一、冻土处理
(一)季节冻土的防冻
黑龙江省气候寒冷,南部地区结冻时间约120天左右,北部地区长达200天左右。为了延
长采金船生产时间,使采金船少挖季节冻土,提高采矿效率和选矿回收率,黑龙江省黄金矿
山从60年代开始进行季节冻土的防冻试验。
盖草防冻法 1964年10月,罕达气金矿在爱辉2号采金船采区首次进行盖草防冻试验,即
在采区上部均匀覆盖15——20厘米厚的麦秸,以减少季节冻土的厚度。1965年5月份检查,盖
草部位季节冻厚度仅为0.95米,没盖草的部位为1.5——2.7米,说明盖草起到了防冻作用
。由于盖草由人力完成,并且清理困难,杂草进入采池污染水质,成本较高,这种方法没得
到应用。
剥离冻封防冻法 1972年罕达气金矿在爱辉1号船采区进行剥离冰封防冻试验。先将采区
上部土层剥离,然后在采区四周筑坝蓄水,使采区上部水深达0.5米左右。冬季坝内的蓄水
结冰起保温作用,减少下部矿砂的冻层厚度。这种方法有一定效果,成本为0.31元/立方米
。但由于当时缺乏大型推土机,秋季筑坝施工困难,因此没有全面推广应用。1979年,在兴
隆金矿1018号采金船采区再次进行剥离冰封防冻试验获得了成功。其方法是利用大功率推土
机,在停船前(11月份)对下年5月份采区进行加深剥离,剥离深度为0.5——1.0米,然后
在剥离的四周筑坝(坝高为1.6——2米)。坝内注水深度为1.5——2.5米。1983年3月份
实测,冰的厚度为0.9米,冰下最小水深0.24米,最大水深1.5米,矿砂冻结深度为零,防
冻效果十分理想,并且成本较低(0.39元/立方米)。但在东部地区,经1983、1984年两年
试验,由于封冻前灌水渗入地下,加之冰封后冰层塌陷,起不到保暖防冻作用而告失败。19
85年穆棱1027号船采区用木棍做三角架,三角架间又有草绳相连做架冰用,两台6寸灌溉泵供
水,冰封面积35×60米。冰结冻层虽未塌陷,但冰层太薄冰下又无水起不到防冻作用,且成
本太高,试验遂停止。1983——1985年,全省只有20%的采金船采用这种方法防冻。
积雪覆盖防冻法 1976年在罕达气金矿,1980、1981年在林口双丰金矿1026船先后利用
积雪覆盖防冻法进行防冻实验。方法是利用推土机将采区四周的积雪推人采区内覆盖在矿体
上,起到保温作用。这种方法效果良好,但只适用于降雪量大的年份或地区。
泡沫冰封防冻法 1985年东北工学院与黑河金矿局联合在罕达气金矿进行了泡沫冰封防
冻法的小规模试验,初步获得成果,有待于进一步试验。
(二)季节冻土与多年冻土的解冻
黑龙江省大兴安岭、黑河和伊春地区均处于北极多年冻土的南缘,除季节冻土外,这些
地区均程度不同地分布着多年冻土(又称老冻、永久冻土)。北部地区矿体内多年冻土的面
积一般占矿体总面积的30—50%。由于冻土的硬度高,采金船挖掘非常困难,而且还不宜碎散
洗矿,使选矿回收率下降,设备磨损严重,采矿效率低,在北部地区,采金船挖掘冻土的效
率是正常挖掘效率的30%左右。冻土的存在严重地影响了拥有大量采金船的北部矿区的黄金生
产。
1963年以前,由于缺少处理冻土设备,全省对冻土没有采取处理措施,采金船挖到多年
冻土只能绕道开采,既浪费资源,又不能保证均衡生产。从1964年以后,相继进行了几种解
冻试验,取得了一定效果。
爆破松动法 1964年在罕达气金矿爱辉2号采金船采区进行松动爆破法融解冻土实验,初
步见效。由于在当年的施工中出现伤亡事故,停止了试验。1972——1978年该矿采用扩底爆
