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任公司,湖南長沙 410012)

會理鋅礦的巷道支護技術(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任公司,湖南長沙 410012)

會理鋅礦采取有底柱分段崩落法進行采礦,由于回采后,出礦時間長,二次爆破頻繁,底柱破壞嚴重,而且底柱回收不及時,所以再回收底柱及殘余礦體時礦體基本成散體狀,另外礦山的老坑多,巷道掘進常發(fā)生大面的陷落,造成難于成巷。會理鋅礦在多年的實踐中,采取了多種支護方式,支護結(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。

支護方式;短掘短支;超前支護;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,巷道掘進常常發(fā)生大面的陷落,造成巷道掘進困難。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

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。爆破時先爆破上兩個分段,然后爆破形成底部結(jié)構(gòu),最后爆破下兩個分段,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)必須有一定的強度和柔度,礦山以前采用鋼筋混凝土支護,但是到大量放礦時,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)加鋼筋混凝土支護形式,如圖1所示,先進行噴錨網(wǎng)支護,等巷道圍巖壓力分布均勻后再進行鋼筋混凝土支護。支護改變后,電耙巷道基本沒有垮塌。此外,還采用了鋼支架+鋼筋混凝土的支護方式,見圖2。

圖1 錨噴混凝土支護

圖2 鋼架混凝土支護

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

圖3 軌道鋼架超前支護

混凝土澆好后,在養(yǎng)護的同時,對鋼支護和鋼筋混凝土支護間隙進行充填支護,混凝土養(yǎng)護時間應(yīng)不少于28 d。通過采用上述支護方式后,電耙巷道掘進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

鑿巖巷道由于使用時間短,根據(jù)現(xiàn)場情況,以前采用鋼軌及口字鋼支護、密集木支護等方式。但是由于采用這種支護,爆破后部分支護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,會理鋅礦現(xiàn)采取在鑿巖巷道內(nèi)進行噴射混凝土支護,破碎地區(qū)采取噴錨網(wǎng)支護,支護后能夠保證安全生產(chǎn),而且能夠擴大巷道斷面利用率,滿足YG-90機的操作空間要求。

3 殘余礦體回收巷道支護

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,掘進成巷較難。綜合考慮采用短掘短支的超前支護方式進行巷道掘進,采用該種方案后,掘進基本沒有發(fā)生過大的垮塌,使得殘礦體得以安全回收。

4 支護中存在的問題及解決措施

地壓大,支護時鋼支架和軌道鋼由于脫焊原因容易變形,常導致支架傾倒,造成巷道掘進困難,施工時應(yīng)嚴格要求焊接質(zhì)量。在松散體中掘進時,若掘進長度過大時,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,掘進時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件及時調(diào)整掘進長度。進行混凝土澆灌時,若接頂不到位,造成受力不均,澆灌時應(yīng)嚴格控制振搗時間,保證接頂質(zhì)量。

5 總 結(jié)

大量的現(xiàn)場實踐證明,采用上述支護方式能夠有效解決礦山存在的問題。采用噴錨網(wǎng)加鋼筋混凝土支護方式有效地解決了采場電耙道的支護問題,減少了礦山后期電耙道維護工程量。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)濟效益。

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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。