吳英杰,賴 偉,陳 明

(1.四川會理鉛鋅股份有限公司, 四川西昌市 6151045;2.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南長沙 410012)

會理鋅礦的巷道支護(hù)技術(shù)

吳英杰1,賴 偉2,陳 明1

(1.四川會理鉛鋅股份有限公司, 四川西昌市 6151045;2.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南長沙 410012)

會理鋅礦采取有底柱分段崩落法進(jìn)行采礦,由于回采后,出礦時(shí)間長,二次爆破頻繁,底柱破壞嚴(yán)重,而且底柱回收不及時(shí),所以再回收底柱及殘余礦體時(shí)礦體基本成散體狀,另外礦山的老坑多,巷道掘進(jìn)常發(fā)生大面的陷落,造成難于成巷。會理鋅礦在多年的實(shí)踐中,采取了多種支護(hù)方式,支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,從而安全并最大限度地回收了礦體,為礦山創(chuàng)造了巨大效益。

支護(hù)方式;短掘短支;超前支護(hù);殘礦回收

0 前 言

會理鋅礦天寶山礦區(qū)是會理鉛鋅股份有限公司一個(gè)重要供礦礦山,礦巖主要是硅質(zhì)白云巖、條帶狀白云巖、輝綠巖,圍巖中等穩(wěn)固,局部不穩(wěn)固,礦石f系數(shù)為8～10,礦體節(jié)理裂隙極其發(fā)育,采場滲透水較大,而輝綠巖遇水易崩解,巖體從中等穩(wěn)固到不穩(wěn)固。采用有底柱分段崩落法回采,回采的過程中留設(shè)有大量礦柱。采場崩礦大塊多,卡斗懸頂多,二次爆破頻繁,對底柱的損害大,而且又沒有及時(shí)回收,所以底柱極為破碎,回采困難。另外礦山老坑多,巷道掘進(jìn)常常發(fā)生大面的陷落,造成巷道掘進(jìn)困難。在綜合考慮以上情況后,礦山開展了技術(shù)研究,采取短掘短支,超前支護(hù)的方式,解決了上述問題,礦山大量的礦柱得到有效回收。

1 電耙道支護(hù)

會理鋅礦天寶山礦采用有底柱分段崩落法采礦,階段高50 m左右,分段高10 m左右。爆破時(shí)先爆破上兩個(gè)分段,然后爆破形成底部結(jié)構(gòu),最后爆破下兩個(gè)分段,爆破對底部結(jié)構(gòu)的損壞極大。另一方面,爆破后礦石塊度不均勻,大塊多,卡斗懸頂多,所以底部結(jié)構(gòu)必須有一定的強(qiáng)度和柔度,礦山以前采用鋼筋混凝土支護(hù),但是到大量放礦時(shí),電耙巷道常發(fā)生垮塌,造成礦石放不出來的現(xiàn)象。后來,電耙底部結(jié)構(gòu)改用錨噴網(wǎng)加鋼筋混凝土支護(hù)形式,如圖1所示,先進(jìn)行噴錨網(wǎng)支護(hù),等巷道圍巖壓力分布均勻后再進(jìn)行鋼筋混凝土支護(hù)。支護(hù)改變后,電耙巷道基本沒有垮塌。此外,還采用了鋼支架+鋼筋混凝土的支護(hù)方式,見圖2。

圖1 錨噴混凝土支護(hù)

圖2 鋼架混凝土支護(hù)

在掘進(jìn)進(jìn)入極破碎巖層或者老坑覆頂?shù)鹊囟螘r(shí),采用鋼支架+超前支護(hù)+鋼筋混凝土的聯(lián)合支護(hù)。如圖3所示,用4 m長的軌道鋼從鋼支護(hù)梁上進(jìn)行超前支護(hù),支護(hù)后能夠安全地掘進(jìn)和成巷。巷道掘進(jìn)完成以后采用鋼筋混凝土進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。由于電耙道受多次采動影響,設(shè)計(jì)鋼筋混凝土標(biāo)號為300#,其彈性模量為3×104MPa,其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為22 MPa,水泥選取普通425硅酸鹽水泥。

