高位溜矿天井堵塞疏通技术.pdf

第5 5 卷第4 期有色金属 矿山邪分 2 0 0 3 年7 月 高位溜矿天井堵塞疏通技术 紫金山金矿李小文“ 摘要丰支介绍了对高位溜矿天井堵塞采用新的方法及工艺进行处理，效果比较明显，对类似矿山具有启 发和惜鉴作用。 关键词溜矿天井堵塞疏通 紫金山金矿为了便于管理，根据矿床的赋存特 点把海拔8 3 2 m 水平作为分界线，8 3 2 m 以上为山 坡露天，最高标高1 0 5 0 m ；8 3 2 m 以下为凹陷露天， 坑底标高6 1 6 m 。凹陷露天台阶开采矿石，由汽车运 输到各堆场进行氰化钠间歇喷淋。8 3 2 m 以上的山 坡露天由于坡陡、折返线多．汽车运输不安全且成本 高，设计了六条高位溜矿天井进行矿石转运，即 3 0 1 、3 0 5 、4 0 2 、4 0 3 、8 0 1 、9 0 1 高位溜矿天井 表1 。 目前投入运输的只有4 0 2 、4 0 3 、3 0 5 三条溜井，其规 格为4 m 4 m ，每条溜井的日运输能力为6 0 0 0 ～ 9 0 0 0 t ，其它各条溜井也即将峻工。 表1紫金山金矿溜井概况 溜井名转擗口标高 m3出矿日标高 m 瞎井高度 m 蛹i 内运输方式 3 0 5 溜井7 6 05 2 22 3 8 电机车 3 0 1 溜井7 9 65 2 2 电机车 4 0 2 溜井8 8 05 2 23 5 8 电机车 4 0 3 溜井9 2 8 j 2 2 电机车 8 0 1 溜井 9 4 05 2 94 1 l 胶带 9 0 1 溜井 7 6 05 2 12 3 9 腔带 溜井在其使用过程中，由于受到各种因素的影 响，常常发生堵塞，特别对于超过2 0 0 m 的高位溜矿 井，在生产实践中，针对不同的溜井堵塞类型，采用 不同的处理方法。 1查明堵塞原因及堵塞位置 1 ．1 查明堵塞原因 溜井堵塞原因比较复杂，造成堵塞原因大多数 情况下是在井口进行降段作业所致；但入井粉矿过 多或有其它大块 杂物 进入溜井也会造成粉矿结拱 或大块堵塞。具体有以f3 种堵塞。 1 大块石堵塞。单个、两个或两个以上的大块 * 李小文工程师福建上杭3 6 4 2 1 3 1 3 造成的堵塞，多发生在井筒断面突然变小的部位。 主要是人井的矿石块度超过溜井井筒直径的] ／3 以 及溜井局部区段岩性差或节理裂隙发育，受矿石冲 击产生井壁垮塌造成的堵塞。 2 粉矿结拱堵塞。因粉矿率较高 粉矿比例大 于3 5 ％ 形成自然平衡拱，堵塞溜井；以及粉矿含 水率较高，或井筒岩壁明显渗水，放矿不及时，逗留 时间较长，形成板结现象。 3 贮矿超高结拱堵塞。大块率较高，矿石在井 筒内停留时间超过8 h 以上，矿仓内矿石受上方矿石 不断冲击挤压夯实结拱，或放矿速度慢，矿石流动过 程中不同块度相互咬合，在变径口处突然受阻、挤压 而发生结拱堵塞。 1 ．2 确定溜井堵塞位置 只有准确确定溜井堵塞位置，才能更好地进行 疏通。实践中，可依据井筒规格、下矿量和出矿量的 差额来计算或直接用细绳拴氢气球来实测。 2 堵塞处理技术 在确定堵塞位置后，根据不同的堵塞原因，选择 不同的处理方法。在实践中，因溜井一般未施工观 察附井．发生堵塞时，主要采取如下处理方法 2 ．1 填土埋药法 利用炸药爆炸的冲击波，使堵塞位置受振动失 稳塌落，即在堵塞位置上中段的溜井联络道内，首先 搬运、清理出一条小通道 一般】．0 m 高，0 ．8 m 宽 直到井壁内侧 图1 。清硐坑时一定要求超前支 护，防止井筒内的滚石伤人。在井壁内侧挖一药室， 为增加爆破效果，最好能挖深到巷道底板下0 ．5 ～ 0 ．