吳飛

(滁州銅鑫礦業(yè)有限責任公司，安徽 滁州市 239000)

瑯琊山銅礦地理位置獨特，東接滁州主城區(qū)，北臨豐樂亭景區(qū)，西南部與東南部分別與醉翁亭景區(qū)、鳳凰湖景觀區(qū)毗鄰，為滁州市規(guī)劃建設中的大瑯琊山風景區(qū)的的契合部，礦區(qū)地表后期建有居民區(qū)和學校，屬于典型的城市礦山。史料記載安徽省瑯琊山銅礦床在明朝年間就有采冶歷史，地表露頭原有大量的冶煉爐渣和采坑群分布，井下古采坑老窿鑿痕清晰可見，而且老窿分布無規(guī)律，地表被浮土虛掩?，樼鹕姐~礦國家級綠色礦山建設規(guī)劃2012年由國土資源部批復建設，隨著綠色礦山建設的逐步深入，綠色開采、綠色發(fā)展已成為瑯琊山銅礦的共識。老窿治理是綠色礦山建設規(guī)劃的重要內(nèi)容。

1 老窿分布和殘礦賦存狀況

1.1 古采坑（老窿）分布情況

安徽省瑯琊山銅礦床根據(jù)原地勘階段資料和礦山生產(chǎn)勘查開采資料的收集整理分析，其分布特點如下：古采坑依據(jù)礦體成帶狀分布于瑯琊山銅礦床的東西接觸帶附近，即東帶鳳凰山—滁州學院—滁州賓館一線；西帶趙家山—獅子洞—龍池街一線。古采坑一般埋藏于兩帶礦體的露頭和近地表淺部（部分根據(jù)生產(chǎn)勘探和開采資料可達距地表150m）被浮土虛掩。

根據(jù)勘探系統(tǒng)老窿大致可分為3個分布區(qū)：

第1分布區(qū)為趙家山——獅子洞（地質(zhì)勘探線13～18線）。

第2分布區(qū)為鳳凰山區(qū)段（8～13線）。

第3分布區(qū)為鳳凰山南東麓區(qū)段（?8～55線）即本礦床東帶11，209，46號上部。其中對礦區(qū)塌陷隱患較大，規(guī)模最大的老窿區(qū)即為第1分布區(qū)的老窿區(qū)。

以上僅為規(guī)模較大已基本控制的老窿，但由于老窿分布無規(guī)律，形態(tài)復雜，勘查難度大，難以達到完全查明程度。有資料表明本區(qū)段分布的小老窿數(shù)量遠不止以上幾處，被浮土虛掩的多處小老窿，由于地下水的變動或經(jīng)暴雨沖淋后，地表常見突然下陷數(shù)米、平面面積數(shù)平方的近圓形塌陷區(qū)。

1.2 老窿容積及資源儲量

根據(jù)相關勘查資料，已探明回采礦段內(nèi)老窿容積為15334m3，34#老窿容積為13800m3，208#老窿容積1534m3。累計探明資源儲量：銅為151890t，磷為1713t，伴生金為76 kg；銀為2506 kg；鐵為3762t。

2 礦區(qū)老窿塌陷隱患勘查

礦區(qū)老窿勘查經(jīng)歷了3個期次：

第1期次由地質(zhì)勘探階段執(zhí)行，由原安徽地質(zhì)局328地質(zhì)隊和華東冶金地質(zhì)勘查局八一一地質(zhì)隊，自1956—1979年10月結合瑯琊山銅礦床的地質(zhì)勘查進行，對礦區(qū)老窿的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模進行了大致的控制和推斷。

第2期和第3期是由瑯琊山銅礦根據(jù)生產(chǎn)開采和治理需要進行的基建和生產(chǎn)階段的勘探，較生產(chǎn)勘探階段加密了勘查工程，對老窿的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀進行了進一步的圈定，基本達到控制程度，但遠未達到查明程度。另外對礦區(qū)老窿隱患、塌陷區(qū)進行了圈定，但未進行實質(zhì)性治理。

由于開采重心的逐漸下移，礦床上部中段難采礦體及老窿殘礦需加強回收，對34#老窿殘礦采取邊回采邊治理的原則進行了采準和治理設計。

截至目前為止，為勘查老窿和老窿殘礦回采，累計投入地表鉆約1797.5m，平面坑探886m，坑內(nèi)鉆約1437.3m，拉底切采巷道187m，采準巷道約100m及鋪軌1080m，管道敷設約1300m，膠結體充填約4000m3，以及其它輔助設施和工程。

