漠河百年采金技术
发布时间:2022-03-02 16:55:18 点击次数:23 文章作者:
——漠河一个世纪以来的采金技术进步史。在漠河一百多年的采金史上,采金方法的选择和技术应用,在不同的历史时期各有不同。采金方式和技术应用主要根据砂金矿床地质的赋存状况及外部条件,选择适宜的开采方法和与其相应的开采技术,以提高砂金生产经济效益。纵观漠河采金历史,砂金矿床开采的方法主要有手工开采、露天选场开采、采金船开采三种。(1)手工采金:清代末期,漠河金厂采金主要以手工开采方法为主。即发现矿苗后,就地用人工挖竖井开采。此法多在冬季作业使用,毛厚沙薄非人工不可。开采前,首先划分井田范围,在井田中心部位选好井口位置,然后利用手工工具向地下掘进,摒弃掘出的非矿砂,掘至含金质时,将含金砂逐渐运至地上进行选金,当采到其岩非矿层时,便可向四周送洞。沿金层追踪采掘,直至将本井田范围内的金砂全部采出。由于漠河地区的砂金矿床多为“老冻”(冻砂层)矿,开采时对冻砂层须预先加热软化。其加热方法是在地表生火,用火把石头(俗称“砬”)烧到一定温度后,装在铁制的“端子”内,通过木辘轳送到井下冻砂层处,其上覆盖一层预先准备好的砂石,以保证热量向冻砂层周围扩散,使冻矿软化,然后将融化的金矿采出。手工采金所使用的采掘工具有金锹、金镐、“刮子”(形如锄木)、大锤、斧头、钢钎子、麻绳、井口架设的木辘轳(也称揽笼)、装砂装旯用的“端子”(小箕斗)以及独轮车、金簸子等。选矿设备使用溜槽,溜槽最大的叫“马拉溜”,马拉溜是利用地势开沟引水冲洗矿砂。小的溜矿只有一半长。槽分溜头、留身,有的不加设溜尾。溜头用木板制成的(也有铁板制的),其上凿有许多孔,也有的不凿孔,只加一纵向木条置溜头中间及横向木条置溜头开口处,木条相接呈丁字形。溜头平放或少有坡度,留身收按一定一角度倾斜放置。留身内设与留身长度相等的木格子,木格子下压一层“木帘子”(用藤条或树条子编成),用以捕提砂金。木帘子下压一层粗布做覆面。虽然在溜槽中安放格板、木帘子,利用覆面作用,但未能解决工艺流程中的溜槽最佳倾角、流速、矿浆浓度等具体技术问题,只掌握一些工艺条件本身的数据。如“宽二尺,长丈八的溜槽适宜的矿砂量为十二抬”。手工竖井开采的优点是占地少,缺点是作业条件艰苦,劳动强度大,安全保障差,成本较高。1.搬帮水道开采:搬帮水道开采(俗称“大揭盖”),是将砂金矿床上部的表土用人工剥盖,并排放到采金空区或矿体,然后在露出的砂金矿层上进行逐帮采选作业的一种露天的淘金采选方法。这种采选方法的适用条件是,矿体底板坡度应小于2%;埋藏深度不大于4米,地表水简单,品位在1克/立方米以上。在开采前,首先确定预采矿段,其次在矿体两侧修建排水沟,防止雨季山洪淹没矿区。同时在矿体上端修一条“拦河坝”,拦截地表水,使水沿截水沟排出,此外,在矿体上端修一条“主水沟”(又称底水道)。主水沟的端部与底板埋藏最低的部位相连接,且深入底板0.2-0.5米,而尾部的结束点能保证水向地表自流。水沟坡度小于河套坡度,以保证水流畅通,起到疏干作用,在主水沟的底板上,再下挖一条排水沟(深1米,宽0.8米)并用原木、木板及与框支架(其上面加盖支持好,以防止两帮塌方及上面漏砂土或堵住排水沟)。这种主水沟,其位置选择在底板的最低处,使其它方向的涌水集中排出,较直的水道能减少水流的阻力,水道的尾端不能与河水相联通,以防雨季河水上涨时涌进水道,否则把水道冲垮。