會理鋅礦的巷道支護技術

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

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,支護結構穩定,從而安全并最大限度地回收了礦體,為礦山創造了巨大效益。

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,礦巖主要是硅質白云巖、條帶狀白云巖、輝綠巖,圍巖中等穩固,局部不穩固,礦石f系數為8～10,礦體節理裂隙極其發育,采場滲透水較大,而輝綠巖遇水易崩解,巖體從中等穩固到不穩固。采用有底柱分段崩落法回采,回采的過程中留設有大量礦柱。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構,最后爆破下兩個分段,爆破對底部結構的損壞極大。另一方面,爆破后礦石塊度不均勻,大塊多,卡斗懸頂多,所以底部結構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,電耙巷道常發生垮塌,造成礦石放不出來的現象。后來,電耙底部結構改用錨噴網加鋼筋混凝土支護形式,如圖1所示,先進行噴錨網支護,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等地段時,采用鋼支架+超前支護+鋼筋混凝土的聯合支護。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合支護。由于電耙道受多次采動影響,設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,混凝土養護時間應不少于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提高,成巷后生產中沒發生過垮塌現象。

2 鑿巖巷道支護

鑿巖巷道由于使用時間短,根據現場情況,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。根據現場的經驗,會理鋅礦現采取在鑿巖巷道內進行噴射混凝土支護,破碎地區采取噴錨網支護,支護后能夠保證安全生產,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,施工時應嚴格要求焊接質量。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,掘進時應根據現場條件及時調整掘進長度。進行混凝土澆灌時,若接頂不到位,造成受力不均,澆灌時應嚴格控制振搗時間,保證接頂質量。

5 總 結

大量的現場實踐證明,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,創造了巨大的經濟效益。

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2012-03-07)

吳英杰(1984-),男,四川新津縣人,助理工程師,從事礦山開采及現場管理工作。