山东栖霞笏山金矿,位于烟台市西的70公里的栖霞笏山村,这里金矿较多,产量闻名全国的招远就在附近,北部是渤海湾。
笏山金矿海拔不高,大约在219米左右,目前被困的工人在井下600米深处,大约在负海拔400米以下。
笔者家乡金石峪金矿,比这里的金矿还大,那里采金也是低于海平面300米左右,所以负海拔采金并不奇怪。
大家觉得负海拔有地下水挡不住,煤矿不好采,但金矿较特殊,一般是没问题的,我的家乡采金矿也在负海拔采金就很少出现透水事故,至今还没听说过,下面就讨论这个问题。
题主问地下温度是多少,地下温度的变化很复杂,大致可分为在三层,最表层是变温层,大致厚度为30米左右,随着太阳辐射变化而变化,夏季地温高,冬季地温低,也与纬度有关,北极圈附近终年有冻土,地温非常低。
30米以下就不受季节变化影响了,我们把这层称之为恒温层,最下面一层为内热层,一直会到地球的内核,随着深度增加地温升高,大致每33米升高1度左右。
地表不太深的话,温度与深度之间的关系我们可以用y=30x+20来表达,X表示深度。
600米深度除去地表恒温部分,y=30*0.4+20, 接近32度左右,变化范围在28~32度范围之间。
如果有通风的话,温度还是适宜采矿的。
上图为金矿石,表面看到的黄色东西千万不要认为这是金子,如果表面能看到金子的话,金子也就不能称之贵金属了,黄色的是黄铁矿,是岩浆向上涌出结晶形成的,因为地壳中铁的含量特别高,所以大家采金矿的时候,第一眼先看到黄灿灿的黄铁矿,金子在矿石里,非常稀少,每吨里有几克,肉眼是很难见到的。
矿道里有没有大面积积水吗?这个不好说,与所处的地质构造有关,采金的岩石多是花岗石,花岗岩致密坚硬, 不透水,在自然界分布非常广泛,我们三峡水库就建在花岗岩层上,如果透水的话,无论如何也不能建这么大水库了。
花岗岩构成成份也有差别,在冷凝的时候,由于成份不同,收缩系数也不一样,为此花岗岩也不是一整块大岩石,之间也有裂隙,只是裂隙要小,为此地下水也会沿着裂隙上涌,采矿时压力减小,水就会冒出来,也就是我们常常看到山区有泉水喷出来,成因与之相似。
当然了,地壳也不是平静的,也会有火山、地震等各种地壳运动,更大的地壳运动还会发生沧海桑田的变化,这会导致地壳发生断裂,出现“内伤”,上图是断层示意图,当我们采矿时,会遇到无数个大大小小的断层,如果与地表水河流、湖泊连通,就会出现大面积透水事故。
如果与地下水相连,这要看地下水量的大小,如果太大,金矿品位又很高,只能先解决排水问题,再开采金矿一般情况下,花岗岩是不透水层,与地表水不容易连通,采矿水还是好控制的,这也就解释了为什么负海拔下400米下还能采金矿的原因,南非还有更深的达几千米。
我的家乡金矿工人特别多,他们常常讲起井下采金矿之事,但很少听说金矿有塌方之事。
采铁矿、煤矿塌方的特别多,因为这些矿多是沉积矿,岩石抗压力较差,就会出现事故,可以说采金矿还是采矿里最安全的, 这次栖霞矿山事故还是少见的,目前还没有报道塌方的原因。
栖霞矿山事故井下22名工人,牵动着上亿万人的心,责任重于泰山,国家对于矿山的监管已经非常到位,个体非法开采基本上杜绝,尽管如此矿山事故还是会发生,整个世界年年有这方面的报道,所以采矿安全是重中之重,这一次事故再一次给我们敲响了警钟。
我们要防患于未然,盼望着井下22名工人安全出井,回家过个团圆年。
本人在矿山工作二十年,就栖霞矿难发表如下看法及建议。
1现在在不通风的情况下,地下600米的温度基本上在30摄氏度上下,在这个温度下基本上矿工是没有失温威胁的。
2透水虽然严重,但是考虑到6中段巷道较长,所以应当对5中段幸存者威胁不大,但是对6中段人员不容乐观,考虑到水淹及炮烟影响等因素,6中段幸存人员应当撤离到平巷尽头了,所以应当有生还希望。
3主井清理工作在抢险人员的努力下应当是逐步加快。
越往下清理,随着爆炸破坏力的减小,应当在450米左右堵塞物就会减少至没有的状态,所以只要再熬过一两天,或许被困人员就可以顺利升井。
4建议抢险指挥部在6中段平巷尽头开始钻孔。
在为5中段被困人员输送给养的情况下在做一下思想工作,鼓励被困人员自救同时积极开展施救失联人员的工作,让一部分恢复体力人员想尽办法携带给养搜寻失联人员。
5暂停启动事故调查,全力进行救援,防备知情人员为自身利益瞒报或误导。