鉆孔法在處理溜井堵塞中的應(yīng)用

■任曉軍 ■云南金誠信力合礦山工程設(shè)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(yùn)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(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。一旦發(fā)生溜井堵塞，就會嚴(yán)重影響礦山的正常生產(chǎn)，乃至于造成停產(chǎn)，因此，保證溜井的暢通是一個十分重要的問題。

1 工程實(shí)例

金川集團(tuán)股份公司二礦區(qū)1078m分段8#溜井主要負(fù)責(zé)Ⅷ盤區(qū)礦石的溜放，該盤區(qū)承擔(dān)著每月2萬噸的出礦量，由于盤區(qū)回采標(biāo)高高于溜井井口標(biāo)高，且溜井口正對盤區(qū)分層聯(lián)絡(luò)道，在一次回采進(jìn)路結(jié)束后進(jìn)行充填時，發(fā)生板墻倒塌事故，導(dǎo)致部分充填灰漿經(jīng)盤區(qū)分層聯(lián)絡(luò)道流入溜井，導(dǎo)致溜井內(nèi)礦石板結(jié)發(fā)生堵塞。本次溜井內(nèi)堵塞物為礦石及灰漿，凝結(jié)后強(qiáng)度較高，采用普通的爆破法已經(jīng)無法進(jìn)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(qū)的正常生產(chǎn)。

2 溜井堵塞的處理方法

目前國內(nèi)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(nèi)安放適量炸藥進(jìn)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(jìn)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(nèi);(3)爆破震動法。該法適用于溜井堵塞不穩(wěn)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(chǎn)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(fā)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(dá)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(jìn)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(qū)域后將套管上提，然后通知下部人員進(jìn)行爆破，然后循序漸進(jìn)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(jié)塊，堵塞物整體結(jié)構(gòu)已具有較高的凝結(jié)強(qiáng)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(jìn)行疏通。該法施工復(fù)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(jìn)行開孔，開孔至15－20m，然后使用φ150mm合金鉆頭及導(dǎo)向擴(kuò)孔至15－20m，最后利用套管進(jìn)行跟管鉆進(jìn)至15－20m。以上鉆進(jìn)時均配以濃泥漿，邊鉆邊倒?jié){護(hù)孔。2m以下段采用φ89mm口徑鉆孔，成孔后采用φ130mm鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，最后采用φ127套管跟管鉆進(jìn)。使用環(huán)氧樹脂對套管絲扣進(jìn)行粘接，防止套管底部脫扣。因套管在孔內(nèi)落不到堅實(shí)的硬巖上，若出現(xiàn)套管下跑現(xiàn)象，在井口連接短套管跟進(jìn)。鉆孔施工結(jié)束后通過套管下放鋼絲繩提放炸藥，炸藥提至爆破區(qū)域后將套管上提，然后進(jìn)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(jié)合多年來二礦區(qū)生產(chǎn)實(shí)例，造成溜井堵塞的原因主要為生產(chǎn)管理問題，具體原因如下:(1)溜井投產(chǎn)前未進(jìn)行清理檢查。由于溜井在出礦前沒有進(jìn)行詳細(xì)檢查，掘進(jìn)時用的軌道、梯子等未拆除干凈就向井內(nèi)裝礦，結(jié)果造成堵塞;(2)不合格大塊混入井內(nèi)，容易形成大塊咬合導(dǎo)致堵塞;(3)溜井內(nèi)礦石存放時間過長。溜井在掘進(jìn)過程中或掘進(jìn)完后，因某種原因沒有及時放出礦巖，井內(nèi)存放的礦巖過多，時間過長，時間過長，造成礦巖結(jié)塊、壓實(shí)，待放礦時井內(nèi)礦巖形成平衡拱，造成堵塞;(4)溜井內(nèi)有大量含泥粉礦和水，在一定的條件下產(chǎn)生結(jié)塊，導(dǎo)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(nèi)含有較多的泥巖及粉碎角礫巖，容易形成結(jié)塊造成堵塞;(7)生產(chǎn)檢修，特別是選廠和提升系統(tǒng)檢修，造成大量礦廢石積壓在溜井內(nèi)，溜井內(nèi)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(qū)暴露時間過程過長，導(dǎo)致大塊在受礦巷道上部懸空堵塞。

5 結(jié)語

事實(shí)上，一旦溜井發(fā)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(yīng)采取預(yù)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(fā)生。(1)控制倒入溜井礦石的含水、含泥量。(2)溜井放礦應(yīng)遵循:“計劃倒礦、均衡輸出”的原則，溜井礦石輸出應(yīng)平衡，礦石在溜井內(nèi)停放時間不應(yīng)太長，以保持井內(nèi)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(fā)生堵塞。(4)嚴(yán)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(nèi)礦石的夯實(shí)作用，減少了堵塞機(jī)會。

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