1 某 礦區(qū)采礦區(qū)治理 設(shè)計方案 1 項目概況 項目名稱 ： * 建設(shè)地點： * 項目性質(zhì)： 采空區(qū)治理工程 建設(shè)年限： 2017 年 2月 2018年 3月 建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模： （ 1） 位于斷層破碎帶 620 （ 2）位于斷層破碎帶 89032個）； 充填量 50000m （ 3）二中段采礦區(qū)充填 46000 （ 4）三中段采礦區(qū)充填 39000m。 投資估算： 總投資 500萬元。 （ 1）項目建成后，斷層破碎帶 當(dāng)多采 7萬噸汞礦，按開采期限 計，每年多產(chǎn)礦石 3 萬噸，礦石價格以 1000 元 /噸計，年銷售收入在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加 350萬元。 （ 2）采場及運輸巷注漿后，可減小涌水量 150m3/h，每日可節(jié)約 32400 度用電，每年可節(jié)約抽水費用 60多萬元。 （ 3）主運輸巷注漿加固后，可繼續(xù)安全使用，無需重開鑿新運輸巷，運輸巷按照 500米運輸巷施工費 2800元計算，可節(jié)約投資 140萬元。 （ 4）采空區(qū)充填后，地下水位有可能逐步上升，解決礦區(qū)周邊村寨多年來飲用水困難的問題，產(chǎn)生良好的社會效益。 （ 5）降低地面塌陷幾率，減少地質(zhì)災(zāi)害治理費用。 報告編制依據(jù)： （ 1）中華人民共和國礦產(chǎn)資源法； *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 （ 2）中華人民共和國礦山安全法； （ 3）中華人民共和國安全生產(chǎn)法； （ 4）冶金礦山采礦設(shè)計規(guī)范； （ 5）金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程（ 2006）； （ 6）爆破安全規(guī)程（ 2003）； （ 7）安全生產(chǎn)條例； （ 8） *礦區(qū)資源儲量核實報告； （ 9） *開采設(shè)計方案及圖紙。 2 項目建設(shè)背景及必要性 山概況 (1)礦山基本情況 貴州省銅仁地區(qū) *礦業(yè)有限公司于 2004年成立，前期開發(fā)銅仁汞礦亂巖塘汞礦體內(nèi)的礦床， 2005年動工， 2007年 4月竣工，經(jīng)銅仁地區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局驗收后投產(chǎn)。 *可分為三個塊段，即亂巖塘塊段 (裂北盤 )，大坪塊段 (裂附近 )及油房喇陰山朗塊段 (裂附近 北盤 )。 2010 年底， *礦區(qū)亂巖塘汞礦 裂以北的礦體基本全部采完，為了有效的開采 裂南盤 2008年 2009年先后請長沙礦山研究院對 裂進行不良地質(zhì)體的研究，并提出相應(yīng)的治理方案，但因 行帷幕注漿存在一定的安全隱患，決定放棄通過 107斷裂以南的礦體。 2011年 4月，委托貴州創(chuàng)新礦冶工程開發(fā)有限責(zé)任公司對附近對 *亂巖塘 汞礦 裂南盤 裂之間的礦體開采方案進行設(shè)計，充分利用*現(xiàn)有的工程設(shè)施，進行了貴州省 *開采方案設(shè)計 (變更 )設(shè)計。礦山采礦方法采用房柱法，后退式回采；輕型風(fēng)動鑿巖機爆破落礦；局*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 部木料支護；機械排水；機械抽出式通風(fēng)方式；礦車運輸。礦山所采礦石直接運至距離礦山 黃土坡選冶廠深加工。礦山設(shè)計損失率 15%；貧化率 5%。 （ 2）交通位置 *礦床位于貴州省銅仁市北東 里的湘黔邊境上，其絕大部分屬該市滑石鄉(xiāng)管轄，僅南段東側(cè)跨入湖南省鳳凰縣阿拉區(qū)黃合營鄉(xiāng)所轄亭子關(guān)境內(nèi)。礦床長 積 方公里。地理坐標(biāo)為東經(jīng)：109 19 33 109 20 16，北緯： 27 49 04 27 50 13。 懷渝鐵路已建成，通過銅仁市，往東經(jīng)鳳凰到枝柳鐵路吉首站，里程 100公里，往南經(jīng)銅仁到湘黔鐵路大龍站，里程 85 公里。礦區(qū)交通較為方便（見圖1）。 圖 1 貴州省 *交通位置圖 牛郎盤信普覺孟溪烏羅木黃梵凈山桃映壩黃江口凱德閔孝纏溪亂巖塘銅仁市太平營大興鳳凰花垣迓駕世昌保靖古丈吉首麻陽銅仁汞礦廠漾頭茶店秀山酉陽甘龍?zhí)焯勉U廠萬山新晃大龍玉屏芩鞏小煲爛橋民和田坪花橋中壩羊場鎮(zhèn)遠清溪三穗石阡塘頭 大壩場施秉白沙龍?zhí)猎S家壩思南印江潮砥鸚鵡溪德江土地坳沿河官舟思朵松桃2 5 7 0懷化市烏江108 109 110 29 2 9 28 27 28 27 110 109 108 鐵路省界市縣城鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦區(qū)范圍重湖南貴州慶高等級公路*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 （ 3）礦權(quán)設(shè)置及相鄰礦界關(guān)系 該礦山地處湘黔兩省交界地帶，東邊與湖南省鳳凰縣金山礦業(yè)有限責(zé)任公司頭坡腦汞鋅礦接壤，東北方向于鳳凰縣礦業(yè)有限公司相連，無礦界糾紛。 （ 4）儲量利用情況 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局 103地質(zhì)大隊 1988年 12月提交的貴州省銅仁縣滑石汞礦田初查及亂巖塘汞礦詳終地質(zhì)報告，按 D 級的計算方式，亂巖塘礦區(qū)普查圈定的礦塊分為 6 個小塊段，求得汞礦金屬儲量 2321t，前 層以南的、的礦體尚未進行開采， 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局 405地質(zhì)大隊 1977年 12月提交的 湖南省鳳凰縣茶田礦田白巖壁礦段汞礦地質(zhì)初勘報告，白巖壁礦段普查圈定的礦塊分為 10 個小塊段，求得汞礦金屬儲量 經(jīng)生產(chǎn)探礦，獲得 *礦區(qū)儲量見表 1994 年因礦坑涌水量大，開采成本高于銷售價格故停采至今， 近的 1、 2、尚未進行開采，汞金屬儲量為 累計 *礦區(qū)尚未開采的礦石量 屬量 2016 年儲量核實報告提交 *礦區(qū)地質(zhì)儲量 25 萬噸。 目建設(shè)的背景及必要性 床開采技術(shù)條件 (1)水文地質(zhì)條件 礦床為深埋在地下的隱伏盲礦，其不僅低于當(dāng)?shù)氐那治g基準(zhǔn)面，而且由于 層的切割結(jié)果，比南部白巖壁礦床低約 200m。區(qū)內(nèi)雖有地表水流通過，但鑒于上部含水層富水性弱，隔水層 (12 h)層厚度大，對地表水體和上部含水層的溝通可能性不大，由于礦床內(nèi)斷層構(gòu)造多具隔水性和阻水性，其斷裂構(gòu)造及其伴生的微裂隙具導(dǎo)水性，因此，礦床開拓時，地下水進入坑道的主要形式是直接的，本次擬采礦區(qū)均位于 層北（下）盤，*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 在礦山開采過程中，要特別提防導(dǎo)水?dāng)鄬右鸬牡V坑 涌水。由于礦床埋深大，排水條件較差，在局部地段水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，在礦山采掘過程中，還應(yīng)預(yù)防壇子水涌出對井下作業(yè)人員的危害。 (2)工程地質(zhì)條件 礦層頂?shù)装鍘r性，裂隙節(jié)理發(fā)育程度，破碎軟弱層的厚度和分布情況：礦層及頂?shù)装逯饕商妓猁}沉積巖組成，為層狀結(jié)構(gòu)，巖層的厚度比較穩(wěn)定。經(jīng)測試：頂板有機質(zhì)粉晶白云巖的平均抗壓強度垂直層面為 369 公斤厘米 2、平行層面為 810 公斤厘米 2；礦層層紋狀細晶白云巖平均抗壓強度垂直層面為 322 729 公斤厘米 2、平行層面為 383786 公斤厘米 2； 底板礫屑白云巖平均抗壓 強度垂直層面為 503 公斤厘米 2、平行層面為 531 公斤厘米 2。據(jù)此，亂巖塘礦床應(yīng)屬于堅硬半堅硬巖石為主的層狀礦床。 礦床范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，但破碎帶尤其是級構(gòu)造破碎帶一般膠結(jié)良好，礦層及頂?shù)装鍘r層是比較完整、穩(wěn)固的。裂隙以礦層及其頂?shù)装褰佑|面附近尤為發(fā)育，均屬受斷裂構(gòu)造影響的微裂隙和閉合節(jié)理，多數(shù)產(chǎn)狀比較陡，有的近乎直立。由此，其垂直層面的抗壓強度一般均低于平行層面的抗壓強度。風(fēng)化和巖溶作用鑒于埋深大，地下水循環(huán)緩慢已基本消失，一般不存在軟弱層和不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，工程地質(zhì)條件簡單。 場及礦柱穩(wěn)定性差 *礦區(qū)汞礦礦層埋藏深，大都在 300m400m 之間，屬緩傾斜礦體，礦體傾角在 1025 度之間，礦體厚度在 37m 之間不等。 裂為一條近東西向成礦后構(gòu)造，沿 70 85方向橫跨此礦區(qū)中部，區(qū)內(nèi)長 層傾向向北，傾角 57 71；垂直斷距約 正斷層。并有南盤相對北盤向東移動，水平斷距 1015 米。斷裂兩側(cè) 5 米范圍內(nèi)巖石擠壓破碎厲害。構(gòu)造角礫巖發(fā)育，其寬度一般為 1 5米，角礫直徑 2厘米，巖層結(jié)構(gòu)較為松散。 采用房柱法采礦，礦體頂為了確保安全，在采礦 過程中預(yù)留了很多不規(guī)則礦柱，礦柱的間排距約為 15m 15m，礦柱近似園形，礦柱直徑約為 3m。由于受斷層破碎帶 場頂板圍巖破碎，采礦過程中，多次發(fā)生冒頂事故，幸好沒有人員傷亡。參見圖 3、圖 4所示。 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 圖 3 采場頂板圍巖破碎開裂 此外，礦柱在采動地壓的長期作用下，開始受壓變形，開裂，甚至垮落如圖 5、圖 6所示。