剥离前,首先在水道的上方挖一个基坑,并把其中的表土、砂石全部清理到外部。其次,要在采场内修成一个完整的排水系统。为了防止贫化,用大石块、塔头墩子或其它物料,沿着含金砂层筑起一条墙做为隔离层,把矿体与废石隔开。剥离和采矿的主要工具是铁锹、单面稿、钢钎子、大锤等。把剥离的表土,直接排到采空里(基坑)。开始剥离时的人工效率较高,一般可达7-9立方米/人日。但后一阶段,需要用手推车搬运,有时也用土篮子挑运。剥离完露出含金矿砂层后,再用锹、稿等工具进行采矿,采下的矿砂倒在溜槽上进行选矿。选别时,先在砂层上挖一选矿坑,坑内安设溜槽。将地表水引导溜槽上,冲洗溜槽上的矿砂进行选别。并清除废石,所得的精矿在金簸子上,进行选别,可得自然金。随着“选矿坑”的扩大,逐渐移动溜槽和水流位置,使溜糟紧靠矿体,以减少矿砂的运输距离。搬帮水道法采金的优点是:成本低,矿砂损失少,贫化率低,占用土地少,能自流排水。其缺点是:准备作用时间长,基建投资较多,完全人工作业,劳动强度大,受水害影响较大。搬帮水道法主要技术指标:可采品位:混合砂品位0.25克/立方米以上;矿砂品位1.5克/立方米以上;剥离工效3-5立方米/人·日;采矿工效1.5-2立方米/人·日;选矿工效1立方米/人·日;全员实物劳动生产率3-4辆/人·年。2.人机结合搬帮水道开采法:人工搬帮水道法开采改用推土机剥离,水泵供排水,使劳动生产效率提高,用推土机剥离时,砂矿床要保证4000平方米开采面积左右,矿体埋深在4-5左右。人机结合搬帮水道法开采的主要技术指标:砂矿品位:0.5-1克/立方米;剥离效率:60马力推土机台班一般在200-250立方米;人工辅助剥离3立方米/人·日;采矿工效6-10立方米/日;选矿工效1-1.5立方米/日;全员实物劳动生产率6-8两/人·年。3.跑毛水道开采法:跑毛水道开采,又称“引水抛毛”。它是利用地形的坡度,借水力把矿体上部的表土冲走,以代替人工剥离的一种砂金开采方法。据《漠矿录》(袁大化著)记载:“此法既将毛沙顺水冲去块石,堆积两边,金无遗弃。此法之善者也。”富克山、北沟、古莲河等矿均采用过“跑毛水道”法,此法用于坡积砂金床或矿体位于山坡上及坡度较大的小型沟谷中。矿体坡度一般应大于3%,对小于2%的坡度有时也可使用,但需用人工剥离一部分表土。把地表水引到矿体前端,大量地表水代替人工剥离,冲走表土,地下潜水有利于松懈表土和岩层,提高跑毛效率。这种方法一般不受表土层厚度的限制(需要有充足的水源),适用范围较广。对于埋藏深度为1-2米的矿床,此法尤为适用。对于埋藏深度为15-16米的矿床,应用此法开采效果也较好。也可适用于过来开采。因此,采金者称这种开采方法为”刮地穷“。可见效率之高。利用跑毛水道法采金,首先要搞清预采矿体和现代河水沟的高差,把河水引导到山坡上。引水方法,一是拦河储水,用水泵把水引到山坡上,这种方法基建投资少,投资快,但需消耗动力。生产成本高。另一种方法是引水上山,即在河流适当地点修筑拦河坝,拦住河水,并在坝前挖一条引水沟,把河水设法沿着山坡的等高线引到预采矿体的前端。引水沟宽为1.5-2米,深为0.8-1米,长度不等,有的可达10公里。其次需在适当位置上修跑毛水道并在水道的底板上挖一条跑毛沟。这种沟如建在土岩里,则两帮比须支护,防止水流把水道冲垮,此外,在矿体上挖一条小沟,把引水沟和水道上的沟连接起来。