大紅山鐵礦采場垮塌區的處理

李雪明,楊國永

(玉溪大紅山礦業有限公司,云南新平縣 653405)

大紅山鐵礦采場垮塌區的處理

李雪明,楊國永

(玉溪大紅山礦業有限公司,云南新平縣 653405)

大紅山鐵礦的深部采區,由于復雜的地質條件,加之無底柱分段崩落法頻繁的爆破,進路、聯道片幫冒頂時有發生。420分段局部地段出現了嚴重的大面積垮塌,對采礦生產的順利進行造成了嚴重的影響,結合采場現狀及崩落法采礦的技術特點,采取合理的措施處理垮塌區,既降低了垮塌區域的處理費用,又保證了采礦生產的順利進行。

采場垮塌;處理方案;處理效果

1 概 述

大紅山鐵礦深部采區受斷層、節理裂隙發育、礦體緩傾斜呈層狀產出等地質構造因素及爆破擾動的影響,處于420m分段切割槽以東的北部垮塌極為嚴重,形成了南北跨長28m、寬4～5m不等、高度不定的垮塌區域,為保證采礦的安全順行,初步確定注漿支護方案:先在垮塌區沿掌子面按照一定的設計規格把槽鋼插到渣堆上形成安全棚架,在棚架下支模板打混凝土三心拱,做成人工假頂,在做人工假頂時先預留孔徑為60mm左右的注漿孔,假頂做好后,再向垮塌區內注漿,使垮塌區形成一個整體,方便以后中深孔施工及采礦。但在支護的過程中,監測發現垮塌區上方一直在垮塌,且由于大塊較多等現場因素致使安全棚架的架設相當困難,并且工期長,如繼續垮塌(上部分層已爆破)還存在安全隱患,支護費用高。為此另尋辦法盡快解決這一問題,并且降低處理費用成了大紅山鐵礦的緊迫任務。

2 采場現狀的分析

按照回采規劃,切槽以東由6#聯往2#聯方向退采,切槽繼續往北拉開受垮塌區的制約,北東區段進路將無法回采,因此有必要結合垮塌區處理對原回采規劃做優化調整。為了探明垮塌區高度,在北部掌子面繼續實施出礦,通過出礦統計分析靠北端部已跨通上部分的崩落分層。而要安全快速打開北部工作線,只能重開切割槽。綜合以上因素決定在4#聯道垮塌區南北兩側利用1354臺車打深孔,實現4#聯道南北剖面的垮塌區探界,取消K404溜井從400 m分層向420分層的上延,以跨通440分層的缺口作為重新拉槽的自由面分區實施中深孔爆破拉槽,待拉槽結束,加強切槽以西的回采力度,趕上南部工作線,實現采區的合理退采。

3 處理方案

通過現場的勘查,再結合探界的結果(見圖1),決定把垮塌區拉槽分為3個區域。

圖1 4#聯垮塌界線探測方案

1區是以4#穿脈作為新的切割槽,以垮塌區與上分層的貫通缺口作為自由空間,打前傾大直徑中深孔向北邊退采拉槽爆破;2區在利用6-4進路以東已施工中孔的基礎上補孔向西拉短槽,主要是為3區爆破提供自由面;3區布置一條與4#平行的措施巷,從6-4進路東一直延伸到6-6進路東,長30.4m,巷道施工完后用H1354鑿巖臺車向4#聯方向鉆鑿半扇形中深孔,以處理垮塌區,為6-4進路東及6-5進路東提供爆破補償空間,使兩條進路的回采爆破順利進行。由于垮塌區受到斷層控制整體往東垮塌,故而考慮在4#聯以西布置措施巷(見圖2),巷道規格3.8m(高)×3.2m(寬),三心拱斷面。具體施工順序為以垮塌聯通區為爆破自由面,先行爆破1區中深孔至420-6-4進路東采幅以北,再依次實施2區、3區的寬幅拉槽爆破,各區的中深孔布置見圖3,3區中深孔的布置受到垮塌區及斷層的影響,施工過程中需注意卡釬。

圖2 垮塌區處理的措施巷布置

圖3 中深孔布置示意

4 實施效果

(1)節約了很大的支護成本,若采用注漿支護,支護困難,支護預計所需費用高達上百萬元,且不一定達到預期效果,而措施聯道及補孔費用投入不超過10萬元,并減少了K404溜井20m的上延工程量,能達到預期目的。

(2)注漿支護施工時安全得不到保障,注漿充填不能實現接頂,中深孔施工困難,還將造成卡釬,爆破效果不理想甚至懸頂等事故。

(3)通過此方案的實施,1區的爆破一直沒有出現問題,爆破效果比預期拉槽的效果還好,1區爆破也順利完成;2區的爆破也達到了預期的目標,3區的爆破正在有序的進行,從目前的拉槽效果來看,方案可順利實施。

(4)通過對垮塌區的處理,北部6#礦塊已全面打開,提前釋放產能,變不利為有利,為深部采區南北采礦平衡創造了條件。

2009-10-25)