(1)成果簡介
受礦床自身成礦控礦構造多、賦存地層條件復雜、主溜井布置距離近、分布數量多和放礦管理不規范等多因素疊加影響,諸如山東黃金(萊州)有限公司三山島金礦、西藏華泰龍礦業開發有限公司甲瑪礦等礦山的主溜井或原礦倉相繼出現垮塌大變形等工程災害現象。作為礦山運輸的咽喉要塞,主溜井的災變直接影響溜井自身及其溜放礦結構的穩定,并給附近的主、副井等永久井巷工程帶來極大的安全威脅,嚴重影響礦山的安全高效生產。礦冶集團針對大垮塌溜礦井穩定性控制難度大、恢復使用率低等問題,基于多尺度協同作用的構想和溜放礦動態管控的設想,提出了斷層控制型大垮塌溜井雙控錨索+錨網索噴多尺度協同的穩定性控制技術和大垮塌溜井耐沖擊設計方法與放礦管控技術,系統解決了復雜地質條件下大垮塌溜井治理與恢復使用的一系列關鍵共性技術難題。同時,基于多中段非接觸式精準掃描,采用多手段并舉的綜合治理方案,提出了垮通式特大垮塌雙溜井豎向分段組合式協同治理模式。在溜井局部區段恢復合理的使用功能方面,形成了大垮塌溜井非進入式封堵結構設計與穩定性評價方法。
(2)主要性能指標及適用條件范圍
實現最大垮塌跨度達16~20 m的特大溜井有效修復,恢復垮塌溜井正常使用功能,延長服務年限3~5年,治理后溜井穩定性監測良好。適用于成礦構造復雜、地層條件多變、主溜井群密集布置且存在放礦管理不規范問題的礦山,尤其針對因沖擊碰撞、斷層活動等因素引發的溜井垮通、大變形災害場景。可廣泛應用于地下礦山主溜井、原礦倉等礦巖運輸樞紐,對服役超設計年限仍需延續使用的老舊溜井修復具有顯著適用性。
(3)成果應用情況
該技術已經成功應用在山東黃金礦業(萊州)有限公司三山島金礦新立礦區主井雙溜井治理工程和1#原礦倉治理工程,與礦山重新建井相比,為礦山節省建井費用1000多萬元,縮短工期200余天,多溜放礦石90多萬噸,不僅解決了礦山“卡脖子”難題,還為礦山增產增收作出巨大貢獻。
(4)成果展示
圖1 大垮塌雙溜井組合式協同治理 圖2 斷層控制型大垮塌短溜井多尺度協同控制
圖3 軟硬互層巖體中錨索孔跟管鉆進高效施工技術 圖4 大垮塌溜井合理放礦高度的優化