三道莊礦破碎站溜礦井垮塌機理與工程治理研究

張 超，彭府華

（1.洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司，河南 洛陽 471500；2.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012）

三道莊礦為國內(nèi)一大型露天鉬礦，設(shè)計生產(chǎn)能力30 000 t／d，目前運行的4＃破碎站溜礦井為礦山主要供礦點，承擔著部分選礦公司的供礦任務(wù)，日破碎輸送礦石量約1.6萬t。4＃破碎站地面標高為1 378 m，其溜礦井井筒凈直徑3.0 m，設(shè)計標高為1 369.65～1 315.5 m，高度54.15 m，溜礦井下部設(shè)計裝礦硐室，高13.5 m，溜礦井在井口以下有3 m高度的鋼筋混凝土襯砌，其余均為裸露的巖壁［1，2］。

1 工程背景

2016年3月，出礦過程開始出現(xiàn)大塊巖石，通過三維激光掃描儀器對該溜礦井實際形態(tài)進行掃描分析，發(fā)現(xiàn)溜礦井東北部井壁出現(xiàn)局部垮塌，垮塌區(qū)域的最大直徑已接近13.0 m，部分破碎站基礎(chǔ)處于垮塌區(qū)上方。溜礦井結(jié)構(gòu)及垮塌形態(tài)示意如圖1所示。

2 破碎站巖體工程地質(zhì)特征

4＃破碎站地區(qū)主要地層為三川組地層（zjs1），分上下兩個巖性段，下段（zjs1）為黑云母長英角巖，上段主要為含石榴子石硅灰石大理巖（zjs2-2（G＋D））。溜礦井坍塌位置巖性為含石榴子石硅灰石大理巖，受斷層影響，裂隙、層理十分發(fā)育，巖層傾向北東，傾角10°～15°左右。3＃、4＃號斷層破碎帶距離4＃破碎站較近，破碎帶充填物為土狀物質(zhì)。4＃破碎站東側(cè)存在一露天邊坡，受斷層影響，整個邊坡風(fēng)化強烈、十分破碎，邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙寬度一般在100～300 mm，邊坡節(jié)理發(fā)育情況也表明溜礦井井壁巖體節(jié)理發(fā)育、裂隙寬度較大。

3 溜礦井坍塌機理分析

3.1 工程地質(zhì)條件影響

溜礦井垮塌破壞主要由于該區(qū)域巖……