淺談解決某露天銅礦山采坑清淤難題

祝志強

（江西銅業(yè)股份有限公司 城門山銅礦，江西 九江 332100）

城門山銅礦位于江西省九江市賽城湖南岸，是一座以銅、硫為主，共生鉬、鐵、鋅，伴生金、銀等多種金屬的大型露天礦山。凹陷露天礦山水倉清淤工程是露天礦開采到一定階段，采礦工作幫、采坑泵站、排水系統(tǒng)位置發(fā)生變化、端幫擴幫工程以及確保防洪度汛要求、生產（備采）礦量等滿足礦山生產需要的一項系統(tǒng)性工程[1]，涉及給排水、地質、測量、采礦等多專業(yè)聯(lián)合作業(yè)。10#采坑-106m 水倉清淤工程距-94m 水倉清淤時間已有兩年之久，本次清淤工程情況更為復雜、更為困難，匯水面積大、淤泥量大；并且關系著2021 年防洪度汛以及2021 年礦石保有量。

1 清淤困難的癥結及生產現(xiàn)狀

1.1 2014 年—2019 年歷年礦區(qū)降雨量匯總表

表1 實驗室統(tǒng)計數(shù)據 單位：mm

圖1 降雨量月度對比

通過對2014～2019 年歷年礦區(qū)降雨量數(shù)據分析，2019年屬于近年來降雨量（975mm）最少的一年，且存在一定的規(guī)律性。

1.2 造成清淤困難的原因

1.2.1 地質原因

10 坑-106m 水倉經過兩年的淤泥沉積厚度達到兩米，水倉內匯水面積超8000m2，水倉周邊礦石大部分作為入選礦石送入選廠，導致清淤干介質不足。

10#坑淤泥厚度大、淤泥含水率高，匯水面積大，水倉周圍清淤所用干物料少。

1.2.2 水文原因

清淤前期三項工程及水溝等布置未完全施工到位；采區(qū)地下涌水量5800m3/d，且不斷流入水倉。清淤前期準備工程未實施到位采區(qū)涌水量大，水溝不合理，匯水點單一不斷流入10#坑-106m 水倉，清淤面積大。

1.3 生產現(xiàn)狀分析

作為深凹露天礦山，樹立“旱季防洪思想”不可動搖，2020 年的防洪壓力勢必大增；其次，“不搞大開發(fā)，共抓大保護”的環(huán)保高壓態(tài)勢，礦區(qū)三面環(huán)湖以及當前尾礦庫庫容壓力的緊迫形勢，在2020 年汛期來臨前，10#坑水倉就必須形成蓄水能力以滿足防洪度汛要求。

為保證防洪度汛工程的實施、當前及來年生產任務的完成[1]，必須要將10#坑-106m 水倉清淤工程及水倉降至-118m。要確保礦山生產礦石保有量、保有期。

2 解決措施

2.1 優(yōu)化布局創(chuàng)造空間

清淤前期三項工程需施工到位，確保清淤工程實施創(chuàng)造條件[2]。

（1）采區(qū)-94m 臺階逐步完成靠幫工程，在-94m 西、北幫形成工作面延伸，保證采區(qū)銜接正常以及并在-94m 東幫進行靠幫到界，形成排水系統(tǒng)通道，保證-82m 動力系統(tǒng)設施場地穩(wěn)定。

（2）10#坑形成-118m 南側水倉蓄水，確保-106m水倉蓄水引流至-118m，同時將-106m 臺階以上水引至-118m 水 倉，完 成-106m 浮 筏 移 至-118m 恢 復 采坑-118m 排水系統(tǒng)[3]。

（3）10#坑-106m 水倉的清淤工程，需先打開局部采掘空間，為安全高效生產創(chuàng)造條件。

圖2 采區(qū)清淤現(xiàn)場圖

2.2 控制源頭超前排水

采坑-106m 以上逐個臺階梳理水流走向，水溝改道，控制源頭[4]，避免水源源不斷進入-106m 水倉，同時加大排水能力，將水位降到允許設備作業(yè)高度。

2.3 創(chuàng)新思路高效清淤

（1）通過采取“化整為零”策略，將整個水倉利用擋壩一分為二，各個擊破。北部清淤倉開溝引流瀝水[5]，南部清淤倉截水同時滿負荷抽排水。擋壩參數(shù)：寬16m，長60m，達到鏟運鉆設備通行要求。

（2）清淤過程中，采取“水來土淹”策略，同時對清淤擋壩局部開淺溝進行引流，確保挖機作業(yè)平臺平穩(wěn)，降低淤泥含水率[6]。

（3）集中力量“白+黑”進行清淤，為加快清淤進度，白天采用兩臺套設備，中晚班采用一臺套設備投入清淤工程。

（4）挖機清理淤泥時常常不能很好的作業(yè)，容易造成陷機和清淤進度不快，認真了解作業(yè)環(huán)境采用正確方法和裝載車輛的配合，達到安全作業(yè)和高效清淤。以下是適用于露天礦山挖掘機清淤作業(yè)的先進操作法——清淤法。

①當挖機進入清淤作業(yè)點時先仔細觀察四周環(huán)境找到合適清淤點。要求：將鏟斗試探挖機行進路線和車輛倒車位置周邊工作面是否安全。②清淤前應保持挖機平穩(wěn)。要求：將周圍大塊墊至陷機點，防止挖機機身不穩(wěn)。③將裝載車輛尾部用土料做好擋泥墻。要求：將尾擋用鏟斗壓實，盡量將擋泥墻做至高于兩邊擋板高度防止車輛上坡淤泥外泄。④挖機裝載淤泥時應低于車斗兩邊擋板高度。要求：裝淤泥時應輕舉慢放防止淤泥飛濺。

3 效果評估

清淤前期工程在規(guī)定時間內提前完成，為清淤工程安全高效完成創(chuàng)造了條件。此次采區(qū)清理淤泥車數(shù)3000 余車，提前完成了清淤任務，為下溝工程創(chuàng)造了有利條件。

4 結語

通過嚴格執(zhí)行10#坑采礦設計，加強生產組織管理，圓滿完成了清淤工程以及優(yōu)化了開采程序：

（1）形成了采掘臺階，完成了新工作面的延伸。

（2）加快了采區(qū)排水管線以及動力系統(tǒng)的恢復移設。

（3）嚴格遵循設計組織生產，提高生產能力，避免了資源的浪費，保證了可采礦石的可靠性、可采性以及保有量，確保了礦山的可持續(xù)發(fā)展。