贵州某矿 960斜坡道绕黄泥突涌应用实践.pdf

贵州某矿 斜坡道绕黄泥突涌应用实践刘湘华肖诗辉(云南博泽矿业工程有限公司云南 昆明 浙江拓海建设有限公司浙江 温州)摘 要:针对贵州某矿 斜坡道过黄泥突涌查明穿岩洞地下开采工程 斜坡道工作面突涌黄泥淹没巷道(其中 斜坡道、皮带巷)为有效治理突泥灾害提高淤泥清理速度确保主井井筒永久锁口及井筒装备工程施工的顺利进行制定 斜坡道黄泥突涌处理的专项施工方案关键词:斜坡道突涌黄泥施工方案中图分类号:.文献标识码:文章编号:()工程简介.工程概况穿岩洞地下开采工程 斜坡道(以下简称为 斜坡道)的总工程量为.在 中段巷道 点开口止于 中段石门巷道坡度在 之间 截至 年 月 日 斜坡道工作面施工至 处.地质概况矿段位于地表水及地下水的分水岭 矿产储量近半数位于当地侵蚀基准面之上地表水与地下水联系不密切地表水体不构成矿床充水的主要因素地下水的补给条件较差 矿床主要充水岩层灯影组大部分弱富水仅西北侧少部分属中等富水 岩溶不发育根据煤矿的水文地质情况矿区属于以溶蚀裂隙为主、顶板直接充水的水文地质条件类型为中等偏简单的岩溶充水矿床类型矿井水文地质条件类型定为中等类型断层破碎带 矿段主要为逆断层角砾岩破碎带胶结良好沿断层带无泉水出露未见溶洞及溶蚀裂隙仅见少量溶孔认为逆断层破碎带的含水性与围岩基本一致 正断层的富水性及透水性较逆断层大当坑道揭穿部分断层时可能会有小规模的突水及泥砂涌入岩溶 灯影组地层内溶孔、晶洞和细小溶隙普遍发育构成主要的储水空间裂隙状溶洞局部发育加强了局部地段的富水性和导水性 溶洞主要集中在浅部深部稀少大部分被充填说明该区岩溶发育曾经历了溶蚀充填再溶蚀的复杂过程目前正处于再溶蚀过程 岩溶发育强度在平面上是不均匀的岩溶裂隙、溶蚀裂隙、溶洞等可能成为地下水的充水通道 黄泥突涌概况.第一次突涌 年 月 日 斜坡道工作面施工至 处在:左右爆破结束 出渣过程中夹杂黄泥及裂隙水 作业面正迎头出现部分黄泥(在凿眼过程中未遇见)出渣过程中未出现异样然后对 斜坡道进行锚网支护 日零晨:作业面上出现黄泥涌出约 黄泥突涌至距作业面 外的 皮带巷口黄泥涌出暂时稳定 日上午:左右黄泥堆又向外推出了 左右(内)共计涌出距离约 另外巷道内的黄泥通过 的皮带巷涌向主井井筒导致井筒内水位上升到 第一次预计黄泥的总体涌出量约为.第二次突涌暂停 斜坡道的所有施工观测斜坡道及主井井筒黄泥面 待地面物探结果出来后再进行下步工作 经过 的黄泥面观测根据地面物探资料结果确定了黄泥的清理方案 于 月 日启动黄泥试清理工作、日正式清理 在清理过程中斜坡道在 月 日、月 日再次出现突涌突涌推进约 黄泥量约 目前推进的均为干性黄泥.第三次突涌 年 月 日 时左右 斜坡道工作面黄泥清理至 位置处斜坡道黄泥及水开始再次突涌并将巷道水前推大量的水通过 皮带道往主井井筒里灌将主井吊盘、吊盘上的中心回转(大抓)、电器等全部淹没 本次预计黄泥的涌出量如下:井筒中涌出黄泥 高涌水 高 斜坡道的黄泥及泥浆水约 合计 共计 如图 所示图 黄泥突涌示意图 突泥处理方案.方案的确定通过对黄泥清理工作的总结根据贵州绿能星新能源开发有限公司提供的物探测量成果结合清理工作面的实际情况认为不应继续对斜坡道进行清理应将工作重点放在清理主井和重新设计 斜坡道线路避开地质异常区域如图 所示 主要理由如下:斜坡道 点与 点的功能不同不存在可替代性 斜坡道 点范围因有皮带道与主井相连必须保证皮带道能正常使用否则主井装卸矿系统及地面提升系统将受影响必须清理这段斜坡道才能保证主井功能正常 而斜坡道 点主要为通往 中段的通道改变线路对其他工程基本没有影响 因此 点不存在必须清理的要求斜坡道 点的清理工作安全风险比 点大 首先该段巷道距离突泥点更近且标高更低与突泥点直线相通 若再次发生突泥与上一段相比时间更快、破坏性更强清理工作面的人员逃生线路更长 继续清理斜坡道的安全风险很大很可能造成人员伤害根据物探成果显示空区的空间较大突泥点以上为.