(1)成果简介
受矿床自身成矿控矿构造多、赋存地层条件复杂、主溜井布置距离近、分布数量多和放矿管理不规范等多因素叠加影响,诸如山东黄金(莱州)有限公司三山岛金矿、西藏华泰龙矿业开发有限公司甲玛矿等矿山的主溜井或原矿仓相继出现垮塌大变形等工程灾害现象。作为矿山运输的咽喉要塞,主溜井的灾变直接影响溜井自身及其溜放矿结构的稳定,并给附近的主、副井等永久井巷工程带来极大的安全威胁,严重影响矿山的安全高效生产。矿冶集团针对大垮塌溜矿井稳定性控制难度大、恢复使用率低等问题,基于多尺度协同作用的构想和溜放矿动态管控的设想,提出了断层控制型大垮塌溜井双控锚索+锚网索喷多尺度协同的稳定性控制技术和大垮塌溜井耐冲击设计方法与放矿管控技术,系统解决了复杂地质条件下大垮塌溜井治理与恢复使用的一系列关键共性技术难题。同时,基于多中段非接触式精准扫描,采用多手段并举的综合治理方案,提出了垮通式特大垮塌双溜井竖向分段组合式协同治理模式。在溜井局部区段恢复合理的使用功能方面,形成了大垮塌溜井非进入式封堵结构设计与稳定性评价方法。
(2)主要性能指标及适用条件范围
实现最大垮塌跨度达16~20 m的特大溜井有效修复,恢复垮塌溜井正常使用功能,延长服务年限3~5年,治理后溜井稳定性监测良好。适用于成矿构造复杂、地层条件多变、主溜井群密集布置且存在放矿管理不规范问题的矿山,尤其针对因冲击碰撞、断层活动等因素引发的溜井垮通、大变形灾害场景。可广泛应用于地下矿山主溜井、原矿仓等矿岩运输枢纽,对服役超设计年限仍需延续使用的老旧溜井修复具有显著适用性。
(3)成果应用情况
该技术已经成功应用在山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿新立矿区主井双溜井治理工程和1#原矿仓治理工程,与矿山重新建井相比,为矿山节省建井费用1000多万元,缩短工期200余天,多溜放矿石90多万吨,不仅解决了矿山“卡脖子”难题,还为矿山增产增收作出巨大贡献。
(4)成果展示
图1 大垮塌双溜井组合式协同治理 图2 断层控制型大垮塌短溜井多尺度协同控制
图3 软硬互层岩体中锚索孔跟管钻进高效施工技术 图4 大垮塌溜井合理放矿高度的优化