8 m ；将炸药包放人药室，根据不同的堵塞长度，装 上2 4 ～9 6 k g 的炸药，并用粉矿进行严密的封填，封 堵长度最好在5 m 以上；然后人员撤离、引爆。此 外，若处理振动放矿口堵塞时，可将少量炸药 3 k g 塞人台板上的堵塞位置直接进行爆破。 万方数据 第4 期李小文高位溜矿天井堵塞疏通技术 3 l 上 图1填土埋药法处理溜井堵塞 2 ．2 气球载药法 即利用氢气球的浮力，托起一定量的炸药至堵 塞位置，引爆炸药，使堵塞失稳而垮落。具体的做法 依据天井规格，选择适当型号的氢气球。如在4 m 4 m 规格的溜井进行堵塞疏通时，采用十3 m 的氢气 球，以便氢气球能直接上升。在氢气球的顶部扎好 散状药包 图2 ，药包采用高爆速、高猛度、高威力 的炸药 如T N T 炸药 ，特别须注意上部药包应加 工成扁平型，用透明胶把炸药对称贴在氢气球顶部 表面，氢气球下部系上条状药包，使其平衡。为了保 持氢气球能够均匀上升，氢气球顶部载药量一般控 制为0 ．3 k g ／m 3 ，下部药量为0 ．4 ～0 ．6 k g ／m 3 ；用细 绳拴住氢气球的下部，慢慢放飞氢气球，并准确测 位，升至堵塞位置时，撤退人员，引爆药包。 氯6 t 球 图2 气球载药示意 2 ．3 接杆提药法 即通过每根焊管对接至结拱处，利用顶端安装 滑轮提药引爆，使堵塞处失稳塌落。 1 根据疏通作业点的可利用高度，决定每根接 杆的长度。如巷道高度为4 m ．每根接杆的加工长度 为3 m ；并在最先举升的接杆顶部焊接滑轮。加工的 药包采用电雷管起爆。 2 举升焊有滑轮的顶杆．把细钢绳套入滑轮 中，由两人对拉钢绳，防止钢绳绞缠，以利于提升药 包；再把另一接杆的顶部套人前一根接杆的下部套 管中，依次类推，进行对接。并控制接杆长度，到达 溜井堵塞结拱处时，固定接杆底端 图3 。 滴 堵塞处 药包 线 图3 接杆提药法处理溜井堵塞 3 用细钢绳慢慢提升药包，提升到位后，拴牢 提绳；同时应有专人慢放导线，防止导线绞缠或断 开。待人员、设备安全撤离后，引爆药包。 2 ．4 水冲法 用高压水冲溜井堵塞下部的粉矿结拱处，或在 井口向井内直接灌水至粉矿成过饱和流塑状态，失 稳下落。 1 在溜井堵塞的井筒下侧用焊接管接至堵塞 处，并固定；焊接管的顶侧接喷枪，下侧接高压水管。 人员撤至安全处后．用高压水管接通动力水源．进行 喷射，直至其垮塌。 2 若从井口向井内灌水，则直接向井内连续灌 水，直至粉矿成过饱和流塑状态而垮塌。 2 ．5 施工附井 根据堵塞位置，在距溜井5 r a 处施工一条附井． 高度小于堵塞位置标高1 ～3 m 。并在附井顶部施工 一条联络道贯穿主井，用举杆法进行疏通，既药包和 雷管牢固扎紧在导杆上。伸至堵塞位置，直接爆破。 3 五种疏通方法的效果分析 1 填土埋药法，由于填土埋药法施工需在溜矿 下转第9 页 万方数据 第4 期王小波等原地爆破浸出待浸松散矿堆的布渡孔施工技术研究 9 液压钻机和K D 一1 0 0 型坑道钻机，配用S K Z 型钻 具进行施工，要求钻孔通过原岩、爆破裂隙带，最后 穿过待浸矿堆。 2 S K Z 一1 型牙嵌式钻具的钻进施工。将钻 头与接手嵌合，而后与钻杆联接，按设计孔的方位、 倾角调整好钻机位置，即开机钻进。至设计孔深后， 将事先准备好的聚乙烯布辛匝管从钻杆中心送人孔 底，拔出钻杆，将钻头、布液管留于i L 内，布液孔施工 完毕，布液管线也安装完毕。 3 S K Z 一1 型卡扣式钻具的钻进施工。其施 工方法与s K z 一1 型牙嵌式钻具的施工方法基本相 同，不同的是拔出钻杆的方法不同。 上述两种钻具按设计要求在试验地段成功地钻 进了7 排4 7 个不同倾角、深度的钻孔，最深进尺为 2 0 ．