关于加强蒙库井下矿开采前期地质工作的探讨

王永新

（新疆富蕴蒙库铁矿有限责任公司）

关于加强蒙库井下矿开采前期地质工作的探讨

王永新

（新疆富蕴蒙库铁矿有限责任公司）

蒙库铁矿即将从露天开采全面转入地下开采。文章探讨了进入井下矿开采前期需要加强生产地质勘探、围岩稳固性研究、水文地质管理及生产地质管理等方面工作，为采矿活动提供准确的地质资料，保证井下矿的生产安全，顺利达产。

地下开采；生产地质勘探；围岩稳固性

1 前言

蒙库矿山位于富蕴县北西直距70km，是一大型磁铁矿山。矿区地质构造和岩石结构简单，属火山喷发沉积-岩浆热液叠加变质改造型矿床。矿石品位较高，矿体形态较稳定，露天矿年开采量大，是八钢公司稳定的原料供应基地。

蒙库露天矿采用深凹露天开采，通过露天放矿溜井将矿石放到884m水平，由884m水平铁路运输至选厂卸矿站，同时辅助公路运输，完成每年的矿石运输任务。露天矿经过多年开采，目前形成东、西两个采场。东采场7#矿开采至1117m水平，已闭坑；西采场已开采至998m水平。设计开采标高938m水平，按照目前的开采速度4～5年即可开采到设计的标高。

井下矿938m水平以上为一期工程，目前1085m以上已具备出矿条件，每年生产少量的矿石，与露天矿搭配生产，露天与井下合计生产规模300万吨/年。井下矿1070～938m水平正进行开拓、采准施工工作。938m～884m为井下矿二期工程，还未开展开拓、采准工作，1070m、884m水平铁路运输系统已形成，为采矿运输提供便利条件。

为保证露天矿与井下矿正常、有序衔接，加速推进井下矿采准施工工作，是目前井下矿工作的重心。在露天矿闭坑之前，必须完成井下矿采准、切割工作，为井下矿顺利达产，提供充足的采矿空间。因此，对蒙库井下矿存目前的地质状况进行深入分析，并制定科学的实施方案，是确保安全生产的前提。

2 蒙库铁矿地质工作状况

蒙库露天矿已开采多年。目前主要通过潜孔钻及刻槽、取样等工作，对矿体进行二次圈定，工作开展较为顺利。井下矿仅完成了1070m、1022m水平部分地段的坑道钻勘探工作，其它水平还未开展坑道钻探矿工作，地质勘探工作滞后。采准施工工作是按照前期地质人员露天深部勘探工作提交的设计图纸进行设计施工。地质人员根据已完成采准巷道揭露的矿体，完成井下矿矿体的二次圈定、巷道编录、围岩支护管理及三级矿量管理等日常工作。相对于采矿生产，地质工作滞后，没有起到有效指导生产的作用。

经对1070m及1022m水平已开展的坑道钻成果分析，发现原有设计图纸，已不能准确地指导井下矿采准施工工作，坑道钻探明的矿体与设计矿体对比，已经有了比较明显的变化（如图1所示）。在实际的脉外巷道的施工中，也发现部分地段均出现不同程度的见矿情况,这都不同程度地说明了生产探矿工作滞后，已严重影响到了采准、施工的正常进行。

图1 1070水平勘探前、后矿体对比图

另外，在巷道的施工过程中，发现井下矿部分水平围岩较差，需要不间断地对其稳定性进行观察，同时对围岩不稳定区域进行支护，以提高井下矿施工的安全性。目前没有特定的仪器对围岩工程力学性质进行测定，仅是根据肉眼判断划分围岩等级，这势必会造成工作上的失误。由于对围岩稳定的研究不够深入，对围岩稳定性无法做出超前预测，对井下矿施工也会造成未知的安全隐患。针对井下矿巷道发现的积水必须采取有效措施，这也是目前必须着手解决的一个水文地质问题。