不但造成大量礦量流失，而且無法保障井下生產(chǎn)安全。為此，2012年在垮坍較為嚴(yán)重的采區(qū)用鋼筋砼磚構(gòu)筑人工礦柱（參見圖 5、圖 6），但由于采場圍巖過于破碎，圍巖壓力大，人工礦柱多處出現(xiàn)變形和片幫（參見圖7、圖 8）采場礦量損失和作業(yè)人員安全隱患仍未消除。 圖 4 采場頂板冒落 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 圖 5 礦柱出現(xiàn)開裂 圖 6 礦柱出現(xiàn)片幫 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 圖 7 人工礦柱出現(xiàn)片幫 圖 8 人工礦柱出現(xiàn)開裂 空區(qū)頂板、礦柱均出現(xiàn)不同程度垮塌 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 老采空區(qū)屬于上個世紀(jì)六七十年代由貴州省司法局大洞喇監(jiān)獄遺留，盡力了四五十年的地壓沉降，大部分支承空區(qū)頂板的礦柱已受壓變形，為了安全起見，礦山恢復(fù)生產(chǎn)后不得不加大投資力度重新設(shè)計安全通道，避開采、采空區(qū)。 從上所述可知， *礦區(qū)汞礦 層破碎帶附近的采場頂板冒落和礦柱的垮坍造成約 7 萬噸礦體難以開采回收，且開采貧化損失大，采場作業(yè)安全隱患嚴(yán)重。由于我國汞礦資源缺乏，為安全開采 用新技術(shù)和新工藝對其采場頂板及礦柱進行加固，充填采空區(qū)勢在必然。 3 技改工程內(nèi)容規(guī)模 根據(jù) *礦區(qū)汞礦 運輸巷出現(xiàn)嚴(yán)重開裂的情況，結(jié)合貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 103 地質(zhì)隊提供的 *礦區(qū)汞礦開采設(shè)計方案、 *礦區(qū)汞礦開拓系統(tǒng)平面圖以及目前的生產(chǎn)實際，本技改工程的內(nèi)容及規(guī)模如下： （ 1）位于斷層破碎帶 圍內(nèi)礦體采場頂板加固 2620計施工鉆孔 81個，累計鉆孔 240m；充填尾沙量 32000 （ 2）位于斷層破碎帶 圍內(nèi)的礦柱加固 189032 個）：注漿鉆孔128個，鉆孔量 384m，注漿量 460 （ 3）距離主運輸巷口 910 米開叉處沿主巷道走向 60 米范圍內(nèi)全斷面帷幕注漿，加固長度 60m：帷幕注漿鉆孔 120個，鉆孔 600m；帷幕注漿 390 4 已有工程技術(shù)條件及技術(shù)路線 有工程技術(shù)條件 *礦區(qū)汞礦是一個開采多年的老礦山，采用房柱法采礦，自 2005 年恢復(fù)生產(chǎn)以來，采場頂板冒落問題一直是制約采礦作業(yè)能否順利進行的一個關(guān)鍵因素 ,隨著礦山開采范圍的擴大，采空區(qū)的規(guī)模增加，冒落現(xiàn)象時有發(fā)生， 給采場作業(yè)帶來較大危害 ,直接危及到采場作業(yè)人員的安全。 通過長期的實踐摸索，系統(tǒng)地掌握了礦體頂板圍巖的工程力學(xué)性能，在 研究和分析采場頂板的冒落原因的基礎(chǔ)上 ,提出預(yù)防頂板冒落的措施 ,對防止采場頂板冒落和保*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 障采礦生產(chǎn)的安全取得過一些效果。 實踐表明 ,*礦區(qū)汞礦致力于采空區(qū)穩(wěn)定性的治理工作，已形成了一套具有礦山自有特色的應(yīng)急處理系統(tǒng)，培養(yǎng)了一支實踐經(jīng)驗豐富、能解決實際問題干部技術(shù)隊伍，為下一步礦山采頂板與主運輸巷帷幕注漿綜合治理技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。 此外，帷幕注漿、尾沙充填綜合治理涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、物探、注漿材料和工藝、井下高壓防噴、特種設(shè)備等多個專業(yè)和領(lǐng)或 ，我們已聘請這些相關(guān)領(lǐng)域的專家到礦山現(xiàn)場，提出了合理的方案和技術(shù)措施。為本工程的實施提供了工程參照和技術(shù)支撐。 術(shù)路線 項目采用理論分析與現(xiàn)場實際相結(jié)合的研究方法，通過資料分析、地面井下調(diào)查及工程探查等手段進一步查明礦區(qū)礦體頂板圍巖及主運輸巷圍巖的工程水文地質(zhì)條件。然后在主運輸巷內(nèi)、 點掌握目前采空區(qū)內(nèi)變形較為嚴(yán)重部位的特征；分析比較各種可行的加固方案；開展新型注漿充填材料、工藝試驗研究及安全措施研究；解決*礦區(qū)汞礦目前存在的采空區(qū)冒落、礦柱 變形失穩(wěn)、主運輸巷下沉開裂、采空區(qū)充填的技術(shù)難題。 