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可靠的地面加固

昆士兰州克朗库里。MMG旗下的杜加尔河锌矿是全球已知规模最大的锌矿之一。在这座矿山,一种更安全、更易安装的地面加固解决方案有效缩短了作业周期,并帮助矿业服务提供商Barminco超越其雄心勃勃的矿山开拓目标。

在矿山地表以下240米处,Barminco的台车操作员Carl Chrisp正在操作设备,将一个锚杆推入预先钻好的钻孔中。他只需扭转一下,便将锚杆锚固,无需注射任何化学品或薄泥浆,也不必稍后再过来拉紧钢筋。

Chrisp说:“这些锚杆大大减轻了我的工作量。”

山特维克Mechanical Dynamic锚杆台车(MD)锚杆彻底改变了Barminco在MMG 杜加尔河矿的地面支护作业。全面投产后,杜加尔河矿将跻身全球十大锌矿行列,目前该矿的开采进展超越预期。在开展生产设施调试并产出首批锌精矿后还不到五个月时间,杜加尔河矿于2018年5月实现了商业化生产。

该矿2018年的锌精矿产量超过14万吨。杜加尔河矿的设计年采选能力170万吨,预计年产17万吨锌,此外还产出副产品银和铅。

Barminco在2012年赢得该矿山的服务合同,承担两个勘探斜坡道的开拓任务,并能达到量产的水平以及其他基础设施的建设。Barminco在该矿的开拓方面发挥了重要作用。2013年4月,Barminco的台车车队在杜加尔河矿创造了新的单月世界纪录:使用一台山特维克双臂台车和混凝土喷浆机,在一个月内掘进了700.4米。

该合同还包括进行试验性回采和其他开拓作业,所有顶部支护均采用喷浆和树脂锚杆进行支护。

2016年,Barminco赢得了一份为期五年的矿山开拓和生产合同。新合同中的开拓作业包括一个雄心勃勃的月度目标:使用两台山特维克台车每月掘进900米以上。与此同时,MMG决定改变作业方法:在90%的平巷中不再使用喷浆支护,改为锚网支护,从而在保持效率的同时降低成本。

大多数支护面都要用上锚网、树脂锚杆和分体式固定锚杆,Barminco项目经理Werner Murach发现,支护作业周期时间显著增加。

Murach说:“很明显,我们需要一个更安全、更高效的地面支护解决方案。”

新解决方案不仅要满足Barminco自身对高效可靠安装的要求,还必须满足MMG设定的多项标准,其中包括锚杆寿命和负载能力等方面的考量。

山特维克MD锚杆

山特维克Mechanical Dynamic(MD)锚杆是一个直径47毫米的摩擦锚杆,并在锚杆端部安装楔型盖板,用20mm bar的紧固力进行紧固。将锚杆完全推入孔中后,与摩擦锚杆类似,紧固螺母就会旋转并带动楔块起作用,牢固地将锚杆锚固。MD锚杆可以替代多种地面支护系统,例如树脂锚杆、刚性分体套件甚至锚索支护。MD锚杆的长度从1.8到3.0米不等,额定承重力可达30吨。平均每小时可安装30-45个锚杆。

山特维克最新还开发出用于多地震环境和软岩环境的Mechanical Dynamic Extra(MDX)锚杆,具有更强的伸缩性,独特的楔形设计可伸张至60毫米,实现极为高效的锚固。

MMG在位于塔斯马尼亚州的Rosebery矿使用了山特维克MD锚杆,成效显著,这给Barminco带来了启发,希望在杜加尔河矿实施这种高效的解决方案,让操作员一次就能完成支护作业。

Murach说:“Rosebery矿对这种锚杆进行了多次风险评估,我们矿区的一些员工曾在那里使用过MD锚杆,这让我们引入这种锚杆变得容易一些。”

2016年10月,杜加尔河矿首次试用MD锚杆。台车操作员和管理层很快就对流程和应用树立起了信心。

“由于MD锚杆和分体套件要求相同长度和尺寸的钎杆,因此便于安装,也减少了更换钎杆造成的停产时间,操作员和辅助人员对此赞赏有加。”Murach说:“这大幅减少了人力操作所带来的问题。钎杆更换次数从8至10次减少到了2次。所有为操作员带来便利的举措,促成了安全性和生产绩效的大幅提升。”

试用了短短数周后,Barminco就决定选择MD锚杆替代之前安装的树脂锚杆,为所有采用锚网的平巷提供支护。

“MD锚杆完全可以替代树脂或灌浆锚杆。”Murach说:“它们易于安装,使用更安全。以往的树脂锚杆可能需要花费几小时才能插入孔中,MD锚杆则更加坚固且易于安装,只需打入钻孔中即可。”

Barminco在MMG杜加尔河矿的项目经理Werner Murach。

Barminco在MMG杜加尔河矿的项目经理Werner Murach。

由于安装效率提高,作业周期逐月大幅缩短。

“使用树脂锚杆时,要先钻孔,然后在里面打满胶,再将所有锚杆放进去。”Chrisp说:“这个新解决方案只需钻一个孔,然后放置锚杆即可。以往锚固一个平巷需要3.5到4小时,现在则缩短到两小时。”

得益于作业周期的缩短,Barminco将矿山开拓速度提高了一半以上。采用MD锚杆后,Barminco曾在一个月内使用两台山特维克台车掘进了950米,现在可以稳定保持在800米。

“在山特维克的协助下,我们从喷浆法转为锚网支护。要是没有采用MD锚杆,杜加尔河矿根本无法实现目前的开拓速度。”Murach说道。

MD锚杆在杜加尔河矿已成功使用了两年多。近期,Barminco和山特维克合作开发了一种新的防护网解决方案,Barminco希望借助该解决方案,进一步缩短地面支护的作业周期。

Murach说:“我们与山特维克合作开发的新型防护网,无需使用多个锚杆,能快速、轻松地将锚网固定在一个已安装的螺杆上。”

经过数月的原型测试后,Barminco将很快对新型防护网进行大规模生产试验。

“从承包商的角度来看,我们希望每个合作伙伴都能提供更好的解决方案,帮助我们更出色地完成作业任务,这是关键所在。”Murach说道。

Barminco

Barminco公司成立于1989年,隶属于Ausdrill集团(ASX 200指数企业),该集团是澳大利亚第二大综合矿业服务提供商。Barminco是硬岩地下开采服务领域的全球领导者,在澳大利亚、印度和非洲的多个矿山拥有3,500名员工。