钻孔法在处理溜井堵塞中的应用

■任晓军 ■云南金诚信力合矿山工程设计院有限公司，云南 昆明 650217

溜井是矿山矿石及废石的主要运搬通道，溜井溜放矿石及废石能力的好坏直接影响着整个矿山的生产效率及经济效益。一旦发生溜井堵塞，就会严重影响矿山的正常生产，乃至于造成停产，因此，保证溜井的畅通是一个十分重要的问题。

1 工程实例

金川集团股份公司二矿区1078m分段8#溜井主要负责Ⅷ盘区矿石的溜放，该盘区承担着每月2万吨的出矿量，由于盘区回采标高高于溜井井口标高，且溜井口正对盘区分层联络道，在一次回采进路结束后进行充填时，发生板墙倒塌事故，导致部分充填灰浆经盘区分层联络道流入溜井，导致溜井内矿石板结发生堵塞。本次溜井内堵塞物为矿石及灰浆，凝结后强度较高，采用普通的爆破法已经无法进行疏通，必须选择一种行之有效的方法尽快处理，否则将影响该盘区的正常生产。

2 溜井堵塞的处理方法

目前国内地下矿山常见的处理溜井堵塞方法有以下几种:(1)溜井底部安放炸药。溜井底部堵塞高度不高时可直接在底部矿石内安放适量炸药进行爆破，迫使堵塞物松动垮落;(2)炮杆爆破法。这种方法是将药包捆扎在炮杆上，放在堵塞物下面进行爆破，该法处理堵塞效果较好，但人员需要到堵塞物下放安放炸药，危险性较大，且处理的堵塞高度一般在10m之内;(3)爆破震动法。该法适用于溜井堵塞不稳固，且炮杆高度不够的情况下，可将炸药捆扎在炮杆上放入溜井，利用炸药爆炸时冲击波时堵塞物产生震动后松动垮落。该法使用时容易对井壁造成破坏;(4)矿用火箭弹处理法。该方法是采用矿用火箭弹直接发射至堵塞物下方爆炸，该方法效果较好，处理溜井的高度可达十几米甚至上百米。该法使用时人员需要至堵塞物下方安放火箭弹，危险性较高，适用与堵塞高度较高，爆破震动法无法疏通的情况;(5)钻孔爆破法。该方法是在溜井上方对堵塞物进行打钻，贯穿堵塞物，待成孔后通过钻孔套管下放钢丝绳提放炸药，炸药提至爆破区域后将套管上提，然后通知下部人员进行爆破，然后循序渐进直至溜井全部疏通。

图1 疏通溜井堵塞示意图

3 疏通方案

由于8#溜井堵塞时间较长，矿石及充填物料混合后结块，堵塞物整体结构已具有较高的凝结强度，采用普通爆破震动及火箭弹等方法已无法处理，因此选用钻孔爆破法进行疏通。该法施工复杂，钻孔精度要求较高，为保证钻孔成型及套管下入正常，首先使用φ89mm合金钻头进行开孔，开孔至15－20m，然后使用φ150mm合金钻头及导向扩孔至15－20m，最后利用套管进行跟管钻进至15－20m。以上钻进时均配以浓泥浆，边钻边倒浆护孔。2m以下段采用φ89mm口径钻孔，成孔后采用φ130mm钻孔进行扩孔，最后采用φ127套管跟管钻进。使用环氧树脂对套管丝扣进行粘接，防止套管底部脱扣。因套管在孔内落不到坚实的硬岩上，若出现套管下跑现象，在井口连接短套管跟进。钻孔施工结束后通过套管下放钢丝绳提放炸药，炸药提至爆破区域后将套管上提，然后进行爆破，用以轰击堵塞物，使其层层剥落，直至溜井全部疏通。

4 溜井堵塞原因分析

结合多年来二矿区生产实例，造成溜井堵塞的原因主要为生产管理问题，具体原因如下:(1)溜井投产前未进行清理检查。由于溜井在出矿前没有进行详细检查，掘进时用的轨道、梯子等未拆除干净就向井内装矿，结果造成堵塞;(2)不合格大块混入井内，容易形成大块咬合导致堵塞;(3)溜井内矿石存放时间过长。溜井在掘进过程中或掘进完后，因某种原因没有及时放出矿岩，井内存放的矿岩过多，时间过长，时间过长，造成矿岩结块、压实，待放矿时井内矿岩形成平衡拱，造成堵塞;(4)溜井内有大量含泥粉矿和水，在一定的条件下产生结块，导致堵塞;(5)采场出矿时，把钢筋等杂物直接倒入溜井，造成溜井堵塞;(6)凿岩用水使矿石有一定的湿度，遇到矿石内含有较多的泥岩及粉碎角砾岩，容易形成结块造成堵塞;(7)生产检修，特别是选厂和提升系统检修，造成大量矿废石积压在溜井内，溜井内矿废石长时间得不到松动，也容易造成溜井堵塞;(8)采场出矿管理，特别是配矿需要，造成部分采场空区暴露时间过程过长，导致大块在受矿巷道上部悬空堵塞。

5 结语

事实上，一旦溜井发生堵塞，无论采取哪种方法均存在一定的危险性，为了防患于未然，应采取预防为主，并制定必要的溜井管理制度，杜绝溜井堵塞事故的发生。(1)控制倒入溜井矿石的含水、含泥量。(2)溜井放矿应遵循:“计划倒矿、均衡输出”的原则，溜井矿石输出应平衡，矿石在溜井内停放时间不应太长，以保持井内矿石的松散性。(3)控制采场大块、铁器杂物入井，采场大块、铁器杂物入井后会影响矿石正常流动，发生堵塞。(4)严格控制贮矿量，避免溜井放空，这样可以减少卸矿时矿石直接冲击井壁，减轻对井壁的磨损，且降低了矿石自由落体高度，从而减少了对井内矿石的夯实作用，减少了堵塞机会。

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