歐益策
[摘要]通過分析巖溶溶蝕對D1104采場巷道掘進(jìn)工作面的影響,探討了巷道掘進(jìn)過程中需要注意的事項(xiàng)和采取的措施,有效的進(jìn)行支護(hù),保證了施工安全,為在其他類似情況下施工積累經(jīng)驗(yàn)。
[關(guān)鍵詞]巖溶溶蝕 巷道掘進(jìn) 影響 措施
[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-60-1
1 礦井概況
黔北大竹園鋁土礦是20世紀(jì)90年代初發(fā)現(xiàn)的一個大型鋁土礦床,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力100萬t/a。
區(qū)內(nèi)發(fā)育一條呈北東-南西向展布的栗園向斜,是礦區(qū)的主體控礦構(gòu)造。
同時(shí)區(qū)內(nèi)地層因受構(gòu)造及巖性控制,基本形成上部透水、中下部含水、底部隔水的潛水含水層格局。
在栗園向斜臺地上,分布著大面積的碳酸鹽巖,巖溶地貌、封閉狀巖溶洼地極其發(fā)育,大氣降水經(jīng)洼地、漏斗、落水洞于巖溶管道集中徑流在低洼處排泄。
因此,礦區(qū)屬地質(zhì)條件為復(fù)雜類型,工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件亦復(fù)雜的溶洞充水、頂板進(jìn)水的巖溶充水礦床,開拓方式采用多中段平硐分區(qū)開拓。
2 掘進(jìn)巷道簡介
D1104采場作為整個礦山的首采采場,位于大竹園鋁土礦山的東北部9~19號勘探線之間,標(biāo)高大約1260m至1310m,方位0°,水平寬約146m,順槽水平長約956m,采場水平面積大約13.95萬㎡。
該巷道設(shè)計(jì)寬4m,高2.8m,掘進(jìn)層位主要位于鋁土礦、鋁土巖及粘土巖的含礦層位中,其直接頂板為梁山組炭質(zhì)泥(頁)巖隔水層,上覆地層為透水層、含水層,礦坑充水的含水層為棲霞組、茅口組灰?guī)r,礦系下伏地層為韓家店群頁巖隔水層。
但據(jù)前人鉆孔資料揭露情況分析,梁山組的炭質(zhì)泥(頁)巖厚度不穩(wěn)定,為0~5.35m(zk2401)。巖溶溶蝕蝕區(qū)距設(shè)計(jì)巷道頂板0.7~6.48m,在巷道掘進(jìn)過程中,常遇裂隙水、溶蝕水滲入到巷道中,為巷道掘進(jìn)及支護(hù)帶來了一定的困難,因此研究巖溶溶蝕對巷道掘進(jìn)的影響顯得尤為重要。
3 巖溶溶蝕對巷道掘進(jìn)及支護(hù)的影響
設(shè)計(jì)巷道掘進(jìn)方向沿栗園向斜北部,據(jù)在向斜附件資料顯示分析,向斜北部的巖體因受南東—北西向應(yīng)力的擠壓,導(dǎo)致節(jié)理、裂隙及巖溶發(fā)育。
故在施工過程中,常遇裂隙水、溶蝕水滲入到巷道中,給巷道掘進(jìn)帶來了影響。
巖溶溶蝕易造成冒頂現(xiàn)象,特別是在大氣強(qiáng)降雨時(shí)期,封閉狀巖溶洼地地表徑流迅速,排泄條件好,大氣降水集中通過封閉洼地巖溶管道注入坑道,瞬間形成大量大氣降水進(jìn)入坑道,從而造成冒頂,增加頂板管理,影響巷道掘進(jìn)及安全生產(chǎn)。
根據(jù)巷道掘進(jìn)及前人施工的鉆孔工程揭露的地質(zhì)情況分析,位于巷道掘進(jìn)的上覆含水層巖溶裂隙、溶洞發(fā)育,且多為泥、沙、石充填的溶洞,在巷道掘進(jìn)的過程中,由于頂板的炭質(zhì)泥(頁)巖的不穩(wěn)定,易使溶洞充填物進(jìn)入巷道中,導(dǎo)致冒頂和危及人身安全,還可能損壞機(jī)器設(shè)備。
總之,巷道在掘進(jìn)時(shí),遇到巖溶溶蝕區(qū)會使掘進(jìn)受阻,影響掘進(jìn)進(jìn)度,同時(shí)也會增加相應(yīng)工程量及成本,降低工程效率,最終影響公司的經(jīng)濟(jì)效益。
4 已采取的防治措施及注意事項(xiàng)
(1)為確保巷道安全生產(chǎn),公司要求在巷道掘進(jìn)過程中,先通過在巷道迎頭工作面及頂板打設(shè)超前探孔,探明前方及頂板水文地質(zhì)情況,再據(jù)情況采取相應(yīng)措施后施工。
(2)對在溶蝕區(qū)中滲入到巷道的水,采用挖溝引渠或管道系統(tǒng)匯集于水倉,將水排至地面。
(3)在日常掘進(jìn)過程中,始終堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,確保安全生產(chǎn)。
(4)加強(qiáng)生產(chǎn)部門與地質(zhì)部門之間的聯(lián)系,遇到復(fù)雜水文地質(zhì)情況,應(yīng)先探后掘。因施工或其他原因造成巷道積水,應(yīng)及時(shí)將水排出,以減少對巷道底板巖石的溶蝕。
(5)巷道掘進(jìn)過程中與過后,應(yīng)加強(qiáng)對頂板及兩幫的支護(hù)和管理,避免給安全生產(chǎn)帶來影響。
5 總結(jié)
大竹園鋁土礦山水文地質(zhì)條件復(fù)雜,巷道沿礦層掘進(jìn),其頂板巖溶溶蝕現(xiàn)象嚴(yán)重是安全生產(chǎn)方面存在的重大隱患,而且隨著后期回采范圍的擴(kuò)大,這個問題將日益嚴(yán)重。
探討巖溶溶蝕對巷道掘進(jìn)的影響,防止冒頂事故的發(fā)生已成為巷道掘進(jìn)面臨的大事。
鋁礦分公司通過采取頂板管理、嚴(yán)格落實(shí)“先探后掘、先治后采”原則、采取頂梁超前支護(hù)等一系列安全措施后,D1104采場巷道掘進(jìn)期間,取得了明顯的效果,未發(fā)生冒頂?shù)仁鹿?,使得在提高巷道掘進(jìn)安全性與穩(wěn)定性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)的綜合效益,為以后在類似水文地質(zhì)條件下工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。
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