3 蒙库井下矿开采前期地质工作的重点

3.1 严格遵守生产勘探，探采结合的原则

生产坑道钻探矿工作是井下矿探明矿体的有效手段，是掌握矿体形态必须开展的工作。对已形成脉外巷道的水平，实施水平钻孔，按一定的勘探网度设计钻孔施工，对未形成脉外巷道的水平，可根据剖面图实施向下（上）的斜孔施工，达到超前探矿指导采准施工的目的。

在利用坑道钻的探矿中，必须重视探采结合，即采矿生产和生产勘探统一组织实施的一体化工作方法。其遵循的原则∶（1）打破探、采破门界限，实行探采，统一规划，联合设计，统筹施工和综合利用成果；（2）必须系统，全面贯穿于采矿生产的全过程；（3）成果共享，通过紧密合作、配合，为工程施工提供条件；（4）遵循探矿超前是指导探采结合的原则。

探采结合贯穿于开拓阶段和采准阶段，要求地质人员和采矿人员必须对各工程统一设计，联合施工，使具有探矿意义的工程优先掘进，让探矿工作超前于采矿工作。地质工作者必须对探矿成果及时编录、分析，当矿体发生变化时，及时联系采矿部门，变更后续开拓、采准工程，从而避免由于矿体变化造成工程施工的浪费。开拓、采准施工的过程，也是对矿体进行二次圈定的过程，地质工作者可将工程揭露的矿体界限，及时反馈到矿体平面图上，修订矿体地质平面图，使得地质图件更为准确。

由于未进行坑道钻探矿，掘进的过程中偶尔也会布置几条硐探进行探矿，这种方式相比坑道钻探矿时间长、成本昂贵。如果硐探成果解释，矿体不是很好（厚度小，未达到开采要求），该探矿硐室可能就不会被后期采矿工程所利用，从而会造成工程上的浪费。如在1022m水平东部布置了一探矿硐室，按照设计矿体施工到位，未见到厚大矿体，仅见到若干条小矿体（未达到开采条件），会造成时间和经济上的损失。如果开展坑道钻工作，将减少探矿时间，也大大节约施工费用。因此，井下矿探矿，首先采用坑道钻探矿，它是探明矿体最经济、最快捷的方法。而是否采用探矿硐室的施工方法，需要与采矿部门充分沟通，既能探明矿体，同时也能为后期采矿工程利用，如果不能满足这两个条件，不建议利用硐探进行探矿。坑道钻是探明矿体最有效、最快捷的手段。在井下矿的生产过程中，应重视生产勘探工作，紧密围绕采矿生产，做好探采结合工作，为采矿生产提供准确的地质资料。

3.2 深入研究巷道围岩稳固性，确保安全施工

井下矿巷道顶板围岩、矿石的稳固性直接关系施工安全。影响稳固性的因素十分复杂，它与矿岩的成分，结构，构造节理状况，风化程度，以及地质条件都有关系，还与矿岩在开采过程中形成的实际情况有关（如巷道的方向，开采深度等）。稳固性对于采矿方法的选择，及支护方法的选择，掘进方式等都有很大影响。一般在节理发育，构造破碎的地带，矿岩的坚固性虽然可能好，但稳固性大为下降。

围岩的等级划分，根据岩石坚硬性、岩体完整性、结构面特征、地下水和地下应力等情况综合确定。据此，根据相关规范，将围岩等级划分为五级（Ⅰ～Ⅴ级），从Ⅰ级到Ⅴ级围岩稳定性一次降低，它们对应的支护方式也不同。按照规范，通过查阅相关资料，将蒙库井下矿各水平围岩划分了五级（Ⅰ～Ⅴ级），在实际施工中，结合顶板实际情况，制定相应的围岩支护建议，督促施工方对围岩进行支护，保证巷道顶板安全后，进行下一步的掘进工作。

