王靜波,蔡興健,楊建明*,王鵬鳴,于成相
(1.萊州匯金礦業(yè)投資有限公司; 2.長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院有限公司)
隨著地下資源的長(zhǎng)期開發(fā)和利用,全球淺部、高品質(zhì)的金屬資源日益枯竭,千米級(jí)乃至更深的礦產(chǎn)資源深部開采已成為常態(tài)。國(guó)外采深在1 000 m以上的金屬礦山已超過(guò)120座,尤其以南非、加拿大、美國(guó)、澳大利亞、俄羅斯、智利、印度等最具有代表性。例如:南非Mponeng、Savuka和TauTona礦山(被合稱為West Wits)的深度都超過(guò)3 500 m,代表著深井采礦的最前沿,其中Mponeng 金礦開采深度超過(guò)4 000 m,是全球最深的金礦。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)金屬礦山以10~30 m/a開采速度下降,預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi),將有三分之一金屬礦山開采深度達(dá)到或超過(guò)1 000 m[1-2],其中萊州匯金礦業(yè)投資有限公司紗嶺金礦(下稱“紗嶺金礦”)主井為目前國(guó)內(nèi)金屬礦山在建的第一深豎井,井深約1 551.8 m;河南寶崟鑫金礦達(dá)到 1 600 m;吉林夾皮溝金礦達(dá)到1 500 m。
與淺部巖體相比,深部巖體地質(zhì)環(huán)境具有高地應(yīng)力、高巖溫、高裂隙水壓等特點(diǎn),巖體表現(xiàn)出高度的非線性,其物理、力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征存在顯著空間變異性[3],進(jìn)而導(dǎo)致巖爆、塌方、高壓水等災(zāi)害頻繁發(fā)生,破壞強(qiáng)度急劇加大,嚴(yán)重威脅深部礦產(chǎn)資源安全開采[4]。其中,水害治理尤為顯著,全國(guó)600余座礦山,約有47.5 %受水害威脅,最為典型的貴州赫章縣鐵礦曾5天突涌水總量達(dá)4.5萬(wàn)m3。根據(jù)已掌握資料,國(guó)內(nèi)海濱區(qū)域金礦深部開采面臨最大的挑戰(zhàn)便是深部高壓、高溫、強(qiáng)腐蝕裂隙水的治理。因此,如何正確認(rèn)識(shí)深部水害演化機(jī)制、精準(zhǔn)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素,進(jìn)而科學(xué)管理風(fēng)險(xiǎn)是深部開采目前及未來(lái)長(zhǎng)期亟需研究的熱門方向。
本文以紗嶺金礦主井-1 214 m工作面涌水治理為背景,通過(guò)分析深部注漿堵水機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)注漿堵水施工工藝,精確識(shí)別高壓裂隙水注漿過(guò)程中的主要風(fēng)險(xiǎn)源,據(jù)此提出針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管控措施,為紗嶺金礦二期建設(shè)和類似工程施工提供參考。
在地下工程水害治理中,高壓裂隙涌水治理最為困難。對(duì)此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者和一線工程技術(shù)人員從水源探測(cè)技術(shù)、注漿材料選擇、注漿工藝、施工管理等方面進(jìn)行了大量的研究。水文地質(zhì)探測(cè)技術(shù)方面,主要有高密度電法、瞬變電磁法、地質(zhì)雷達(dá)、高密度電阻法、室內(nèi)物理力學(xué)測(cè)試法等[5-7]。注漿工藝方面,主要結(jié)合工程背景提出CCG注漿、高壓劈裂注漿、稠水泥漿等新施工工藝[8-10]。張振峰等[9]針對(duì)千米巷道圍巖裂隙閉合、滲透性差等特點(diǎn),研發(fā)出高壓劈裂注漿改性技術(shù),其中包括新工藝、新材料、新設(shè)備研發(fā)。WITTKE等[10]采用低水灰比的膏狀穩(wěn)定水泥漿液(稠水泥漿)的注漿法。