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世界最深金矿:地下4350米相当10个帝国大厦

发布时间:2012年03月15日 15:39 | 进入复兴论坛 | 来源:科技新时代杂志 | 手机看视频


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  在姆波尼格金矿,矿工们从地面抵达采矿面需要90分钟时间,返程同样需要那么长时间

爆破后会产生大量碎石,矿工们需要将这些碎石收集到一起并送到地面

  在轨道上:在南非,矿工们在底下铺设了总长3.2万千米的轨道,以运送矿石和设备

  工程师们正在挑战采矿业的各种极限,向更深的地下前进。究竟他们能达到多深的地方呢?

  天早上4点钟左右,矿工们就在升降机前排起了长队。这里是南非的姆波尼格金矿,所有矿工都全副武装,戴着头盔、头灯、护目镜和耳塞。三层楼高的升降机每次能运送150名矿工,里面拥挤得就像沙丁鱼罐头一样,所有人都紧贴着挤在一起,就连楼梯上都站满了人。除了身上的装备之外,每名矿工还随身携带着一个银色的小箱子,里面装着一套呼吸设备。一旦矿工在8小时的工作过程中遇到有毒气体,这套设备能提供30分钟可供呼吸的氧气。在最后一名矿工也进入了升降机之后,一名升降机操作员拉上了钢制的滑动门并上了锁,看上去就像是深夜打烊的店铺大门。升降机颤动着下降,将这些矿工送入深深的地下—只有非常非常少的人曾经抵达过这样的深度。

  “姆波尼格”在梭托语中是“看我”的意思,是目前世界上最深的矿井。它的各个矿坑和巷道总长达370千米,蜿蜒延伸到约4000米深的地下。它的姐妹矿井Savuka(在祖鲁语中是“我们已经醒来”的意思)和TauTona(在茨瓦纳语中是“狮王”的意思)的深度都超过3500米,这3处矿井被合称为西维兹矿山(West Wits),代表着深井采矿的最前沿。在去年年底突破了3900米的深度后,姆波尼格的工程师们又树立了一个新的目标—地下4350米,10倍于帝国大厦的高度。在那里没有空调,温度可高达57摄氏度。

  姆波尼格金矿的电梯以48千米/小时的速度向下运行,在摇晃着抵达2220米深处的一个平台前需要运行3分钟。在抵达平台后,矿工们会从升降机里面走出来,用几分钟时间走到另一个巷道内的下一部升降机,这部升降机负责将矿工们送到最深的操作地点。在3420米的深处,另一名电梯操作员打开电梯的大门,所有矿工鱼贯进入一个有灯光照明的巨大巷道。各种粗大的管道被固定在巷道的墙壁上,将水、新鲜空气和电线送到地下。人员、装备和矿石通过有轨电车在巷道中进行运输,巷道的地面上除了铁轨之外,还有5厘米长的巨大蟑螂。

  在发电机、有轨电车和其他机械设备的嘈杂声中,矿工们用Fanagalo语相互喊叫。(这是一种以祖鲁语为基础的语言,在南非被殖民时期发展而来,今天除了矿井下之外,在地面上已经没有人使用这种语言。)一些矿工身上还随身携带着旧可乐瓶,里面装满了一种用高粱酿造的、名为Boosta的早餐能量饮料。

  西维兹矿山位于维特沃特斯兰德盆地的背部边缘,是目前已知世界上最大的金矿。2010年,工人们在这里开采出了超过23吨黄金。在100多年的开采过程中,维特沃特斯兰德盆地的各个矿井开采出的黄金总量占同期世界总产量(16.8万吨)的近1/3,帮助南非成为世界黄金生产的主宰。

  这种持续性的高产量现在已经遇到了瓶颈,南非的黄金产量正在逐渐下滑。1970年,由于维特沃特斯兰德盆地各矿井的贡献,南非共生产了1000吨黄金,而2010年这个数字下降到了只有190吨,已经少于美国的黄金产量。“最好的黄金资源都已经被开采了出来。”一个名为卓越开采创新中心的研究组织的副总裁Douglas Morrison说,“今天在世界的任何一个地方,黄金的开采都要比过去更困难,面临更大的技术挑战,同时也让开采变得更加昂贵。”

  可供开采的矿石数量依然还有很多,但是其中的很多矿石都埋藏在用今天的方法难以抵达的地下深处,这也是为什么工程师们要重新思考采矿的本质的原因:如何挖掘矿石、如何让矿石冷却,还有谁—准确地说是“什么”—将会去进行开采工作。负责西维兹矿山运行的AngloGold Ashanti公司的CEO Mark Cutifani称他的公司正处于“一个多世纪以来我们所能见到的最重大技术进步的最前沿。”

  着姆波尼格金矿的采矿面下降是一次令人毛骨悚然的恐怖体验。在现代矿井内,水平巷道从中央竖井向各个方向延伸、进入到各个深度的采矿面。主巷道的直径超过7.5米,墙壁和顶部都是钢筋混凝土混合结构,钢筋与周围的岩石牢牢固定在了一起。但是越接近活动采矿面,环境就会变得越恶劣。过道变得越来越狭窄,矿工们只有弯着腰才能通过,头灯会不断地刮到过道的顶上。最后所有人都只能趴在地上,用膝盖爬着前行。昏暗的灯光落在连接通向不同巷道的楼梯上,看上去就像是地狱的入口。空气中弥漫着大量灰尘,铁锈色的污水从墙壁的裂缝中不断渗出来。

  在采矿面上,隧道到了尽头,矿体出现了。在西维兹矿山,两种矿石含有矿工们要寻找的黄金。大约30亿年前由山上的溪流冲刷沉积而成的矿层厚度从几厘米到1.5米不等。暴露的矿层外表光滑,外面包裹着石英石,还掺杂着黄铁矿(也就是所谓的“傻瓜的黄金”)的斑点。真正的黄金藏在那些颜色更黑的石头中,这些矿石会被爆破成乒乓球台大小的石块,运送到地面,然后粉碎、精炼。最终得到的黄金被戴到某个人的手指上,或者被储存在某个银行的地下金库里。用矿工们的话来说,就是从一个地下洞穴进入了另一个地下洞穴。