期刊导读

坑内钻在生产地质探矿中的应用*(2)

1.3 超前探放水防范水灾安全隐患

区域内可溶碳酸盐类裸露面积50.48 km2,溶蚀洼地、溶孔溶洞、溶蚀裂隙发育,其形态和分布规律受地质构造、岩性和地下水径流控制。如岩溶沿构造带呈串珠状发育,且岩溶形迹的长轴方向与构造线大致平行;岩溶还沿不同岩层接触界面发育,尤其沿碳酸盐岩与岩浆岩接触带特别发育。区域上岩层含水性有第四系孔隙弱含水层,中—强岩溶裂隙溶洞含水层和相对隔水层。含水层的水在(+12~+439.37) m,接触构造含水带的水在分布于(+50~-300) m标高。矿床所在地区属六度地震烈度带,照92年版(第三版)工程地质手册,六度烈度带的最大水平加速度为(0.005~0.01) g。本地区取0.005 g。以“岩溶化岩层为主的层状矿床”类型,工程地质条件属中等类型。一期地采工程基建-40 m中段时发生的溶洞突水事,造成10人死亡惨剧,回风井附近地表塌陷,巷道被淹,停产约半年之久清理巷道,恢复管缆线。为了吸取这次深刻的教训,在大理岩、灰岩巷道内坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘”的基本原则,贯彻实行超前探水方针,制定了探放水制度。当巷道接近或穿越含水性分布不明的各种接触带、构造带、含水裂隙溶洞发育带或预测有涌水异常的地段;工作面出现滴水、淋水、涌水、射流、挂红、冒“汗”、发雾、水响、地鼓、温度变化等水文地质异常现象时。采用坑内钻施工不少于6 m孔深5个探水孔,巷道中心探水孔方位角平行巷道掘进中线方位角,左帮探水孔方位角以巷道掘进中线方位角逆时针15°,右帮探水孔方位角以巷道掘进中线方位角顺时针15°,顶底板探水孔方位角与巷道中线掘进方位角平行。左右帮及巷道中心探水孔倾角为2°~3°,顶板探水孔仰角5°,底板探水孔俯角15°。在凿岩过程中,必须优先施工探水孔,施工过程中,发现异常,须停止作业,立即逐级汇报,待上级技术部门确认安全后,方能继续作业。否则,技术部进行探放水专项设计,采取相应安全技术措施,防止掘进时遇到老窿、裂隙、破碎带、断层、溶洞而发生突水淹井和塌方等生产安全事故。

1.4 在地采工程的应用

1.4.1 指导巷道前掘方向

按1.3中制定了探放水制度,摸清地质水文空间赋存情况后,采取相应安全技术措施,根据选择采矿方法,开拓、采切巷道与地质构造和矿体有安全距离,快速通过破碎带、断层、溶洞、老窿、裂隙等不利地质构造,指导巷道前掘方向。

1.4.2 作泄水孔

在副井中段马头门水沟内打两个直径φ100 mm钻孔,间距0.5 m,钻孔上口覆盖蓖子,防止石子、废弃的线管、不溶化硬纸塑料,进入泄水孔,引起堵塞。钻孔直接通到下中段水沟内排到水仓。-40 m中段钻孔到-90 m中段水沟内,排到-90 m水仓;-130 m中段钻孔到-170 m中段水沟内,排到-170 m水仓;-210 m中段钻孔到-250 m中段水沟内,-250 m中段钻孔到-290 m中段水沟内,排到-290 m水仓内。作业安全,快速。

1.4.3 作充填孔

因基建仓促没达到计划要求,在-90 m中段试生产时建设了两个留矿法的采场,当时地面干式充填系统还没建,无法立即就充填,留下了安全隐患。在其采场正上面地表+12 m有一条常年不竭人工河,采场回采结束后,由于没及时充填,顶板已塌到-32 m水平,为阻止采场继续向上塌方,在地表+15 m打两个相距15 m直径φ100 mm充填钻孔通到两个采场,临时建立了充填站进行全尾砂充填。有效防止了与地表人工河贯通,避免了水患发生。

1.4.4 作通风孔

副井从-210 m延伸-290 m、盲副井从-490 m延伸-540 m时,在副井中心向下掘一个直径φ100 mm钻孔,解决副井反掘时通风,为炮孔爆破时增加了一个自由面和爆破体的补偿空间,改善了爆破质量综合效果。加快了有毒有害气体炮烟、粉尘排出,及时补充了新鲜空气,降低了副井内的作业时的温度。

1.4.5 处理溜矿井堵塞

鸡笼山金铜矿矿废石溜井达85条之多,其中矿废主溜井各一条。每季度都会发生溜井堵塞。2017年3月(-490~-440) m中段主废石溜井在悬空15 m处堵塞高度有21 m。原因项目部清理水沟、内外水仓中的泥浆胶结成块,形成一定强度,在底部钢管支撑用裸露炸药爆炸没见其破坏效果。改用钻孔法,用KY-200坑内钻配直径φ100 mm钻头,打穿到底部。经5个多小时的爆破工作便疏通了此主废石溜井,消耗了90 kg卷筒铵油炸药,62发导爆管,少量钢丝,材料消耗少,疏通效率高。

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