注漿材料方面有超細(xì)水泥、環(huán)保型脲醛樹脂、水玻璃、丙烯酸鹽新型聚氨酯、新型水玻璃-酯類等注漿材料[11-16]。李治國(guó)等[15]結(jié)合廈門翔安海底服務(wù)隧道F1風(fēng)化槽預(yù)注漿堵水技術(shù),深入剖析強(qiáng)腐蝕性水對(duì)注漿材料凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度降低的影響。管學(xué)茂等[16]根據(jù)千米深井巷道圍巖地質(zhì)特點(diǎn),研發(fā)出具有高滲透、高強(qiáng)度、高黏結(jié)性的高性能無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合注漿材料。
豎井涌水治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括水文地質(zhì)勘探、材料選擇、注漿工藝、方案設(shè)計(jì)、安全管理等子系統(tǒng),不少學(xué)者將其作為整體綜合分析[17-18]。李文平等[19]根據(jù)深部水介質(zhì)高水壓特點(diǎn),探討了地應(yīng)力場(chǎng)對(duì)地下水滲透性的作用機(jī)制,并提出了深部水害精準(zhǔn)查治一體化關(guān)鍵技術(shù)。張霄等[20]將地質(zhì)分析、探測(cè)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等技術(shù)結(jié)合在一起,并在山東菏澤龍固煤礦水害治理中取得了顯著治理效果。李海燕等[21]針對(duì)龍固煤礦主井深埋工作面預(yù)注漿研究,提出了地質(zhì)分析、綜合探測(cè)、設(shè)計(jì)理論、施工反饋的注漿設(shè)計(jì)理念,并取得了顯著的治水效果。
綜上,雖然學(xué)者們?cè)谒χ卫矸矫嬉堰M(jìn)行了大量的探索,但至今也沒(méi)有形成一套完整的高壓裂隙涌水治理技術(shù)及施工安全管理體系。
紗嶺金礦位于山東省萊州市,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力12 000 t/d,采用主井、副井、措施進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井開拓方案。主井井筒凈直徑為6.8 m,井口絕對(duì)標(biāo)高19.0 m,井底標(biāo)高為-1 532.8 m。礦區(qū)工程區(qū)域內(nèi)大地構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜,構(gòu)造以斷裂為主,按其展布方向可分為北東向和近南北向2組。區(qū)域內(nèi)有朱橋河和滾龍河2條河流分別從礦區(qū)南西部和中部通過(guò)。紗嶺金礦現(xiàn)場(chǎng)主井、副井、進(jìn)風(fēng)井相對(duì)位置見圖1。
圖1 紗嶺金礦現(xiàn)場(chǎng)概況
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)涌水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),各豎井出現(xiàn)最大涌水量分別為:主井57 m3/h,副井117 m3/h,進(jìn)風(fēng)井92 m3/h,回風(fēng)井97 m3/h。本文以紗嶺金礦-1 214 m工作面注漿為工程背景,根據(jù)地質(zhì)資料,主井在垂深1 233.41~1 477.53 m段巖性為黃鐵絹英巖化花崗巖,巖石裂隙發(fā)育,巖心整體較破碎,為弱富水性。掘進(jìn)施工時(shí)充分考慮了注漿巖帽作用,繼續(xù)向下掘進(jìn)16 m后,在工作面-1 214 m處進(jìn)行工作面注漿封堵裂隙水。
根據(jù)地勘資料:
垂深1 089.00~1 233.41 m為絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖。巖石整體裂隙發(fā)育,巖心較破碎。線裂隙率5~10條/m,以與巖心軸夾角35°~40°,65°~75° 2組為主,裂面平直光滑,局部充填有碳酸鹽巖。巖石以柱狀、塊狀、碎塊狀為主,RQD平均值為41 %,巖石為堅(jiān)硬巖,巖體較破碎。
