鉆孔法在處理溜井堵塞中的應用

■任曉軍 ■云南金誠信力合礦山工程設計院有限公司，云南 昆明 650217

溜井是礦山礦石及廢石的主要運搬通道，溜井溜放礦石及廢石能力的好壞直接影響著整個礦山的生產效率及經濟效益。一旦發生溜井堵塞，就會嚴重影響礦山的正常生產，乃至于造成停產，因此，保證溜井的暢通是一個十分重要的問題。

1 工程實例

金川集團股份公司二礦區1078m分段8#溜井主要負責Ⅷ盤區礦石的溜放，該盤區承擔著每月2萬噸的出礦量，由于盤區回采標高高于溜井井口標高，且溜井口正對盤區分層聯絡道，在一次回采進路結束后進行充填時，發生板墻倒塌事故，導致部分充填灰漿經盤區分層聯絡道流入溜井，導致溜井內礦石板結發生堵塞。本次溜井內堵塞物為礦石及灰漿，凝結后強度較高，采用普通的爆破法已經無法進行疏通，必須選擇一種行之有效的方法盡快處理，否則將影響該盤區的正常生產。

2 溜井堵塞的處理方法

目前國內地下礦山常見的處理溜井堵塞方法有以下幾種:(1)溜井底部安放炸藥。溜井底部堵塞高度不高時可直接在底部礦石內安放適量炸藥進行爆破，迫使堵塞物松動垮落;(2)炮桿爆破法。這種方法是將藥包捆扎在炮桿上，放在堵塞物下面進行爆破，該法處理堵塞效果較好，但人員需要到堵塞物下放安放炸藥，危險性較大，且處理的堵塞高度一般在10m之內;(3)爆破震動法。該法適用于溜井堵塞不穩固，且炮桿高度不夠的情況下，可將炸藥捆扎在炮桿上放入溜井，利用炸藥爆炸時沖擊波時堵塞物產生震動后松動垮落。該法使用時容易對井壁造成破壞;(4)礦用火箭彈處理法。該方法是采用礦用火箭彈直接發射至堵塞物下方爆炸，該方法效果較好，處理溜井的高度可達十幾米甚至上百米。該法使用時人員需要至堵塞物下方安放火箭彈，危險性較高，適用與堵塞高度較高，爆破震動法無法疏通的情況;(5)鉆孔爆破法。該方法是在溜井上方對堵塞物進行打鉆，貫穿堵塞物，待成孔后通過鉆孔套管下放鋼絲繩提放炸藥，炸藥提至爆破區域后將套管上提，然后通知下部人員進行爆破，然后循序漸進直至溜井全部疏通。

圖1 疏通溜井堵塞示意圖

3 疏通方案

由于8#溜井堵塞時間較長，礦石及充填物料混合后結塊，堵塞物整體結構已具有較高的凝結強度，采用普通爆破震動及火箭彈等方法已無法處理，因此選用鉆孔爆破法進行疏通。該法施工復雜，鉆孔精度要求較高，為保證鉆孔成型及套管下入正常，首先使用φ89mm合金鉆頭進行開孔，開孔至15－20m，然后使用φ150mm合金鉆頭及導向擴孔至15－20m，最后利用套管進行跟管鉆進至15－20m。以上鉆進時均配以濃泥漿，邊鉆邊倒漿護孔。2m以下段采用φ89mm口徑鉆孔，成孔后采用φ130mm鉆孔進行擴孔，最后采用φ127套管跟管鉆進。使用環氧樹脂對套管絲扣進行粘接，防止套管底部脫扣。因套管在孔內落不到堅實的硬巖上，若出現套管下跑現象，在井口連接短套管跟進。鉆孔施工結束后通過套管下放鋼絲繩提放炸藥，炸藥提至爆破區域后將套管上提，然后進行爆破，用以轟擊堵塞物，使其層層剝落，直至溜井全部疏通。

4 溜井堵塞原因分析

結合多年來二礦區生產實例，造成溜井堵塞的原因主要為生產管理問題，具體原因如下:(1)溜井投產前未進行清理檢查。由于溜井在出礦前沒有進行詳細檢查，掘進時用的軌道、梯子等未拆除干凈就向井內裝礦，結果造成堵塞;(2)不合格大塊混入井內，容易形成大塊咬合導致堵塞;(3)溜井內礦石存放時間過長。溜井在掘進過程中或掘進完后，因某種原因沒有及時放出礦巖，井內存放的礦巖過多，時間過長，時間過長，造成礦巖結塊、壓實，待放礦時井內礦巖形成平衡拱，造成堵塞;(4)溜井內有大量含泥粉礦和水，在一定的條件下產生結塊，導致堵塞;(5)采場出礦時，把鋼筋等雜物直接倒入溜井，造成溜井堵塞;(6)鑿巖用水使礦石有一定的濕度，遇到礦石內含有較多的泥巖及粉碎角礫巖，容易形成結塊造成堵塞;(7)生產檢修，特別是選廠和提升系統檢修，造成大量礦廢石積壓在溜井內，溜井內礦廢石長時間得不到松動，也容易造成溜井堵塞;(8)采場出礦管理，特別是配礦需要，造成部分采場空區暴露時間過程過長，導致大塊在受礦巷道上部懸空堵塞。

5 結語

事實上，一旦溜井發生堵塞，無論采取哪種方法均存在一定的危險性，為了防患于未然，應采取預防為主，并制定必要的溜井管理制度，杜絕溜井堵塞事故的發生。(1)控制倒入溜井礦石的含水、含泥量。(2)溜井放礦應遵循:“計劃倒礦、均衡輸出”的原則，溜井礦石輸出應平衡，礦石在溜井內停放時間不應太長，以保持井內礦石的松散性。(3)控制采場大塊、鐵器雜物入井，采場大塊、鐵器雜物入井后會影響礦石正常流動，發生堵塞。(4)嚴格控制貯礦量，避免溜井放空，這樣可以減少卸礦時礦石直接沖擊井壁，減輕對井壁的磨損，且降低了礦石自由落體高度，從而減少了對井內礦石的夯實作用，減少了堵塞機會。

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［2］古德生.二十一世紀礦業［J］.有色金屬設計與研究，2002，17(4).

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