5 工程技術(shù)方案 根據(jù)目前礦山的現(xiàn)狀，有三個方案可供選擇： 方案一： 加密采場預(yù)留保安礦柱，或加大礦柱的尺寸，改善采場及采空區(qū)頂板的受力條件，以達到防止采場頂板冒落的目的； 主平洞已下沉部位采取重新開鑿運輸巷道，避開下沉開裂部位方案。 本方案的優(yōu)缺點是采空區(qū)冒落治理這一塊不需投入任何工程，因而前期投資少；缺點是加密礦柱或加大礦柱尺寸占用了大量的礦石資源，因而回收率低，造成資源浪費；主運輸巷沉降開裂這一塊采用新鑿巷道，具有施工周期長，影響目前礦山正常的生產(chǎn)，且成本高。 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 方案二：密閉老采空區(qū)，在新采空區(qū)和未來的采空區(qū)實行廢石充填 *礦區(qū)設(shè)計年采礦量 10萬 年掘進廢石量在 5萬 在確保完成采、出礦生產(chǎn)計劃的同時 ,充分利用現(xiàn)有采、出礦設(shè)備及現(xiàn)有工程和采空區(qū)的基礎(chǔ)上 ,完善有關(guān)設(shè)施建立的系統(tǒng)?，F(xiàn)有資源可利用的主要設(shè)備有 方米礦車 ,人工裝載廢石，主要工程設(shè)施包括轉(zhuǎn)運溜井、采場天井 ,用于跨中段、跨分段轉(zhuǎn)運。其中 225 水平礦體厚大 ,布置采場多 ,采后空間大 ,可大量回填廢石。因此 ,在主礦體區(qū)域布置兩個專用廢石井 ,石井貫通 240 水平中段 - 225分段 , 建立一套卸碴設(shè)施。 240 以上的掘進廢石通過礦車推到廢石井對采場采空區(qū)進行回填。 分層充填采場回采高度一般為 5. 5 8. 5 m。其中采用風(fēng)鉆壓頂采場采空高度在 5. 5 6. 5 m?；靥顣r礦房采場要求兩幫距礦體 1. 5 m 以上 ,廢石堆高距離充填面大于 0. 5 m,回填后采用膠結(jié)充填 ,并用高標(biāo)號水泥澆面 ,澆面層厚度 0. 3 柱采場由于兩幫是充填體 ,因此兩幫回填到邊 ,整個采場回填。空間較高的采場 ,用鏟運機分多層回填、壓實。廢石面距離充填面大于0. 5 m,回填后采用非膠結(jié)充填 ,采場充平后進行澆面 ,膠面層厚度 0. 3 0. 5 m。留底柱拉底采場首層不允許回填 ,待膠結(jié)充填高度大于 6 以確保以后安全回采礦石底柱。大直徑深孔采礦法目前在我礦較少使用 ,近年來安排了幾個間柱及邊角難采采場 ,回采高度一般在 4m 左右。下部用膠結(jié)充填 ,充厚 8 石 ,采后空間大 ,可大量進行回填。 該系統(tǒng)正常運作由主管安全和生產(chǎn)的副礦長及生產(chǎn)科負責(zé)計劃和管理。為了使整個回填系統(tǒng)有效地運行 ,制定一系列的年度、季度回填攻關(guān)計劃和激勵措施 ,并根據(jù)季度、年度廢石回填的情況考核各相關(guān)單位。 每個掘進工程在進場施工前 ,一般要求進行現(xiàn)場調(diào)查 ,制訂現(xiàn)場施工紀(jì)要 ,內(nèi)容包括 :掘進工程產(chǎn)出廢石量 ;廢石去向和運輸設(shè)備使用情況 ;附近區(qū)域采場作業(yè)情況 ,采空區(qū)廢石消耗量 ;能否進行跨中段、跨區(qū)域轉(zhuǎn)運 ,以及需要使用的轉(zhuǎn)運設(shè)備和轉(zhuǎn)運井 ;對廢石的轉(zhuǎn)運進行可行性分析 ,經(jīng)濟效益比較 ,選取最優(yōu)方案。每個采場在 空場驗收時 ,也要進行現(xiàn)場調(diào)查 ,提供空場驗收記錄 ,內(nèi)容包括 :可供*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 廢石回填的空間 ;廢石來源 ;所需轉(zhuǎn)運設(shè)備 ,轉(zhuǎn)運溜井 ;轉(zhuǎn)運回填所需時間。廢石回填要求廢石能就近回填的不轉(zhuǎn)運 ,能消耗于井下的不出窿 ,采空區(qū)能利用的不浪費。這樣 ,掘進工作面的安排與采場回采安排相互關(guān)聯(lián) ,只要計劃合理、安排恰當(dāng) ,既能保證掘進廢石盡可最大限度地消耗于井下 ,也能保證采場采空區(qū)有足夠的回填廢石來源。 本方案的優(yōu)點在于充分利用了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物，只進行二次平行搬運，不出井，降低了提升費用，同時解決了采空區(qū)地壓管理問題。 方案三： 對 碎帶范圍內(nèi)的采場頂板和礦柱進行預(yù)注漿加固，通過高壓將漿液壓入采場頂板或礦柱的裂中，以大幅度提高采場頂板圍巖和礦柱的整體性和力學(xué)性能，從而達到防止采場冒落和礦柱變形的目的； 在主運輸巷頂板和兩幫下沉地段采用全斷面帷幕注漿加固，漿液在高壓下滲入運輸巷周圍已出現(xiàn)的裂隙中，將已破壞的圍巖重新膠結(jié)成一個整體。 本方案的優(yōu)缺點： 采空區(qū)冒落治理這一塊在不改變現(xiàn)有采礦方法參數(shù)的前提下，能安全回收礦柱和殘礦，提高采礦回收率；同時，漿液進入破碎帶后，切斷了大氣降水滲入礦坑的通道，可減少礦坑排水量，降低排水費用。但該方案需投 入一定量的注漿加固工程。 