应用“跑毛水道”的采矿上方法有压帮法、滚帮法、综合法三种。1.压帮法:这种采矿方法是人站在水沟口作业,用钢钎子松动水下的土岩,借用水流的力量,把松动后的土岩冲走。此法要求的流量很大,整个水流在掌子面散开后要有20厘米深。它适用于土质较硬,埋藏深度不同的砂矿床。当表土层较厚时,可分为几个台阶同时剥离,每个台阶的高度不超过2米。靠进最边一个台阶的底部约2米处,应松动木板,使泥浆归流,并及时清除其中的砾石。当表土崐层含有砂金时,在水道末端镶上两条横木板,其高度低于水面,但要高出排水沟的底板,在需要选别时,把这里的矿砂清理出来并送去洗选。当矿体较宽,而在全宽度上一次不能剥离完时,则划分几个条带进行剥离。条带中间的夹皮墙,采用滚帮的方法处理。在生产实践中,为提高跑毛(剥离)效率,曾采用爆破松动法代替人工松动,剥离效果好,已成功应用于古莲河、北沟等矿。2.滚帮法:滚帮法是人站在工作帮上,有钢钎子把土岩掀到工作邦下面的水道上,借用水流作用把土岩冲走,此法与压帮法的区别就在于人站在工作帮上面作业,而不是站在水沟中作业。这种方法适用于水的流量较小、埋藏较浅和表土松软的砂矿床。根据土岩的硬度不同,其剥离方法有两种。当土岩较硬时,可采用人工松动,被人工剥离下来的土岩落入到工作帮下面的水道时。此水道沟的一侧靠近工作帮,另一侧用木板拦好。人可站在木板的一侧,有耙子随时把水道沟里的石块清理出来,排除石块等杂物在沟中的有害影响。随着工作面的推移而移动木板的位置,把水流逼近工作帮的一侧。水深一般为0.5米左右。当土岩较软时,则采有另一种方法,即把水流引导工作面的底板上,由于在水流不断冲刷作用下,工作帮的底部逐渐被水流掏出一条沟。而沟上面的土岩与矿砂层,在其本身的中立作用下,就会塌落到水道中被水冲走。3.综合法:(以上两种方法的综合使用)跑毛水道开采金矿方法有推水眼法、大溜法、“滚弦子”法三种。所谓推水眼法是在采场上端工作帮底部挖一个坑,于坑内镶上一个较大的木箱(长2米,宽高各1米)。木箱内中间有横隔板,把箱子分成两个格子,开采的时候,使地表水由高处先行落到“水眼”的第一格内,然后经横格的上边流到箱的第二格里。将待处理的矿砂倒入箱内,矿砂在水流冲击力的作用下得到了强烈的冲涮并进行分选,金粒因比重大,而沉积在箱底,沉砂在流经第二格后便被水流冲走了,通常在处理一两天以后,把箱内的矿砂清理出来,再进行精选处理。在生产实践中,用推“水眼法”进行矿砂的粗选时,矿砂被冲洗得越干净,金的回收率越高,尤其在处理粘结性较强的矿砂时,效果更好。所谓大溜法,即常见的地下溜槽选金法。调走水道中的水,把矿砂清理出来上溜粗选,再用簸子进行精选,获得砂金。“滚弦子”法与滚帮法类似,将含金矿砂置水道中跑小毛,借助水流作用进行粗选,采金工人俗称水溜为“弦子”,故称“滚弦子”法。使用这种方法时,水流和水量要注意控制调节,在跑小毛时,要用耙子、刮子松动水道中含金矿砂,使其充分碎散,分选。经分选后沉积在水道中的粗精矿砂,上溜再选,最后用淘金簸子淘出砂金。“跑毛水道”开采砂金的优点是:劳动效率高,原材料消耗少,成本低。但此法多受砂矿床坡度及水量限制,所以在本县境内各矿区还不能普遍应用。主要技术经济指标:剥削效率10立方米/人·日;采选效率2立方米/人·日;可采品位0.15克/立方米;全员实物劳动生产率5-6两/人·年。