4 m ，加上地表松散矿堆试钻钻进的4 0 m ，钻孔总 延米5 4 6 m 。在松散矿堆中最深进尺为1 4 m ，钻孔总 延米2 5 2 ．2 m ，纯钻进速度l m ／m i n 以上。钻杆损耗 率在4 1 m ／k i n 。 5S K Z 型钻具现场应用效果分析 从地表试钻和井下施工5 1 个钻孔没有发生掉钻、 卡钻情况表明．所研制的S K Z 型钻具具有以下特点 1 S K Z 型两段组合式钻具具有结构简单、工 作可靠。与烦琐的跟管钻进相比。既不增加辅助作 业时间，又不降低钻机的钻进效率，施工工艺简单， 成孔率由原来的2 0 ％提高到9 5 ％以上，技术性能 好。 2 S K Z 型组合式钻具适用于M K Z 一2 A 型全 液压钻机，也适用于K D 一1 0 0 型坑道钻机。不仅可 在破碎松散的矿堆中钻进，而且也可在原岩、爆破裂 隙带或松散矿堆中遇到大块岩石时钻进，实用性强。 3 用普通钻具，由于布液孔不能深人松散矿 堆，布液时矿堆上部会存在布液死角；采用S K Z 组 合式钻具，布液孔可深入松散矿堆深部，待浸矿堆上 部不存在浸出死角，减少了布液工程量。 4 破碎松散地下矿堆的钻孔施工是多年来困 扰该矿布液的一大技术难题，使用S K Z 型组合钻 具，圆满解决了布液孔施工技术难题，改善了地下矿 堆布液浸出的布液均匀度，提高了浸出率，为钻孔布 液提供了技术保证。 6 结语 结合某矿钻机特点研制的S K Z 型组合钻具，能 同时在原岩、爆破裂隙带和松散矿堆中钻进施工，成 孔率由原来的2 0 ％提高到9 5 ％以上，钻具结构合 理，施工工艺可行，圆满解决了地下爆破矿堆布液孔 施工的工艺技术。与原来的布液相比．布液均匀度 达8 9 ．7 4 蹦，提高浸出率5 ％，且减少了布液工程量， 从而完善了钻孔布液技术，提高了钻孔布液浸出技 术水平，有显著的经济效益和社会效益。 口 ⋯ ■”⋯⋯⋯- ●⋯⋯⋯⋯ 上接第3 1 页 井内进行挖坑，工作量大，且导硐存在垮塌的危险， 作业前，须充分做好安全准备工作。此法主要适用 干粉矿堵塞和小块结拱堵塞，堵塞部位离上中段 1 0 m 以内效果极住，成本低f 也常用在振动放矿日 处的堵塞。 2 接杆提药法疏通溜井的特点是安全、经济、 有效。特别对于高位堵塞、大块结拱的处理效果更 明显。据测算，若采用原溜井旁施工附井进行疏通， 需花费3 万元及一个多月的施工时间，而接杆提药 法疏通溜井，只需3 0 0 0 元，仅为1 0 ％，且两天可疏 通，故接杆提药法疏通溜井，不仅能节约疏通成本， 更能节省时问，值得类似矿山溜井堵塞疏通借鉴。 但接杆提药法的技术难度大，在操作过程中，往往由 于接杆对接长度过大，柔性大，提升炸药时易弯曲， 不易到达堵塞部位，则需在接杆的顶部加工一个导 伞起固定作用。 3 气球载药法的条件限制多，气球载药上升的 高度不易控制，加工氢气球应有足够的空间，气球的 质量须有保证且溜矿井的规格需大于氢气球的直 径。此法主要用于高位溜井粉矿或大块堵塞，且存 在堵塞自垮的危险现象，无法进入溜井中心作业，其 处理堵塞高度在5 0 m 以下。 4 水冲法应用于粉矿堵塞或小块结拱堵塞，工 艺简单，成本低；但此法应慎用，在操作中应控制好 水量，防止恶性跑矿事故。 5 利用附井疏通，此法可用于所有的溜井疏 通，工艺简单，但其工期长、成本高。一般较少使用， 常用于其它方法无法进行有效疏通时使用。 总之，溜井堵塞是溜井运行中常发生的事故，不 同的矿山可根据自身特点，选择不同的处理方法，只 有很好地解决溜井堵塞问题，才能更好地发挥这种 运输方式的优越性。口 万方数据