垂深1 233.41~1 250.49 m為黃鐵絹英巖化碎裂巖,呈灰白—灰黑色,變余碎裂結(jié)構(gòu)。線裂隙率2~5條/m,以與巖心軸夾角80°為主。裂面平直光滑,弱富水性,巖石以長(zhǎng)柱狀、柱狀為主,少量塊狀、碎塊狀,RQD平均值為74 %,巖石為堅(jiān)硬巖,巖體較破碎。
垂深1 250.49~1 477.53 m為黃鐵絹英巖化花崗巖,巖石裂隙發(fā)育,巖心整體較破碎。線裂隙率5~10條/m,裂面多平直,局部粗糙。局部裂面充填有碳酸鹽、絹云母等蝕變礦物,以與巖心軸夾角30°和60°為主,弱富水性。巖石以柱狀、塊狀為主,少量碎塊狀,RQD平均值為49 %,巖石為堅(jiān)硬巖,巖體較破碎。
垂深1 089.00~1 477.53 m段巖石物理力學(xué)性質(zhì)見表1,取出的巖心見圖2。
表1 巖石物理力學(xué)性質(zhì)
圖2 不同層位巖心概況
根據(jù)地勘資料:垂深1 089.00~1 233.41 m、1 250.49~1 604.47 m處的透水性、富水性隨裂隙發(fā)育程度有較大變化,富水性不均勻特點(diǎn)顯著。巖層經(jīng)過(guò)多次構(gòu)造變動(dòng),裂隙多為扭性、壓扭性,裂隙閉合,連通性較差。因此,含水層的總體透水性、富水性弱,最大單位涌水量0.008 395 L/(s·m),滲透系數(shù)0.000 543 775 m/d,屬弱富水含水層。
垂深1 233.41~1 250.49 m位于焦家主干斷裂帶的中間部位,巖性由斷層泥及黃鐵絹英巖化碎裂巖組成。垂深1 233.41~1 233.46 m厚約5 cm,根據(jù)已掌握的資料,主裂面整體產(chǎn)狀穩(wěn)定,具有良好的隔水性,隔斷了上下盤之間的水力聯(lián)系。
紗嶺金礦主井-1 214 m工作面預(yù)注漿具有以下特點(diǎn):①裂隙水分布隨機(jī)、賦水不均勻,裂隙間連通性差;②注漿材料要求高。工作面埋藏深、穿越地層復(fù)雜,且在高地應(yīng)力作用下裂隙壓密、近乎閉合;③井下裂隙水具有滲透水壓高、單孔涌水量大、富含氯離子、水溫高等特點(diǎn)?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)得主井 -1 460 m處滲透水壓達(dá)到11 MPa,水溫49 ℃,單孔涌水量超過(guò)80 m3/h;④注漿壓力大。通常工作面注漿終壓取靜水壓力的2~4倍,本次注漿終壓取20 MPa。
當(dāng)豎井掘進(jìn)至含水層時(shí),含水層周圍原巖應(yīng)力場(chǎng)平衡狀態(tài)被打破,導(dǎo)致該區(qū)域應(yīng)力重新分布。在新的應(yīng)力場(chǎng)平衡過(guò)程中,不同區(qū)域巖體出現(xiàn)應(yīng)力釋放或集中,使得原裂隙場(chǎng)愈加發(fā)育。這主要是因?yàn)樵诰蜻M(jìn)擾動(dòng)下原巖裂隙尖端會(huì)發(fā)生以下變化:①當(dāng)積聚的應(yīng)力達(dá)到巖體單元斷裂韌度時(shí),會(huì)出現(xiàn)新的微觀裂隙;②當(dāng)應(yīng)力達(dá)到峰值抗壓強(qiáng)度時(shí),巖體內(nèi)部微觀裂隙貫通,形成宏觀可見的裂隙。
工作面注漿是指往含水層中注入時(shí)變固化液體,通過(guò)注漿壓力用漿液驅(qū)趕工作區(qū)域內(nèi)裂隙水。同時(shí),隨著時(shí)間增加,漿液在裂隙場(chǎng)內(nèi)凝固,形成網(wǎng)狀骨架,黏結(jié)破碎巖體使其膠結(jié)成一個(gè)帷幕,達(dá)到封堵截?cái)鄬?dǎo)水通道和加固巖層的作用。井筒堵水加固機(jī)理見圖3。
圖3 井筒堵水加固機(jī)理
4.3.1 注漿材料選擇
本次注漿材料的選擇,綜合考慮了材料的可注性、凝固時(shí)間、耐久性、抗腐蝕性和膠結(jié)強(qiáng)度等,選擇強(qiáng)度等級(jí)42.5普通硅酸鹽水泥、1 250目超細(xì)水泥和環(huán)保型改性脲醛樹脂化學(xué)漿作為注漿材料復(fù)合使用。其改性脲醛樹脂化學(xué)漿由多元復(fù)合高分子有機(jī)液體(A液)和無(wú)機(jī)多元復(fù)合液體(B液)組成。