破渗灌融解多年冻土方法,获得一定成效。但因成本较高,而未能推广应有。
水针法 1970年借鉴苏联的经验,在罕达气金矿进行了水针解冻试验。试验共进行了3次
,每次用水针18根,水压2.3——2.5公斤/平方厘米,每根水针耗水量为1.60立方米,试
验取得一些数据,解冻成本为0.8元/立方米。由于水针结构工艺没解决好,没有继续试验
推广。
浅井法 1972年在罕达气金矿进行浅井法解冻试验。其方法是在采区内按5米间隔长、宽
、深分别为1.5、1.5、2米的浅井,然后注水,通过水的热传导融解冻土。经1973年7月份
检查,浅井内底部仍为冻层,效果不好,试验失败。
推土机剥离法 1974年在罕达气金矿开始试验用推土机剥离解冻,融雪后化一层剥一层
,使季节冻土加速解冻,取得了一定效果。当时采用的剥离设备是红旗100铲运机和T2—120
A推土机,功率小,性能差,剥离和解冻缓慢,因而没能继续试验。1976年中国黄金总公司为
黑河金矿局进口一台美国产D7G型大功率推土机(200马力),在兴隆金矿进行推土机剥离解
冻试验。方法是剥去冻土区上部覆盖的泥炭腐植土层,提高太阳幅射热在冻土层的传导速度
,使冻土加快融解。试验共进行了两年,到1977年,得到的试验结果为:剥离深度0.4——
1.32米时,季节冻土可提前15——20天融化。多年冻土当年融解深度为1.8——1.96米(
未经剥离的多年冻土年融化解深度只有0.6——0.96米)。1980年春季通过钻孔检查,剥离
1.7米以下的基岩多年冻土全部融化(剥离区矿体深度为4.5——5.5米)剥离成本约0.7
元/立方米。1980——1985年,北部国营矿山均引进了大型推土机,采用剥离法尤其是裂土
剥离处理多年冻土,使采金船的采矿效率有了较大提高。裂土剥离处理季节冻土,可以在3—
—4月完全处理掉季节冻土,使采金船早开船生产,同时获得剥冻层、采暖层,增加采剥总量
和最佳效果。但是,由于资金有限,引进大型推土机数量不足,国产大型推土机性能差,部
分矿山对推土机的管理使用不当等原因,到1985年,黑龙江省北部地区影响采金船生产的多
年冻土还没有得到根本解决。
二、地表清理
1960——1964年,黑龙江省各采金船矿山没有剥离设备,均采用采金船自己剥离自己采
矿的单一工艺。由于矿体表面多生长树林和草丛,采金船挖掘较粗的树非常困难,常常因挖
掘较粗的树干造成斗链脱落等事故。同时采池内树枝、树叶、杂草含量过高,常常堵塞水泵
,造成停产。这期间采金船生产多不正常。
1965——1979年,各矿山开始用人工对矿体表面进行清理使采金船作业环境有所改善。
但树根、杂草、树叶等难以清理干净,采池水面上仍飘浮着大量的杂草和树叶,堵塞水泵,
斗链脱落等事故仍时有发生,采金船的作业环境没有得到彻底改善。1979——1980年各矿山
开始配备大型推土机,采金船生产逐渐采用推土机剥离表土的工艺,采区上的树木被全部清
除,杂草、树叶被排放到矿体外,采池内的杂物明显减少。对于不需剥离的矿体(如过采区
),则用推土机对采场进行平整即可。这期间大多数矿山的采金船作业环境都明显好转。个
别矿山因推土机少或管理不当,地表清理工作尚有缺欠。
1980——1985年,随着矿山剥离融冻和土地复垦的进展和推土机数量的增加,推土机剥
离表土——采金船回采的联合生产工艺趋于完善。各矿山船采区平整清理工作已经很少(只
有少数不需剥离的采金船作业区,采用推土机清理),采金船的作业环境得到了很大改变。
三、供水
供水方法有3种:引水渠自然供水、机械供水和自然机械联合供水。