3 礦區(qū)老窿塌陷隱患治理

?65m的34#老窿采礦回采至?45.5m水平，34#老窿主體暴露，為防止開采引發(fā)老窿地表塌陷和防止地表水與井下開采貫通，于2009年9月停止殘礦回采，進入治理階段。治理范圍為趙家山—獅子洞的34#、208#、1#等3個老窿，該分布區(qū)主體在礦區(qū)范圍內(nèi)并且規(guī)模大，其塌陷影響范圍為南北長約200m，東西寬約80m，而擬定的礦山公園也將建在附近，因此為老窿治理的目標區(qū)。

34#老窿是第1分布區(qū)主要老窿，規(guī)模最大，延伸最長，勘查情況也較為清楚，其?28.5m以下已完成治理，應用膠結料漿及尾砂充實了下部老窿及采空區(qū)。

34#老窿主體南自?814線至815線北，主體部分已基本控制（但內(nèi)部空區(qū)的具體形態(tài)尚不明晰），其312線T1孔已透通，已基本具備充填治理條件。?28.5m以上34#空區(qū)體積估算12725m3。?35m中段34#老窿殘礦：銅為7.14萬t、磷為599.0t。

3.1 尾砂充填治理

步驟1：以312線CK9或CK20孔作為排氣孔，如找不到老孔，則在312線上施工一孔徑120mm的排氣孔。因無法安放濾水裝置，則充填采取間歇充填，使用排氣孔抽排充填水。利用T1孔進行尾砂充填。盡量以CK9、CK8、CK7等孔作為排氣孔。

步驟2：?35m中段312線施工上向孔，點位1680，266°∠39°上向，孔深14m，孔徑91mm。如濾水不暢，可再施工一角度較大的排水孔。

步驟3：T1孔附近即有山頭主砂管路經(jīng)過，可方便充填，加壓泵利用沙池至充填地點高差進行充填彌實，充填至頂部可使用注漿管加壓充填，能達到良好的充實效果。

3.2 膠結充填治理

步驟1：以T1孔作為注漿孔，考慮到經(jīng)濟實用性，以尾砂水泥制漿為宜，配比為1∶4（水泥∶尾砂），濃度為65%～76%。

步驟2：由于充填工區(qū)的膠結充填站備線（壓力）達不到該點，設計人工+攪拌機制漿實現(xiàn)接頂并改善浮土層的結構。

3.3 方案比較

尾砂充填的優(yōu)點：

（1）全尾充填成本低。

（2）治理工程基本具備條件，T1孔作為充填下料孔已經(jīng)貫通，且在老窿主體上方，主充填管可通過該孔下料，作業(yè)條件良好，操作簡單。

（3）治理時間短。地表找通或施工1處排氣孔后即可實施。

尾砂充填的缺點：

（1）?35m以上高品質(zhì)老窿殘礦可能作為永久性損失。

（2）治理強度因尾砂充填可能較低，且上部接頂效果難以預知，治理區(qū)域可能不宜作高大建筑之地。

膠結充填的優(yōu)點：

（1）膠結充填強度大，對地層結構可進一步加強改善。

（2）膠結充填對于閉坑階段的殘礦回收預留操作空間，為以后提高礦床回采率創(chuàng)造了條件。

膠結充填缺點：即成本高，較尾砂充填成本高數(shù)倍。

綜合以上2種方案，選擇膠結充填作為老窿治理方案。

4 結論

（1）采用膠結充填對?65m 34#老窿采空區(qū)進行充填處理，可消除采空區(qū)隱患，提高井上井下作業(yè)安全性，控制礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境擾動，防止塌陷、地表移動等現(xiàn)象。

（2）礦區(qū)老窿隱患治理改善了礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，其地表成為了礦區(qū)的街區(qū)公園，改善了礦區(qū)人民的生活。

（3）采用膠結充填為下一步回收殘礦和邊角礦提供了可能，能夠最大限度地回收礦產(chǎn)資源，提高資源回收率，改變過去的粗放式開采現(xiàn)狀，既能有效利用資源，延長礦山服務年限，又可帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益。