現(xiàn)場(chǎng)注漿施工時(shí),先采用普通水泥進(jìn)行注漿,封堵寬度較大的導(dǎo)水通道,當(dāng)普通水泥漿無(wú)法注入或注入量少時(shí),改用1 250目超細(xì)水泥。最后,在微裂隙和毛細(xì)裂隙注漿時(shí)漿液采用改性脲醛樹脂化學(xué)漿。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿效果,采用水灰比1∶2.5,1∶3,1∶5普通水泥和超細(xì)水泥時(shí),吸漿液量小,注漿壓力變化快,因此注漿材料以環(huán)保型改性脲醛樹脂化學(xué)漿為主,其A液與B液配比為2∶1??卓诠芗庸滩捎肂Y12-IA型早凝早強(qiáng)高強(qiáng)注漿料(銀白色)和BY12-7型瓦斯密封孔專用注漿料(橘黃色)混合的雙液漿,其使用前水料比為0.27∶1。
4.3.2 止?jié){巖帽厚度
工程設(shè)計(jì)采用巖層作為止?jié){墊層(止?jié){巖帽),防止注漿時(shí)出現(xiàn)漏漿、跑漿等現(xiàn)象。止?jié){墊層抗剪能力與其厚度關(guān)系為:
(1)
式中:B為止?jié){巖帽厚度(m);p為注漿終壓(MPa);D為井筒荒徑(m);[τc]為巖石允許抗剪強(qiáng)度(MPa)。
根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)計(jì)算,止?jié){巖帽厚度為8.9 m。
4.3.3 注漿壓力
注漿壓力是驅(qū)動(dòng)漿液在裂隙中流動(dòng)、擴(kuò)散、充塞、壓實(shí)的能量,是控制漿液距離的重要因素之一。一般工作面預(yù)注漿終壓取靜水壓力的2~4倍。-1 214 m工作面探水時(shí)測(cè)得靜水壓力為8 MPa,故本次工作面靜水壓力暫定為8 MPa,注漿終壓取靜水壓力的2.5倍,即20 MPa。
4.3.4 注漿工藝流程
井上漿液攪拌后經(jīng)注漿泵、輸漿管、注漿管進(jìn)入受注巖層,其注漿泵為ZBYSB60/33-18.5型煤礦用液壓式。在注漿孔鉆到既定深度后進(jìn)行壓水試驗(yàn),沖洗巖石裂隙中的充填物,提高漿液結(jié)石體與巖石裂隙面的黏結(jié)強(qiáng)度及抗?jié)B能力。壓水試驗(yàn)時(shí),壓力值控制在本段注漿終壓,壓水時(shí)間為20 min。根據(jù)壓水試驗(yàn)測(cè)定的單位鉆孔吸水量,確定注漿時(shí)漿液的起始濃度。
在注漿過(guò)程中,注漿壓力變化分為初期、正常及終壓3個(gè)階段。當(dāng)初始濃度確定后,根據(jù)注漿壓力變化實(shí)時(shí)控制泵量,調(diào)整漿液濃度及膠凝時(shí)間等,使注漿壓力平緩地升高,避免出現(xiàn)較大波動(dòng),直至達(dá)到注漿終壓、終量,并穩(wěn)定20 min以上。在結(jié)束本次注漿之前,需壓注一定量的清水,沖洗管路中的漿液,注入量為輸漿管路和注漿孔容積的80 %,然后關(guān)閉孔口球閥,卸開輸漿管路沖洗。注漿工藝流程見圖4。
圖4 注漿工藝流程
本次基巖設(shè)計(jì)注漿段高為75 m,工作面共布置探水注漿孔24根。本次探水注漿分3次鉆進(jìn),前兩次為前進(jìn)式分段注漿,第三次為檢查孔,施工時(shí)采用2臺(tái)鉆機(jī)對(duì)角鉆進(jìn)。3次探水注漿鉆進(jìn)為:①埋設(shè)8根,分別為1#,3#,4#,6#,8#,10#,12#和14#;②埋設(shè)7根,分別為2#,5#,7#,9#,11#,13#和15#;③埋設(shè)檢查孔9根,分別為16′、檢1#、檢2#、檢3#、檢4#、檢5#、檢6#、檢7#、檢8#。-1 214 m處工作面鉆孔布置見圖5。
圖5 工作面探水注漿孔布置
-1 214 m工作面第一次探水注漿孔深度與出水量關(guān)系見圖6。以工作面為水平線,探水注漿孔鉆進(jìn)深度用負(fù)號(hào)表示。從圖6可以看出:第一次探水注漿孔測(cè)得總水量為296.85 m3/h,單位深度出水量為3.158 m3/h。含水層沿埋深方向呈“右三角形”分布,在8#孔57 m處和12#孔58 m處測(cè)得最大出水量為65.40 m3/h,占總出水量44.06 %。