在主運輸巷頂板和兩幫下沉地段采用全斷面帷幕注漿加固，根據(jù)國內(nèi)已有的技術(shù)和工程實例，可以有把握控制運輸巷穩(wěn)定，不再出現(xiàn)變形開裂，同時帷幕注漿加固工程同新開鑿一條巷道相比，工程量小，成本低，且不影響目前礦山正常的生產(chǎn)。 根據(jù)上述三個個方案的技術(shù)經(jīng)濟對比得出： *礦區(qū)汞礦采空區(qū)冒落、礦柱變形失穩(wěn)、主運輸巷下沉開裂采用第二和第三種方案相結(jié)合的方式。 固方案的主要參數(shù)及工藝 場（空區(qū)）頂板、礦柱注漿加固的參數(shù) （ 1）漿液擴散半徑 漿液在注漿地層中的有效擴散半徑的大小，直接關(guān)系到注漿孔孔距的確定，而漿液的擴散范圍與受注地層的裂隙產(chǎn)狀、裂隙開度、地下水的流速、注漿材*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 料的流動性、注漿材料的凝結(jié)時間、注漿壓力、注漿方式等諸多因素有關(guān)，目前尚沒有可靠的公式計算其大小，而主要根據(jù)類似礦山注漿工程類比得出，初步取漿液擴散半徑：采場頂板 R=柱 R= （ 2）注漿孔的間距、數(shù)量及布置 決定注漿孔間距主要參數(shù)是漿液有效擴散半徑，以使得孔與孔之間漿液相互形成搭接。經(jīng)計算得出：采場頂板注漿孔的間距為 漿孔的數(shù)量為810個，注漿孔采用梅花形布設(shè)。礦柱注漿孔的間距為 漿孔的數(shù)量為 128個，注漿孔采用梅花形布設(shè)。 (3)注漿壓力 注漿壓力是漿液擴散的動力，是判別漿液在巖石裂隙中充填擴散擠密過程是否正常的主要依據(jù)。注漿壓力隨著注漿孔周圍漿液的擴散、沉析、充填壓裂等情況的變化而隨時變化，一般分為三個力階段：初期壓力、過程壓力和終值壓力。采場和礦柱注漿加固壓力取 （ 4）注漿段長 由于注漿孔深度小于 10m，因而本注漿工程不分段。 （ 5）注漿孔施工序次 本次注漿施工采用分三序施工，前一序孔的施工成果作為后序孔 施工的依據(jù)，從而彌補地質(zhì)資料的不足。 （ 6）注漿孔的技術(shù)要求 鉆孔在穿過第破碎嚴(yán)重地段，要進行低壓注漿，以確保注漿管下入后形成可靠封閉條件；鉆進過程中應(yīng)嚴(yán)格記錄鉆速、沖洗液漏失量、掉鉆起止位置。鉆進前后相對靜止水位等水文地質(zhì)及工程地質(zhì)現(xiàn)象。具有鮮明地質(zhì)待性的巖芯或檢查孔取出漿液結(jié)石巖芯時應(yīng)予保留，巖芯處理前須征得現(xiàn)場甲方工程技術(shù)人員同意。 （ 7）壓水試驗 壓水試驗的目的是為了求得注漿前巖石的單位吸水量，查看各序次灌漿孔段的單位吸水量隨灌漿序次增加后的變化情況。對第一序孔（勘察孔）而言，*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 壓（注）水試驗采用分段 下入膠塞止水器，對注漿孔則采用孔口封閉器。試驗方法采用單點法壓水，采用流量計計量。壓力表（壓力計）安裝在孔口，試驗前做好試驗段的鉆孔清洗工作，試驗壓力取灌漿壓力的 80%（或 試驗時，每間隔 5 10 分鐘觀測一次流量和壓力值，當(dāng)流量和壓力保持相對穩(wěn)定，在穩(wěn)定的壓力下，壓入流量連續(xù)四次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于 1L/，視為穩(wěn)定，本段試驗即可結(jié)束，取最終值做為計算值。根據(jù)壓水試驗成果，確定漿液初始濃度，如表 1 所示。 表 1 初始漿液類型及濃度選擇表 鉆孔透水率（ 漿液類型 初始水固比 1 5 水泥漿 2:1 5 10 水泥漿、或水泥尾礦砂漿 1:1、 2:1 10 水泥漿、或水泥尾礦砂漿 1:1、 （ 8）漿液濃度變換 注漿一般采用先稀漿后濃漿逐級加濃的原則進行漿液濃度的變換。初始濃度根據(jù)巖層單位吸水率確定。一般在裂隙巖層中，連續(xù)灌注 20 30 分鐘仍不起壓，或連續(xù)灌注 2 4不起壓，則改用濃一級的漿液。當(dāng)采用最濃漿液灌注仍不起壓時，則采用間歇注漿，或水泥水玻璃雙液注漿。間歇注漿一次注漿量約 5歇時間一般為 5 8小時。 （ 9）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 注漿過程正常進行的前提下，可依據(jù)以下三點結(jié)束注漿： （ 1）、注漿壓力均勻持續(xù)上升達到設(shè)計終壓，同時鉆孔吸漿量小于 10升分時，穩(wěn)壓 20 30分鐘，即可結(jié)束本次注漿； （ 2）、注漿完畢后，進行掃孔沖洗，再進行壓水試驗，可認(rèn)為達到注漿段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)； （ 3）、各段達到設(shè)計壓力，并且掃孔后不漏水，全孔注入量達到設(shè)計注漿量時即可認(rèn)為達到終孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 （ 10）注漿材料 帷幕注漿耗用的注漿材料量大，本著堵水可靠、經(jīng)濟節(jié)約、原料來源廣泛、可操作性和不產(chǎn)生地 下污染的原則，有以下幾種注漿材料可供選取。 