■ 鮑江榮
(銅陵有色銅山礦業(yè)公司安徽銅陵247100)
地下金屬礦山采場溜井堵塞處理及預防措施
■鮑江榮
(銅陵有色銅山礦業(yè)公司安徽銅陵247100)
溜井是地下礦山生產轉運礦石的主要通道,一旦出現(xiàn)堵塞,將會影響礦山生產的正常運行,溜井堵塞處理及預防是地下礦山亟待解決的問題。以某礦體為例,在分析溜井堵塞原理的基礎上,著重討論了溜井堵塞處理及預防措施,為相關應用研究提供參考。
地下采礦溜井堵塞原因分析預防措施
1.1入井物料
(1)入井物料尺寸不合格。在出礦過程中,采場的大塊沒有經過二次處理便直接溜放入井,一次入井的大塊越多,井內礦石的溜放能力便越小,大塊在井內溜放過程中經自然分級后容易形成咬合拱,堵塞溜井。
(2)入井物料搭配不合理。由于某礦體地質結構多變,有泥質黑云母角巖、變余粉砂巖及高嶺土等,出礦過程中容易將粉礦帶泥及廢渣一并入井,由于粉泥混合料粘合力和內摩擦力較大,極易形成粘性拱堵塞溜井。
(3)入井物料含廢舊雜物。出礦過程中出礦工未能將混入礦渣中的廢舊工字鋼、木板、枕木、錨桿等雜物進行清理,極易造成雜物卡于溜井內堵塞溜井。此外,噴漿回彈料倒入溜井也容易堵塞溜井。
(4)溜井內有水進入。地下礦山采場不可避免地會出現(xiàn)掌子面滲水、巷道滴水和施工用水等水源,若不有效治理,會加大溜井的堵塞頻率。
1.2溜放管理
(1)采場管理員對溜井井口管理不到位,超尺寸的大塊、廢舊雜物等進入溜井;濕礦、粉礦、泥質等不經配礦,集中在一個時間段內倒入溜井;采場水源未能得到有效治理,噴漿回彈料進入溜井,均會堵塞溜井。(2)溜井貯礦時間過長。溜井內礦石長時間不放礦松動,時間越長,礦石越密實,出現(xiàn)堵塞的概率便越高,該類情形在泥質粉礦地段最為明顯。(3)貯礦高度不合理。貯礦段過低,礦石下落至貯礦段的勢能大,沖擊力強,夯實程度大,礦石密實,便形成了堵塞;貯礦段過高,對下段的壓實程度便越大,也易造成堵塞。
2.1竹竿綁炸藥包爆破震動法
將竹竿接長,將炸藥包綁于竹竿頂端,將竹竿從溜井下部伸入井內,使炸藥接觸到堵塞部位,引爆炸藥將堵塞礦巖爆破震松從而達到疏通的目的。該方法操作方便,但人員必須進入溜井內操作,危險性高,并且竹竿長度和剛度有限,當處理高位堵塞時效果較差。
2.2鉆深孔爆破法
該方法包括鉆下向深孔、上向深孔爆破法和鉆深孔用鋼絲繩提炸藥包爆破法2類。鉆下向深孔和上向深孔爆破法首先從溜井附近堵塞面標高以上(下)的平巷安裝深孔鉆機,向堵塞部位打下向(上向)深孔,直到堵塞部位一定深度,然后安裝炸藥,使炸藥在堵塞礦巖部位爆破。
2.3溜井灌水軟化法
在溜井上部向溜井內灌適量水,礦巖在水中浸泡軟化后,粘著力下降,平衡拱破壞,從而達到疏通溜井的目的。還可結合竹竿綁炸藥包爆破震動法,但應提前將炸藥包送入溜井內再灌入水。該方法操作簡單,但存在疏通時間不確定和垮斗的危害,以及疏通后清理工作量大的弊端。
3.1控制入井物料
優(yōu)化中深孔爆破參數(shù),降低采場大塊率,對不合格的大塊必須進行二次破碎處理,在溜井口設工字鋼格篩,嚴控大塊入井。出礦過程中嚴禁將廢舊工字鋼、木板、枕木、錨桿等雜物倒入溜井,及時對出礦掌子面的廢舊工字鋼、木板、枕木、錨桿等雜物進行清理回收。對含水含泥量高的礦巖應先貯存于廢棄巷道內,或與干塊礦合理配礦,嚴禁將某一級別易堵井物料集中溜放。應合理疏通采場中的水源,水源較大時應通過水溝排入風井,井筒內的滲水應得到有效治理。噴漿回彈料時應隨清隨放,防止噴漿料積壓堵井。
3.2確保溜井結構合理
溜井結構合理是保證正常溜放的前提。首先溜井應設計合理,其次確保溜井施工質量,在施工過程中井壁不得出現(xiàn)凸起或凹陷,不得有彎曲,對不穩(wěn)固或者破裂帶處應采取相應的支護措施,對漏水部位采取防水措施,施工完畢后應嚴格驗收。
3.3加強溜井溜放管理
當班值班長必須每班查看溜井生產情況,了解人員出礦情況和倒礦量并及時反饋至放礦人員,保證溜井溜放生產管理到位。具體措施有:(1)出礦現(xiàn)場嚴控入井大塊、雜物等,根據(jù)現(xiàn)場情況開出礦指令單,濕礦、粉礦、泥質等合理配礦;(2)控制溜井貯礦時間,當有濕礦或黏性粉礦時,原則上應每班進行放礦松動,防止礦石密實結塊;(3)控制貯礦高度,溜井底部壓力并非隨貯礦高度增加而增加,當達到一定高度后再增加貯礦高度,底部壓力不再遵循線性關系的流體底部壓力原理,而是穩(wěn)定在一定數(shù)值范圍內,對于生產水平在溜井的上部或高位溜井時,貯礦高度宜控制在溜井高度的2/3左右,有助于減小礦石下落沖擊的夯實力,也能有效保護溜井底部結構;(4)定期清洗井筒,溜井在長期溜礦過程中會有部分礦渣附結于井壁,時間越長附結物越多,尤其在濕礦或黏性粉礦或井筒有水源時,清洗井筒應更頻繁。
3.4建立健全溜井管理責任制度
建立健全溜井管理規(guī)章制度和經濟責任制,落實具體人員崗位職責,加強監(jiān)督檢查,出現(xiàn)溜井堵塞,應及時分析原因,落實考核,并進行分析備案。
溜井暢通是保證礦山正常生產的前提,在多年的生產實踐中,經歷多次溜井放礦(堵塞-疏通-再放礦的循環(huán)。通過分析溜井堵塞原因,并采取了有針對性的處理、預防措施,對于類似礦山確保溜井暢通具有一定的借鑒價值。
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F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-431-2