大紅山鐵礦采場(chǎng)垮塌區(qū)的處理

李雪明,楊國(guó)永

(玉溪大紅山礦業(yè)有限公司,云南新平縣 653405)

大紅山鐵礦采場(chǎng)垮塌區(qū)的處理

李雪明,楊國(guó)永

(玉溪大紅山礦業(yè)有限公司,云南新平縣 653405)

大紅山鐵礦的深部采區(qū),由于復(fù)雜的地質(zhì)條件,加之無(wú)底柱分段崩落法頻繁的爆破,進(jìn)路、聯(lián)道片幫冒頂時(shí)有發(fā)生。420分段局部地段出現(xiàn)了嚴(yán)重的大面積垮塌,對(duì)采礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行造成了嚴(yán)重的影響,結(jié)合采場(chǎng)現(xiàn)狀及崩落法采礦的技術(shù)特點(diǎn),采取合理的措施處理垮塌區(qū),既降低了垮塌區(qū)域的處理費(fèi)用,又保證了采礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

采場(chǎng)垮塌;處理方案;處理效果

1 概 述

大紅山鐵礦深部采區(qū)受斷層、節(jié)理裂隙發(fā)育、礦體緩傾斜呈層狀產(chǎn)出等地質(zhì)構(gòu)造因素及爆破擾動(dòng)的影響,處于420m分段切割槽以東的北部垮塌極為嚴(yán)重,形成了南北跨長(zhǎng)28m、寬4～5m不等、高度不定的垮塌區(qū)域,為保證采礦的安全順行,初步確定注漿支護(hù)方案:先在垮塌區(qū)沿掌子面按照一定的設(shè)計(jì)規(guī)格把槽鋼插到渣堆上形成安全棚架,在棚架下支模板打混凝土三心拱,做成人工假頂,在做人工假頂時(shí)先預(yù)留孔徑為60mm左右的注漿孔,假頂做好后,再向垮塌區(qū)內(nèi)注漿,使垮塌區(qū)形成一個(gè)整體,方便以后中深孔施工及采礦。但在支護(hù)的過程中,監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)垮塌區(qū)上方一直在垮塌,且由于大塊較多等現(xiàn)場(chǎng)因素致使安全棚架的架設(shè)相當(dāng)困難,并且工期長(zhǎng),如繼續(xù)垮塌(上部分層已爆破)還存在安全隱患,支護(hù)費(fèi)用高。為此另尋辦法盡快解決這一問題,并且降低處理費(fèi)用成了大紅山鐵礦的緊迫任務(wù)。

2 采場(chǎng)現(xiàn)狀的分析

按照回采規(guī)劃,切槽以東由6#聯(lián)往2#聯(lián)方向退采,切槽繼續(xù)往北拉開受垮塌區(qū)的制約,北東區(qū)段進(jìn)路將無(wú)法回采,因此有必要結(jié)合垮塌區(qū)處理對(duì)原回采規(guī)劃做優(yōu)化調(diào)整。為了探明垮塌區(qū)高度,在北部掌子面繼續(xù)實(shí)施出礦,通過出礦統(tǒng)計(jì)分析靠北端部已跨通上部分的崩落分層。而要安全快速打開北部工作線,只能重開切割槽。綜合以上因素決定在4#聯(lián)道垮塌區(qū)南北兩側(cè)利用1354臺(tái)車打深孔,實(shí)現(xiàn)4#聯(lián)道南北剖面的垮塌區(qū)探界,取消K404溜井從400 m分層向420分層的上延,以跨通440分層的缺口作為重新拉槽的自由面分區(qū)實(shí)施中深孔爆破拉槽,待拉槽結(jié)束,加強(qiáng)切槽以西的回采力度,趕上南部工作線,實(shí)現(xiàn)采區(qū)的合理退采。

3 處理方案

通過現(xiàn)場(chǎng)的勘查,再結(jié)合探界的結(jié)果(見圖1),決定把垮塌區(qū)拉槽分為3個(gè)區(qū)域。

圖1 4#聯(lián)垮塌界線探測(cè)方案

1區(qū)是以4#穿脈作為新的切割槽,以垮塌區(qū)與上分層的貫通缺口作為自由空間,打前傾大直徑中深孔向北邊退采拉槽爆破;2區(qū)在利用6-4進(jìn)路以東已施工中孔的基礎(chǔ)上補(bǔ)孔向西拉短槽,主要是為3區(qū)爆破提供自由面;3區(qū)布置一條與4#平行的措施巷,從6-4進(jìn)路東一直延伸到6-6進(jìn)路東,長(zhǎng)30.4m,巷道施工完后用H1354鑿巖臺(tái)車向4#聯(lián)方向鉆鑿半扇形中深孔,以處理垮塌區(qū),為6-4進(jìn)路東及6-5進(jìn)路東提供爆破補(bǔ)償空間,使兩條進(jìn)路的回采爆破順利進(jìn)行。由于垮塌區(qū)受到斷層控制整體往東垮塌,故而考慮在4#聯(lián)以西布置措施巷(見圖2),巷道規(guī)格3.8m(高)×3.2m(寬),三心拱斷面。具體施工順序?yàn)橐钥逅?lián)通區(qū)為爆破自由面,先行爆破1區(qū)中深孔至420-6-4進(jìn)路東采幅以北,再依次實(shí)施2區(qū)、3區(qū)的寬幅拉槽爆破,各區(qū)的中深孔布置見圖3,3區(qū)中深孔的布置受到垮塌區(qū)及斷層的影響,施工過程中需注意卡釬。

圖2 垮塌區(qū)處理的措施巷布置

圖3 中深孔布置示意

4 實(shí)施效果

(1)節(jié)約了很大的支護(hù)成本,若采用注漿支護(hù),支護(hù)困難,支護(hù)預(yù)計(jì)所需費(fèi)用高達(dá)上百萬(wàn)元,且不一定達(dá)到預(yù)期效果,而措施聯(lián)道及補(bǔ)孔費(fèi)用投入不超過10萬(wàn)元,并減少了K404溜井20m的上延工程量,能達(dá)到預(yù)期目的。

(2)注漿支護(hù)施工時(shí)安全得不到保障,注漿充填不能實(shí)現(xiàn)接頂,中深孔施工困難,還將造成卡釬,爆破效果不理想甚至懸頂?shù)仁鹿省?/p>

(3)通過此方案的實(shí)施,1區(qū)的爆破一直沒有出現(xiàn)問題,爆破效果比預(yù)期拉槽的效果還好,1區(qū)爆破也順利完成;2區(qū)的爆破也達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),3區(qū)的爆破正在有序的進(jìn)行,從目前的拉槽效果來看,方案可順利實(shí)施。

(4)通過對(duì)垮塌區(qū)的處理,北部6#礦塊已全面打開,提前釋放產(chǎn)能,變不利為有利,為深部采區(qū)南北采礦平衡創(chuàng)造了條件。

2009-10-25)