万 左右 若继续清理到突泥点清理工作量大时间长、清理费用高 不仅影响工程建设工期而且费用不可控 斜坡道揭露点在溶洞中部跨度在 以上 清理后揭露的溶洞处理难度大费用高若继续清理斜坡道将对整个项目的工期造成较大影响 目前因为清理突泥已经导致了两条关键线路延误初步估计 个月 继续清理斜坡道 左右时间是无法预计的并且不能确定通过溶洞的方式时间也不能预计 当务之急是将竖井与 斜坡道 中段贯通避免长时间独头作业 矿山工程尽可能避免独头作业实现两个安全出口是矿山安全最重要的因素图 地质异常区域段.主井清理方案.临时排水方案目前斜坡道内的水是通过皮带道排到主井内再通过主井内的水泵排到地面在清理主井时斜坡道内的水不能通过主井排水理由是原斜坡道施工期间的临时水仓收集斜坡道及巷道内的水通过水泵排至 中段内的临时水仓沉淀后水泵排至 中段现有水泵房水仓通过排水系统排到地面如图 所示图 排水方案 .封堵方案为确保主井清理工作安全必须在斜坡道 点位置设封堵墙避免再次出现突泥情况对主井清理工作造成威胁形成安全隐患封堵位置的选择 点为斜坡道弯道该位置巷道掘进断面宽度.比直线度宽.弯道位置与斜坡道到主线形成夹角突泥压力可以得到缓冲 封堵挡墙设在 点之间是合理的封堵挡墙设计 地质报告推测该范围地下水位在 标高左右 根 据 目 前 施 工 的 分 段 和 分段巷道涌水量情况推测地下水位不会超过封堵 位置标高 左 右 静水水压 小于 按照防水闸门密闭墙厚度计算方法确定挡墙厚 采用两段式每段厚.永久挡墙为钢筋混凝土结构混凝土等级为 钢筋直径 间距全断面铺设在施工永久挡墙前先施工临时挡墙临时挡墙采用钢结构锚杆固定型钢拱架在拱架间设两道横梁一道竖梁梁埋入巷道壁 以上然后用钢板封闭同时用 钢筋加固钢板为 厚花纹钢板混凝土浇筑前将浇筑区域内浮石、黄泥和积水清理干净 需要在封堵前布置两台潜水泵作为排水泵在墙体底部埋设 壁厚 的钢管作为泄水孔钢管端部安装耐压.闸阀 突泥处理施工方法.临时封堵密闭墙施工方法临时密闭墙施工前采用挖掘机将固定梁梁窝开凿到位梁窝规格深度不小于安装固定钢梁梁窝采用 混凝土灌注密实待混凝土强度达到设计的 以上时安装钢拱架钢拱架焊接在固定钢梁上并在岩壁上打设 根锚杆固定钢拱架紧贴钢拱架安装 钢板并用 螺纹钢加固 注意事项:施工中必须设专人观测工作面的涌泥状态发现有涌动现象立即组织作业人员撤出斜坡道至安全位置观测施工人员在工作面作业时穿戴好救生衣如工作面发生突涌保持镇定攀附巷道内压风管和排水管迅速撤离施工中保证工作面的排水泵能正常运转并有备用排水系统电焊作业人员持证上岗严格遵守操作规程.永久密闭墙施工方法永久密闭墙共设两道先施工第一道待第一道密闭墙强度达到设计的 以上时施工第二道 每道密闭墙施工前先采用挖掘机将断面扩至设计尺寸绑扎钢筋钢筋规格为 模板采用 钢板第一道永久密闭墙模板采用对拉螺栓()脚手架与临时密闭墙钢板对拉加固 第二道密闭墙只支设外模板外模板改用钢拱架支撑拱架用锚杆脚手架固定 混凝土在主井搅拌站拌和好用混凝土运输车运至 斜坡道墙部直接入模拱部高处采用混凝土输送泵入模 注意事项:施工中必须设专人观测临时密闭墙若发现异常立即撤出斜坡道至安全位置观测为确保安全施工第一道密闭墙时需执行规定第一道密闭墙混凝土浇筑完毕后每天专人观测墙体状态发现墙体裂缝、移位、变形等异常情况需撤出 斜坡道、皮带巷和主井底的人员加强观测钢筋绑扎、混凝土施工严格遵守操作规程确保施工质量符合设计要求做好隐蔽工程的验收工作混凝土浇筑前将浇筑区域内浮石、黄泥、积水清理干净 需要在封堵前布置两台、扬程、流量潜水泵作为排水泵 在墙体底部.位置埋设 钢管作为泄水孔(同时作为排水孔)钢管端部安装耐压.闸阀永久密闭墙施工完毕后设置位移观测点设专人定期观测密闭墙发现问题及时上报 结语贵州某矿 斜坡道过黄泥突涌制定 斜坡道黄泥突涌处理的专项施工方案充分利用施工机械和设备提高施工机械化、自动化程度改善劳动条件提高安全性和处理效率有效治理突泥灾害加快淤泥清理速度确保主井井筒永久锁口及井筒装备工程施工顺利进行参考文献:刘国源.岩溶区多空洞黄泥入侵复合顶板巷道支护技术研究及应用.太原理工大学.鲁成伟.贵州瓮福磷矿穿岩洞矿段开采技术条件研究.冶金与材料():.王建波.巷道在黄泥层中掘进支护方式研究.能源与节能():.作者简介:刘湘华()男 江西吉安人 本科 工程师研究方向:采矿工程