统是地下采矿通信领域的一项突破。 能在500 MHz和150 MHz无线电频段工作，ULTRACOMM据说是一个比同类产品成本更低、能提供更好电波传播特征的系统， 该系统可以提供比传统系统更大的操作范围，通常可实现750米的直线视距操作，从而以更少的组件覆盖更大的矿山范围。
该公司表示，由于TR-500 Ultra系统可以提供比其他无线电技术更大的覆盖范围（500 MHz单元可以在墙壁附近反射信号，并且能通过车辆传递消息或数据），它只需少量的组件和天线，能降低设备成本，提高性能并降低维护费用。 在横向覆盖需求不严格的情况下，可以使用TR-150系统。 所有隧道无线电系统都由相同的基本组件组成：利用手提式或移动式（卡车）无线电设备直接或通过非保密馈线电缆向其他设备发送无线信号。
模块化采矿系统在露天矿山矿山管理系统领域是众所周知的。调度系统旨在帮助矿山最大限度地提高产量并最大限度地减少整个作业中的争论时间。由 Dispatch实现的主要优势可通过Modular的Intellimine进行地下作业。 着名的地下作业如智利的Codelco El Teniente矿，De Beers#39;Finsch矿和南非Vaal Reef的8号和9号矿，已安装或正在安装Modular的地下矿山管理系统。
该系统提供实时信息以更好地管理操作。 随着这些信息的启用，资源的重新分配和调整作业计划可以在没有高昂代价的延迟的情况下进行。 且结果比较实用。通过运输设备分配，人员跟踪，交通控制，设备监控和综合报告，该系统能最大限度地提高生产量并最大限度地缩短争论时间。
“智能矿山”系统的主要软件包括：
bull;中央计算机系统和能让所有授权用户实时异地访问和控制采矿作业的高级多道处理软件。
bull;“场地计算机系统”，也称作交换机，位于远处和移动的设备中，用于收集循环时间和包括自动-远距离识别系统在内的遥测的其他局部的监测，该远距离识别系统是以无线电频率识别技术（RF1D）为基础的。 这些系统还有选择地向图形控制台上的设备操作员显示消息。
bull;地下通信网络，如多通道无线电通信系统或基于红外脉冲收发机和微元无线电通信系统如模块全环系统。 这些系统为中央计算机和远程现场控制系统之间提供了可靠的通信连接。
3.2先进的采矿技术
3.2.1改革中的先进采矿方法
采矿方法
停止方法的改革方向如下：
（1）采场，支柱，空隙处理被认为是设计和采矿的统一，减少矿石损失和矿石稀释;
（2）寻找合适的采场组合结构，提高采矿能力;
（3）生产率高，生产成本低。
3.2.1.1大直径深孔采矿方法处于上风
硬岩地下开采通常分为空场采矿法，留矿采矿法，分层充填采矿法，崩落法四种方式，其中各种方法有多种方案，统计数据多达122种以上。 但由于采矿作业的机械化，设备的专业化和排序是必然的，因此采矿方法必须标准化，方案要减少。 采矿方法的改革主要体现在三个方面：
（1）VCR采矿法是目前公认的高效采矿方法之一。 关于这个系统，你可以阅读章节6.4.1.1的细节。 目前，Inco金属公司萨德伯里盆地矿石的87％产量是用这种方法提取的。 据估计，一个采场可以在5个月内开采，但最后3年可以采用原始切片和充填提取相同的采场。 Inco Metal公司的Copper Cliff North Mien现在正在测试一个新的方案，它开始从原始底面提取到上方，一旦采场的底面开采，开采采场就被填满，并且填充体是上采场底部，不需要层间矿柱，回采率可达100％。
（2）强制块体崩落法是一种适用于宽矿体开采的常用开采方法。切割槽和崩落是这种采矿方法中最耗费人力的操作。近10年来，平行密集深孔方案得到广泛应用，每次装载100〜200吨炸药，每次放出矿石达20〜100万吨。已经达到了良好的效果。就目前而言，在某些矿井中，HKP-100井下钻机钻线平行密集长孔，每钻钻5个孔，矿石塌陷到小补偿空间。将平行密集长孔分配成一条直线，以0.4米间距钻一系列4-5个密集的孔并使它们成一排，行之间的距离为5,6或7米，即至少一条直线抵抗性。如图（p150图5-4）所示，有时会钻出一圈半圆平行密集孔。如图b所示，在放矿方案中，从矿石装载漂移开始向上钻孔或向下钻孔，然后准备和切割工作减少，同时由于放空临界负荷扩大到4〜7m，爆破效果变得更好。为了撤出补偿空间，矿山也采用挤压向侧向松散矿石破碎，采用一步提取，保证了矿石破碎质量，简化了提取工艺，操作安全，如图（ p151图5-5）。由于振动给料机应用于直接绘图，可以实现连续绘图。此外为了提高钻孔爆破效果，还研究了直径350〜400的大孔。
（3）基律纳铁矿是无底柱分段崩落采矿法在世界上的发源地，新设计的这种采矿方法的采场高度大，其延伸可至154米，向上钻至24米，向下钻至130米。 两者都从分段巷道钻出。 这就是所谓的超级采矿。 见图3.（p152 tu5-6.5-7）。
（4）目前有些国家利用锚索加固矿体和围岩，然后在裂隙矿体和围岩中采用充填采矿法，扩大了长井开采方法的应用范围。 例如，芬兰的Pyhasalmi Copper＆Zinc Mine矿山，其矿体走向长度300〜500m，宽度10〜40m，倾角50ordm;，围岩不稳定，矿石坚硬。 在地表400米以下，水平应力大于40〜70兆帕，这是垂直应力的3倍，这使得巷道变形并破坏巷道。 由于地应力较大，过去采用水平分层填充法和无底柱分段崩落法使矿石稀释度达到20％，经济效益较差，故采用长锚索支撑后， 如图3所示。 （p153土5-8），矿石稀释度降至8％〜10％。
总之，大直径深孔采矿法的主要优点是采矿强度大，操作方便，成本低。 充填采空区后，可以实现矿体连续开采，减少矿石损失和矿石稀释，是一种有前景的采矿系统。3.2.1.2充填采矿法的广泛应用
充填采矿法的开发过程中，有三个阶段，即干式填充，液压和砂填充以及固胶结充填。二十世纪五十年代的干式填充已不再使用，直到上世纪60年代煤矿才开始使用水力和砂填充，然后从20世纪60年代开始，它被应用于硬岩矿，现在主要用于事后归档方法。 20世纪70年代以来，由于充填系统和充填设备的成功实践，机械化程度的提高，充填效率的提高，胶结充填已成为深部矿体开采和保护地表的有效开采方法。其应用日益广泛，有取代留矿采矿法的趋势，同时其也是开采非稳定围岩和矿体的有效开采方法。例如，加拿大的加拿大圆顶金矿，矿山在30年代引入了分层充填采矿法，然后改为液压砂填充以支持采空区和工作底
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