圖3 軌道鋼架超前支護(hù)

混凝土澆好后,在養(yǎng)護(hù)的同時(shí),對鋼支護(hù)和鋼筋混凝土支護(hù)間隙進(jìn)行充填支護(hù),混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于28 d。通過采用上述支護(hù)方式后,電耙巷道掘進(jìn)的安全性和可行性都相應(yīng)提高,成巷后生產(chǎn)中沒發(fā)生過垮塌現(xiàn)象。

2 鑿巖巷道支護(hù)

鑿巖巷道由于使用時(shí)間短,根據(jù)現(xiàn)場情況,以前采用鋼軌及口字鋼支護(hù)、密集木支護(hù)等方式。但是由于采用這種支護(hù),爆破后部分支護(hù)未炸碎容易形成架空層,影響放礦效果,并且容易造成懸頂事故。根據(jù)現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn),會理鋅礦現(xiàn)采取在鑿巖巷道內(nèi)進(jìn)行噴射混凝土支護(hù),破碎地區(qū)采取噴錨網(wǎng)支護(hù),支護(hù)后能夠保證安全生產(chǎn),而且能夠擴(kuò)大巷道斷面利用率,滿足YG-90機(jī)的操作空間要求。

3 殘余礦體回收巷道支護(hù)

礦山前期采礦留下了大量的礦柱和邊角礦體沒有回收,但是由于地壓活動以及其他采場爆破的影響,該部分礦體極為破碎,多數(shù)礦體在散體的覆壓下,掘進(jìn)成巷較難。綜合考慮采用短掘短支的超前支護(hù)方式進(jìn)行巷道掘進(jìn),采用該種方案后,掘進(jìn)基本沒有發(fā)生過大的垮塌,使得殘礦體得以安全回收。

4 支護(hù)中存在的問題及解決措施

地壓大,支護(hù)時(shí)鋼支架和軌道鋼由于脫焊原因容易變形,常導(dǎo)致支架傾倒,造成巷道掘進(jìn)困難,施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格要求焊接質(zhì)量。在松散體中掘進(jìn)時(shí),若掘進(jìn)長度過大時(shí),上部散體急速下塌,造成巷道上部形成巨大空洞,巷道無法掘進(jìn),掘進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)長度。進(jìn)行混凝土澆灌時(shí),若接頂不到位,造成受力不均,澆灌時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時(shí)間,保證接頂質(zhì)量。

5 總 結(jié)

大量的現(xiàn)場實(shí)踐證明,采用上述支護(hù)方式能夠有效解決礦山存在的問題。采用噴錨網(wǎng)加鋼筋混凝土支護(hù)方式有效地解決了采場電耙道的支護(hù)問題,減少了礦山后期電耙道維護(hù)工程量。采用短掘短支的方式使得大量殘余礦體回收成為可能,2009～2011年,礦山分別回收殘礦86093,103037,84302 t,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]閆莫明,等.巖土錨固技術(shù)手冊[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]李繼業(yè),劉福勝.新型混凝土實(shí)用技術(shù)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[3]賴 偉,吳英杰,等.有底柱分段崩落法的應(yīng)用研究[J].采礦技術(shù),2012,12(1):14-16.

[4]陳忠華,尹賢剛.會理鋅礦的采礦安全隱患及防治措施[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2004,24(3):66-68.

[5]尹賢剛,李應(yīng)龍.會理鋅礦爆破工程中存在的問題及解決方案[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2010,30(6):96-98.

[6]田文東.殘礦回收的研究與實(shí)踐[J].有色金屬(礦山部分), 2002(5):9-10.

[7]鄭 云,黃德富.會理鋅礦殘留礦體回收技術(shù)及實(shí)踐[J].采礦技術(shù),2007,7(1):24-25.

2012-03-07)

吳英杰(1984-),男,四川新津縣人,助理工程師,從事礦山開采及現(xiàn)場管理工作。