蒙库井下矿各水平围岩比较好，基本为Ⅰ～Ⅱ级，采用混凝土喷浆支护，即可稳定3～5年。但938m水平部分地段稳定性差（Ⅲ、Ⅳ级围岩较多），根据围岩支护规范，通常采用锚网喷浆、衬砌及钢拱架支护方法对围岩进行支护，通过这些方法施工，保证了巷道施工的安全。这些措施都是在施工过程，发现围岩不稳定问题时，进行的支护防护，对工期的影响较大。

由于生产现场没有特定的设备去测定围岩的工程力学参数，对围岩等级划分的准确性不够，还需对已支护区域的围岩稳定性做长期观测，根据观测情况，制定相应的措施。除此外，还需摸清各水平的地质构造（断层、节理等），以便对其它未施工水平做出预测，预测这些区域可能的施工风险，提前制定预防措施，做好施工前的应对措施，提高围岩风险的预测能力。目前对围岩支护管理工作，只是停留在初始阶段，因此，下一步还需加强这方面的工作，关注围岩稳固性的研究工作。

3.3 加强水文地质工作研究

蒙库井下矿一期工程正在施工，二期工程未开展。各水平施工过程中，未发生透水、渗水事故。随着开拓、采准施工工作的进行，巷道积水问题逐渐出现，虽多次对巷道积水进行外排，但依然解决不了巷道积水问题。分析认为巷道积水，除了少量的巷道壁滴水问题外，主要还是施工打钻带来的积水。施工前未制定排水沟，无法通过渠道引出硐外，水泵抽水是处理巷道积水的主要措施，受多方因素的影响，无法彻底解决积水问题。

目前蒙库井下矿水文地质工作仅开展了巷道壁涌水量观测等简单工作，未能对整个井下矿水文情况作出分析。另外根据以往地质报告得知，蒙库铁矿矿床水文地质边界较复杂，属于水文地质条件中等的裂隙充水矿床，水文地质勘探类型为二类二型。裂隙水是否对井下矿的开采带来安全隐患，前期地质报告也未陈述。虽然一般是煤矿中井下透水事故比较多，金属矿山发生这样的事故频率较少，但不能忽视，必须防患于未然。从井下矿长期安全施工考虑，必须重视井下矿水文地质工作的研究。建议投入一定的人力、物力和资金，开展水文地质工作，摸清井下矿水文地质情况，制定有效的防排水措施。同时加强地质工作者水文知识培训，进一步完善水文地质工作流程，指导矿山安全施工工作。

4 结束语

蒙库铁矿已开采多年，即将从露天开采全面转入井下开采，为保证露天与井下开采能平稳衔接，必须做好各项地质工作。地质工作者必须提前做好地质勘探及探采结合工作，掌握矿体的赋存状态，做好矿体二次圈定及矿体的编录工作，为采准工作及采矿生产提供准确的地质资料，同时加强围岩稳定性及水文地质工作，确保安全生产。地质工作贯穿于矿山生产的各个环节，在工作中要不断总结和分析，规范矿山地质工作流程，持续不断地开展好各项工作，为采矿生产提供有力的保证，确保矿山生产的顺利进行。

Discussion on Strengthening Geological Work in Terms of the Early Stage of Underground Mining Production of Mengku Iron Mine

WANG Yong-xin
（Xinjiang Funyun Mengku Iron Mine Co.,Ltd）

The open-pits mines will be transferred to underground mine in Mengku iron mine.The article discusses in the early stage of the underground mine production,it needs to strengthen the exploration of productive geology,the research on surrounding rock stability,geological hydrology management and productive geology management,so it could provide accurate geological data for mining activities,ensure the safety of underground mining that target productions could be achieved smoothly.

underground mining；exploration of productive geology；surrounding rock stability

TD163+.2

A

1672—4224（2015）04—0054—03

联系人：王永新，男，31岁，大学，富蕴（836100）新疆富蕴蒙库铁矿有限责任公司

E-mail:wangyongxin840920@163.com.