粉煤灰漿液的性能 (可注性、穩(wěn)定性、抗?jié)B性、防蝕性、耐久性 )較好，強度高；漿液性能 (抗?jié)B性 )好；漿液材料成本 350 360元 /米 3，且其結(jié)石率高 ,勿需加工，質(zhì)量可靠。 堵大的破碎通道）：水泥尾砂漿是以水泥和礦山選廠出來的尾砂為主要源材料，其 28 天抗壓強度達 12滿足注漿堵水的強度要求，其粘度為 20厘泊，滿足漿液灌注的工藝要求及漿液充填封堵過水通道裂隙的要求。其抗?jié)B系數(shù)達 1010，滿足注漿材料抗?jié)B指標(biāo)要求。漿液成本在 100 150元 /米 3之間 . 當(dāng)裂隙發(fā)育，注漿耗漿量大、地下水流速比較大，則采用快凝雙液注漿，雙液漿可以上述二種注漿材料之一作為甲液，以水玻璃作為乙液，同時在孔內(nèi)混合或孔底混合灌注。 運輸巷帷幕注漿加固的參數(shù) (1) 漿液擴散范圍 運輸巷帷幕注漿漿液擴散范圍與巖石裂隙的大小和分布、漿液的粘度、凝結(jié)時間、注漿速度和壓力、注漿量等諸多參數(shù)有關(guān)。根據(jù)運輸巷圍巖的工程水文地質(zhì)條件，本次注漿方案的漿液擴散范圍如下表： 表 2 漿液擴散范圍設(shè)計值表 裂隙寬度（ 10 漿擴散距離 (m) 2）注漿孔的孔徑、孔深、孔數(shù) 注漿孔的孔徑：根據(jù)鉆孔設(shè)備的能力確定：終孔孔徑 42 注漿孔的孔深：根據(jù)受注段的位置、長度和止?jié){巖帽的長度計算確定，初*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 步設(shè)計為 56m。 注漿孔的數(shù)量及布置直接影響注漿效果和成本。主要根據(jù)受注地層的巖層裂隙發(fā)育和連通情況、預(yù)測的地下水量、漿液的擴散范圍等參數(shù)，采用計算和作圖相結(jié)合的方式，反復(fù)比較確定。目前工程界采用均勻布孔方式存在針對性不強、無效鉆孔量、成本高、施工周期長等諸多缺點，因而本工程采用非均勻布孔，每一圈帷幕注漿孔數(shù)為 10個，鉆孔循環(huán)深度為 5m，共 12個循環(huán)，累計鉆孔 12個。鉆孔的傾角向外 510。 （ 3）注漿壓力 注漿壓力的大小根據(jù)隧道受注地段的靜水壓、突水的動壓力、裂隙大小、漿液的性能及擴散距離、止?jié){墻（或止水巖帽）的抗壓能 力等參數(shù)確定。一般注漿壓力越高，漿液充填越飽滿，結(jié)石體強度越高，抗?jié)B性越好，堵水和加固的范圍也越大；但過高的注漿壓力會造成漿液的無效流失和作業(yè)面產(chǎn)生冒漿等。本方案注漿壓力 MP （ 4）止?jié){巖帽的厚度及防漏漿處理 止?jié){巖帽的作用是防止富水地段地下水涌向工作面及注漿過程中工作面跑漿，在隔水性能較好的巖層條件下，止?jié){巖帽留 3米，反之預(yù)留 5米。 （ 5）漿液注入量 Q 根據(jù)巖層的裂隙率、儲水空間的大小、漿液的擴散范圍、注漿段長度、結(jié)石率等參數(shù)計算確定，按下述公式計算： Q=式中： L 富水段（或裂隙破碎帶）沿隧道輪廓的弧長， m； D 漿液擴散距離的平均值； m； h 受注段的厚度； m； 巖層裂隙率； 漿液的結(jié)石率； K 注漿損耗系數(shù)；取 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 根據(jù)計算，主運輸巷帷幕注漿量為 390 （ 6）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以兩個指標(biāo)衡量：一個是注漿壓力，另一個是吸漿量。當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計終壓，雙液漿吸漿量小于 10L/定 3分鐘，即可結(jié)束。 漿方法和注漿工藝 （ 1）注漿方式 根據(jù)漿液在管路和注漿孔中的運行方式，注漿方式可以分為三類：壓入式注漿法、循環(huán)式注漿法和自流式注漿法。壓入式注漿是直接把漿液壓入受注地層中，因此具有孔口裝置簡單、注漿速度快、壓力高、注漿段得到反復(fù)多次地充填、漿液填充致密和結(jié)石體強度高等優(yōu)點；本工程設(shè)計采用分段壓入式注漿。 （ 2）注漿工藝 本工程注漿工藝流程如圖 11所示： 綜合地質(zhì)探測 開孔、安孔口管 鉆 孔 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 圖 11 注漿工藝流程圖 6、全生產(chǎn)技術(shù)評價與分析 本次安全生產(chǎn)評價本著尊重客觀，實事求是，堅持標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把關(guān)，重點突出的原則，從基本條件、管理水平、安全現(xiàn)狀的實際出發(fā)，力求做到評價準(zhǔn)確，措施有力，切實可行，以防止礦山事故發(fā)生，特別是體現(xiàn) “以人為本，安全第一”的精神，為國家充分回收資源、繁榮地方經(jīng)濟、保護人生安全和企業(yè)利益提供安全保障。本注漿工程涉及的安全危害因素主要表現(xiàn)在以上兩個方面： （ 1）、采場（空區(qū)）頂板礦體圍巖由于受成礦后斷層 巖破碎、構(gòu)造裂隙發(fā)育，注漿加固過程中，出現(xiàn)冒落。 （ 2）、由于主運輸巷下沉開裂，在注漿加固過程中，難免會對其產(chǎn)生一定*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 的擾動，可能會出現(xiàn)局部失穩(wěn)、片幫等事故。 針對本工程安全危害的物特點，擬采用如下防范措施： （ 1）對于斷層 碎帶范圍內(nèi)的礦體，在未開采前應(yīng)在穩(wěn)定的空區(qū)內(nèi)打孔查探其裂隙發(fā)育狀況，包括裂隙的開度、走向、傾向、傾角及充填物的狀況，并對其進行穩(wěn)定性分析，在此基礎(chǔ)上提出處理措施。 （ 2）對于較為破碎地段，在開采前應(yīng)采取注漿預(yù)加固，對于嚴(yán)重破碎地段同時要采用超前錨桿或錨索加固。 （ 3）如局部位置加固后，仍無安全把握，則應(yīng)加大礦柱的尺寸，或增加礦柱的數(shù)量。 （ 3）主運輸巷注漿加固過程中，為防止加固施工過程中出現(xiàn)片幫冒頂傷人事故，在注漿施工前，采用密集的木支架，臨時支護好下沉開裂段。 （ 4）注漿設(shè)備及注漿人員應(yīng)位于運輸巷下沉開 裂段的后端。 （ 5）在變形開裂段設(shè)置沉降觀測點，監(jiān)測加固施工過程中運輸巷的變形情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時采取安全補救措施。 7 勞動保護與安全衛(wèi)生 產(chǎn)過程中危險、有害因素的分析 根據(jù)安全生產(chǎn)與勞動保護的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（ 中華人民共和國安全生產(chǎn)法；作業(yè)場所職業(yè)病防治法；貴州省安全生產(chǎn)條例。分析本工程施工過程中涉及的危險有害因素如下： (1)粉塵危害：造漿過程中，水泥漂浮中空中，使空氣中游離的二氧化硅達到一定濃度，長時間從事粉塵作業(yè)，將損害作業(yè)人員的健康。 （ 2）觸電事故：注漿加固用的電機械設(shè)備多，安裝不符合要求，線路老化，在工作和維修時容易發(fā)生觸電事故。 （ 3）毒物危害：炮煙和礦井產(chǎn)生各種有毒氣體，長時間呼吸有毒空氣易引起中毒。 （ 4）機械傷害：各種機械的傳動部件，防護和隔離措施不完善容易發(fā)生壓*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 手、砸腳等機械傷害事故。 （ 5）冒頂片幫。 （ 6）噪音傷害：工作場地狹窄、工作時間較長，容易產(chǎn)生噪音危害。 護措施 （ 1）礦山在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程辦，堅決遏制違章作業(yè)、違章指揮和冒險作業(yè)現(xiàn)場發(fā)生。 （ 2）生產(chǎn)過程中在重點安全監(jiān)控點、緊急事故處理等安全設(shè)施，并建立完善的安全事故應(yīng)急求援預(yù)案和機制。 （ 3）明確責(zé)任主體，法人代表是安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，狠抓各部門責(zé)任落實確保安全生產(chǎn)。 （ 4）正確配戴勞動防護用品。 （ 5）正確使用生產(chǎn)工具和設(shè)備，遵守安全操作規(guī)程或指令。 （ 6）采用的先進技術(shù)、設(shè)備和配套防護設(shè)施。 （ 7）堅持主體工程與安全設(shè)施“三同時”，本著“安全為了生產(chǎn)、生產(chǎn)必須安全”的原則。該建設(shè)項目必須確保投產(chǎn)后符合職 業(yè)安全衛(wèi)生要求，保障勞動者在勞動過程中的安全與健康。應(yīng)根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定進行分析和評價。 （ 8）建立健全機構(gòu)，分別成立安全生產(chǎn)管理和職業(yè)病防治機制，落實專職人員負責(zé)。 （ 9）加強安全生產(chǎn)和職業(yè)病防治教訓(xùn)與教育，進一步提高管理人員和從業(yè)人員安全生產(chǎn)意識和自我防范能力。 （ 10）防機械傷害。機械設(shè)備布置，充分考慮工人安全通道、人流、物流的交叉情況，機械傳動部位和旋轉(zhuǎn)物應(yīng)設(shè)防護罩。 （ 11）通風(fēng)除塵。采場、巷道內(nèi)有粉塵和有害氣體，為了減少粉塵和有害氣體對工人影響，嚴(yán)格通風(fēng)管理，以改善工人作業(yè)環(huán)境。 8 企業(yè)組織和勞 動定員 織機構(gòu) *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 為了保證此項目的順利實施， *礦區(qū)汞礦成立采空區(qū)治理工程領(lǐng)導(dǎo)小組，建立責(zé)任體系，獨立組織生產(chǎn)，保證治理工程的順利進行。