圖6 第一次探水注漿孔深度與出水量關(guān)系
各注漿孔在不同層位測(cè)得各孔出水量總和的方位統(tǒng)計(jì)見圖7。從圖7可以看出:?jiǎn)慰卓偝鏊孔畲笪恢梅植荚跂|偏南10°和南偏西10°,出水量分別為99.10 m3/h 和97.20 m3/h,其次分布在西偏北45°和東偏南45°,出水量在方向線上為20.00~22.45 m3/h,其余區(qū)域8.40~11.20 m3/h。綜上分析可知,-1 214 m 工作面下-25~-100 m裂隙水分布具有隨機(jī)性,不同區(qū)域分布不均勻。
圖7 第一次探水注漿測(cè)得出水點(diǎn)方位
-1 214 m工作面第二次探水注漿孔深度與出水量關(guān)系見圖8。從圖8可以看出:第二次探水注漿孔測(cè)得總出水量為171.93 m3/h,單位深度出水量為1.64 m3/h,測(cè)得最大出水量在7#孔50 m處,為43.00 m3/h。與第一次相比,出水量顯著降低,而且出水點(diǎn)更加集中在-75~-90 m段,說(shuō)明第一次注漿在較大程度上趕走了裂隙水并封堵。
圖8 第二次探水注漿孔深度與出水量關(guān)系
第二次探水注漿測(cè)得各孔出水量總和的方位見圖9。從圖9可以看出:?jiǎn)慰卓偝鏊孔畲笪恢梅植荚跂|偏北10°處,約為86.20 m3/h,其方位與第一次探水注漿在東偏南10°處測(cè)得的99.10 m3/h相當(dāng),說(shuō)明裂隙水具有局部不連續(xù)性。
圖9 第二次探水注漿測(cè)得出水點(diǎn)方位
注漿堵水屬于隱蔽工程,通常采用鉆檢查孔法能夠最直觀反映注漿效果。檢查孔布設(shè)一般遵循以下原則:優(yōu)先考慮富水區(qū)域;檢查孔數(shù)量應(yīng)為注漿孔的3 %~5 %;測(cè)得的出水量應(yīng)不大于5.00 m3/h。檢查孔測(cè)得出水量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖10。從圖10可以看出:檢查孔出水量為1.00~2.00 m3/h,平均出水量為1.262 5 m3/h,表明本次注漿可以較好地趕走工作區(qū)域內(nèi)的裂隙水,并在一定范圍內(nèi)封堵裂隙水形成帷幕。
圖10 檢查孔出水量統(tǒng)計(jì)
由于超深豎井工作面巖層地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、注漿作業(yè)面積小、作業(yè)人員多、設(shè)備集中、電線管路多雜等特點(diǎn),給井下安全生產(chǎn)帶來(lái)極大威脅,主要安全風(fēng)險(xiǎn)有:
1)由于注漿工作面埋藏深,地質(zhì)環(huán)境愈加復(fù)雜,使得前期地質(zhì)雷達(dá)、瞬變電磁、鉆孔揭露等地勘資料與實(shí)際巖層地質(zhì)條件偏差大,使其降低了注漿段施工的科學(xué)指導(dǎo)性。
2)深部地應(yīng)力大,裂隙寬度小、幾近閉合,漿液可注性差,而且裂隙水壓高,迫使注漿壓力高(終壓20 MPa),需要更高的止?jié){墊施工質(zhì)量。在生產(chǎn)中曾因傳統(tǒng)注漿墊厚度設(shè)計(jì)不足,受注漿壓力作用止?jié){墊出現(xiàn)上浮,注漿機(jī)失穩(wěn)、跳躍。
3)深豎井工作面熱源主要來(lái)自巖層溫度、裂隙水溫、機(jī)械散熱及充填材料、油垢氧化發(fā)熱等,容易造成井下作業(yè)人員體溫調(diào)節(jié)、水鹽代謝、循環(huán)系統(tǒng)等生理系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂。同時(shí),受高溫影響,作業(yè)人員的中樞神經(jīng)系統(tǒng)容易失調(diào),導(dǎo)致精神恍惚、疲勞,進(jìn)而誘發(fā)事故。
根據(jù)施工中存在的危險(xiǎn)源,提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管控措施:
1)注漿施工設(shè)計(jì)階段。根據(jù)工勘地質(zhì)資料初步確定含水層分布規(guī)律,之后針對(duì)富水區(qū)域加密布置探水孔,準(zhǔn)確判斷含水層位置。探水孔兼作注漿孔,采用分段前進(jìn)式進(jìn)行注漿。當(dāng)鉆孔涌水量大于10 m3/h時(shí),及時(shí)注漿后再掃孔探水,以防涌水量淹沒(méi)工作面造成設(shè)備腐蝕。
2)有限空間內(nèi),合理布置設(shè)備臺(tái)套,打破原有1臺(tái)注漿機(jī)注漿模式,增加注漿機(jī)及輔助設(shè)備,減少人工注漿時(shí)間,增大本質(zhì)安全保證。
3)充分利用吊盤中、下層盤,注漿孔施工和注漿同步進(jìn)行,提高工作效率,減少工人井下作業(yè)時(shí)間,保證安全。
4)調(diào)整注漿工藝參數(shù),合理選取孔深、注漿孔角度,形成合理的帷幕半徑,提高注漿效果,減少傾角較大的注漿孔施工,確保安全。
5)結(jié)合地質(zhì)條件,采用多鉆孔、小壓力的注漿方法解決了原注漿壓力偏大且處在巖石不穩(wěn)固地段造成壓力上行串漿現(xiàn)象突出、后期破壞井壁等問(wèn)題。
6)做好澆筑止?jié){墊之前井底疏導(dǎo)水工作,修通放射狀導(dǎo)水溝槽形成鍋底狀匯水平面,避免止?jié){墊接觸面質(zhì)量差,導(dǎo)致承壓不夠進(jìn)而引發(fā)事故。
7)加大作業(yè)面通風(fēng)。由于工作面空間狹小,高溫下環(huán)保型脲醛樹脂材料熱分解揮發(fā),產(chǎn)生有害氣體,可以通過(guò)加大通風(fēng)降低工作面溫度,確保工作人員體感舒適。同時(shí),作業(yè)人員應(yīng)佩戴防護(hù)裝置,防止化學(xué)漿噴出傷害眼睛。
8)注漿時(shí)作業(yè)機(jī)械設(shè)備、器具等生根牢固,防止發(fā)生物體打擊。例如,探水注漿使用潛孔鉆機(jī)固定牢固,濾水桶、各鉆孔法蘭盤固定牢固,防止由于注漿壓力及水壓過(guò)大掀翻鉆機(jī)或法蘭盤導(dǎo)致傷人事故。
9)實(shí)時(shí)確保工作面條理整潔。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)的電纜管線、設(shè)備設(shè)施等應(yīng)做到規(guī)范整理,與主、副提吊桶升降位置保持安全距離,防止發(fā)生觸碰。
1)結(jié)合鉆探、物探、探孔取心、室內(nèi)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)等手段,初步揭露了含水層水源位置、含水量及裂隙場(chǎng)分布規(guī)律等,為注漿方法設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)建議。
2)豎井埋深千米工作面采用前進(jìn)式分段、分步注漿法進(jìn)行堵水。注漿時(shí),通過(guò)漿液對(duì)含水層進(jìn)行擠壓、劈裂和填充形成止水帷幕,將裂隙水驅(qū)趕至距豎井荒徑外較遠(yuǎn)位置。同時(shí),由漿液形成的主、次漿脈將地層裂隙黏結(jié)形成一個(gè)整體,進(jìn)而加固地層承載能力。
3)埋深千米工作面基巖裂隙水具有高滲透壓、強(qiáng)腐蝕性、高水溫等特點(diǎn),對(duì)注漿材料選擇、止?jié){巖帽厚度、濾水層及施工工藝等具有更高的要求,有待于進(jìn)一步實(shí)踐優(yōu)化研究。
4)預(yù)注漿治水效果顯著。導(dǎo)水通道連通性差,第一次注漿前測(cè)得單孔某層位最大出水量為65.40 m3/h,第二次注漿前測(cè)得43.00 m3/h,檢查孔測(cè)得1.00~2.00 m3/h,即第一次注漿堵水率達(dá)到34.25 %,第二次注漿堵水率可達(dá)96.94 %,基本確保無(wú)滲水情況作業(yè),保證豎井掘進(jìn)安全。
5)總結(jié)注漿施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn),紗嶺金礦濱海深層隨著深度的增加,地質(zhì)環(huán)境愈加復(fù)雜,漿液可注性大幅降低,工作面巖溫水溫增加,水質(zhì)含有高濃度氯離子等,對(duì)安全注漿施工造成極大威脅,對(duì)此提出了有掘進(jìn)必探、加大通風(fēng)、機(jī)械設(shè)備防腐和生根牢固等措施建議。