淺談黔北大竹園鋁土礦山巖溶溶蝕對巷道掘進(jìn)的影響

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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