領(lǐng)導(dǎo)小組成員如下： 組 長 ： * 副組長 ： * 成 員 ： *（ *礦區(qū)總工） *（生產(chǎn)副礦長） *（安全副礦長） *（機電副礦長） *（后勤部長） 場組織管理制度 （ 1）礦山技術(shù)計劃科根據(jù)充填治理合同約定，編制每月施工計劃，并向施工單位下達施工任務(wù)。 （ 2）建立以領(lǐng)導(dǎo)小組為主體，礦山其它部門參加的現(xiàn)場值班制度，現(xiàn)場值班人員負責(zé)對本班的施工情況進行檢查，督促機械設(shè)備、人力配備的落實情況，搞好施工過程中的質(zhì)量檢查驗收，監(jiān)督安全生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，重大問題及時向領(lǐng)導(dǎo)小組組長匯報。 （ 3）施工現(xiàn)場實行施工日志記錄制度，由當(dāng)班人員做好本班次施工過程中的記錄，包括注漿過程中涌水量、每班注漿量、充填量、每孔注漿量、設(shè)備運行狀況等記錄。 （ 4）遵守勞動紀(jì)律，按時上下班。現(xiàn)場值班人員及注漿工人不得隨意離開崗位，特殊情況須經(jīng)上級領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。 （ 5）現(xiàn)場值班人員交接 班時，必須把本班施工情況向接班人交接清楚 ，并移交當(dāng)班記錄。 （ 6）現(xiàn)場值班人員隨時檢查充填質(zhì)量方面的違章、違紀(jì)現(xiàn)象，對查處的違章、違紀(jì)行為，提出處罰意見，并向領(lǐng)導(dǎo)匯報后執(zhí)行。 （ 7）在充填施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)等重大險情，現(xiàn)場值班人員和施工人員*礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 應(yīng)立即采取相應(yīng)措施，啟動 *礦區(qū)汞礦事故應(yīng)急救援預(yù)案，并及時上報礦部領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一安排處理。 員培訓(xùn) (1)職工來源 :絕大部分來源于當(dāng)?shù)亟?jīng)安全、技術(shù)培訓(xùn)后的農(nóng)民工。技術(shù)和管理人員由公司外聘。 (2)培訓(xùn)計劃 :在新設(shè)備試用前送特種作業(yè)人員到具有安全生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)三級資質(zhì)的培訓(xùn)中心培訓(xùn)。同時邀請安監(jiān)局安全技術(shù)培訓(xùn)中心對相關(guān)從業(yè)人員進行安全、技術(shù)培訓(xùn)，時間為不低于 72個學(xué)時。 (3)培訓(xùn)內(nèi)容 :a 礦山安全生產(chǎn)法律法規(guī)； b 礦山安全管理； 9 項目實施進度安排 本項目從項目可行性研究報告批準(zhǔn)起，計劃前期工作 1 個月，施工工期 1年，驗收 月。項目于 2017 年 2 月啟動，爭取 2018 年 3 月結(jié)束。項目實施計劃詳見 3表： 表 3 項目實施進度安排表 階段 序號 工作內(nèi)容計劃進度表 天數(shù) 2017 2017 2018 11 12 1 2 3 2 3 4 前期工作 1 編制報批可行性研究報告 25 2 環(huán)境影響報告編制審批 20 3 批復(fù)可研、資金落實 20 4 項目建設(shè)前期工作 20 設(shè)計施工 5 編制初步設(shè)計和批準(zhǔn) 30 6 地質(zhì)勘察 25 7 施工圖設(shè)計 25 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 8 建設(shè)施工 330 9 設(shè)備安裝 10 9 人員培訓(xùn) 安裝 15 10 項目驗收 10 10 投資估算與資金籌措 要工程量 （ 1）位于斷層破碎帶 圍內(nèi)礦體采場頂板加固 2620漿鉆孔810個，累計鉆孔 2400 延米；充填量 50000 （ 2）位于斷層破碎帶 圍內(nèi)的礦柱加固 189032 個）：注漿鉆孔 128個，鉆孔量 384 米，充填量 46000 （ 3）主運輸巷帷幕注漿加固，加固長度 60m：帷幕注漿鉆孔 120 個，鉆孔 600m；三中段充填量 39000 制說明及依據(jù) (1)本估算系根據(jù)此工程設(shè)計方案內(nèi)容、設(shè)計文件及有關(guān)資料參照同類工程的現(xiàn)行價格水平進行估算； (2)定額依據(jù)：有色建筑工程預(yù)算定額； (3)基本預(yù)備費按 3%計列； (4)建設(shè)期還貸利息暫不計。 程投資 本項目工程靜態(tài)總投資人民幣 495萬元。（見工程投資總估算表 4） 金籌措 項目總投資： 500萬元。 資金來源：申請非煤礦山專項資金予以支持。 投資概算結(jié)果見表 4 *礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報告 本項目工程靜態(tài)總投資人民幣 500萬元，其中建安投資人民幣