引水渠自流供水 黑龙江省采金船生产供水绝大部分采用开掘引水渠自流供水方式。水
源补给以所开采矿床的河谷内河流或泉水为主,混合砂层内潜水和大气降雨补给为辅。为保
证采金船安全漂浮并有充足清洁的生产用水,黑龙江省对各种型号采金船的补充水量作出规
定。
若是采金船开采到矿体坡度较大的矿段,矿体埋深浅,上游供水量小,为提高采池水位
,采取筑坝供水的辅助供水方式。全省大部分采金船均采用过这种供水方法。筑坝方式有推
土机筑坝和采金船斜工作面挖掘自然筑坝两种。1982年,桦南金矿局1024号采金船沿楸皮沟
矿体上行开采,因河谷坡度较大,不能保证采池的安全水位。后采用推土机横拦楸皮沟河谷
筑坝供水的方案。筑坝供水是自然供水的设施之一,筑坝集水提高水位,保证了该船的正常
生产。
机械供水 1977年,桦南金矿局1006号采金船在小石头河矿体上游段开采,纵向坡度增
加,引水渠供水不能满足生产需要,确定采用机械(泵站)供水,满足了该船的正常生产。
1982年1013、1025号采金船也采用了这种供水方式。
自然和机械联合供水 1985年,黑河金矿局罕达气金矿1004号采金船开采泥鳅河阶地砂
矿,采池水位高于泥鳅河水位16——22米。该船在泥鳅河河谷砂矿向阶地砂矿前进的过程中
,采用筑坝供水方式。当达到一级阶地时,筑坝供水不能满足生产要求,后采有筑坝与机械
联合供水方案。其方法是利用水泵将蓄水池的水注入采池,同时又在采池周围大面积围堰筑
坝收集大气降水,节约了能源,满足了生产用水。供水设备采用了10SH—9型水泵1台,流量
612立方米/分,供水管道40米,蓄水池容积4500立方米。
四、供电
1960——1985年,黑龙江省采金船生产供电曾采用过以下4种方式:
矿山自备电厂供电 采用这种供电方式主要是离国家电网较远的北部国营矿山,有黑河
金矿局的罕达气、五道沟金矿和呼玛金矿局的韩家园子金矿、兴隆金矿,以及大兴安岭、黑
河地区所属的部分地方国营金矿。1960——1985年,采用矿山自备电厂供电的采金船有19只
,占全省采金船总数的32.2%。矿山自备电厂大多是柴油发电,成本略高。
国家电网或地方电网供电 1960——1985年,采用国家电网供电的国营矿山有乌拉嘎金
矿局和桦南金矿局;采用地方电网供电的仅兴隆金矿(该矿从1975年开始由呼玛县椅子圈电
厂供电,同时也建设了备用电厂,以备椅子圈电厂的电力不足)。伊春、佳木斯、牡丹江地
区(市)下属地方国营金矿绝大多数采用国网供电(分高压上船和低压上船两种)。全省采
用国家电网和地方电网供电的采金船共有35只,其中采用国家电网供电的有31只,占全省采
金船总数的52.5%;地方电网供电的采金船4只,占全省采金船总数的6.7%。
采金船上发电机组供电 1981——1985年呼玛金矿局的两只引进采金船和黄金部队一只
引进船采用了船上装备发电机组供电。发电设备为两台D348型柴油发电机,总功率为900千瓦
。
船上锅驼机直接拖动 1963年,乌拉嘎金矿局按苏联提供的采金船图纸建造的“北沟一
号”采金船,采用了在船上安装100HP锅驼机直接拖动、皮带传递动力的方式,效率较低,安
全性能差,于1980年拆除改为岸上电网供电。
五、破冰浮船
破冰浮船是采金船生产准备的最后一项工作。破冰工作在“桃花水”下来之前完成。破
冰方法为用炸药将冻结住船底的冰层破碎,使船体脱离冰层而浮起,然后再排除采池内积冰
,其排冰方法为待“桃花水”下来时冰块从预先挖好的排水沟排出,即“破冰赶羊”法。