攻坚克难解水患 齐心协力保生产——长九(神山)灰岩矿溜井渗涌水防治工程竣工纪实

日期:2024-11-04 来源:长九公司 作者:张康财、罗舸旋子 字号:[ ]

日前,长九(神山)灰岩矿二期溜井渗涌水防治工程顺利通过验收,困扰矿山3年之久的溜井渗涌水问题被全部解决,标志着长九(神山)灰岩矿溜井渗涌水防治工程的圆满结束。

矿山雨季生产难  遍寻良方解水害

作为全国首个7000万吨大型绿色砂石生产基地,长九(神山)灰岩矿采用的4套溜井平硐系统连接着矿石开采与矿石加工系统,是矿石生产的主动脉之一。矿石爆破后,从山顶采场通过直径8米的溜井垂直蠕动到山体底部的破碎硐室进行初破,再被输送到布置在矿山北侧的矿石加工系统进行二次破碎和筛分。

皖南地区春夏多雨,如遇连续大雨,密集的降水渗入山体便从溶洞、裂隙等透过井壁渗涌入溜井,在硐室底部就常有“外面下大雨,井内水潺潺”的情景。渗涌进来的雨水极易使裹夹在毛石上的泥块粘性增强,致使加工系统无法有效进行筛分,导致系统被迫减产。自2020年春夏之后,伴随着开采的推进,山体地下水对溜破系统生产的影响愈加严重,成为系统产能提升的重大阻碍。

面对超出预想的这一重大困难,生产人员和技术人员一开始也是始料未及。在观察一个周期后,果断汇报长九公司论证决策。针对汛期井内涌水量大,涌水通道无法精准判断,长此以往项目产能无法达标、产品质量无法保障这一现实情况,长九公司立即向全国发出“矿区溜井治水方案征集令”,最终由拥有丰富矿山治水经验的长沙矿山研究院有限责任公司(下称长矿院)承接治水项目。至此,长九(神山)灰岩矿水患治理之路启动。

因地制宜定方案  效率成本两手抓

与一般的井筒防治水工程相比,长九(神山)灰岩矿矿体溶洞、裂隙发育,溜井直径大且井口随着放矿磨擦已呈不规则圆形,井下涌水点难以清晰排查;再加上采场生产任务繁重,一边要治水,一边又不能影响其正常生产。怎么办?

长九公司与长矿院联合组成的技术攻坚小组,他们以矿区富水岩层透水性和岩溶裂隙的发育特征为重点分析对象,首先对矿山地质条件进行了深入排查和研究,结合矿山实际工况,针对性定制了一套井筒地面帷幕注浆方案。这就相当于在溜井的井壁外侧,从上到下完完整整包裹一层阻水材料。考虑到材料的适配性,方案采用矿山固废滤饼作为基材,以长矿院研究开发的改性粘土双液浆材料和配套注浆工艺作为核心技术,在实现溜井帷幕灌浆阻水性能的同时,还兼具关键材料造价低、性能优良的优势。为避免与矿石生产造成冲突,一方面采取井上、井下注浆联动观测机制,即在注浆时,井下必须安排专人观察重板给料机是否有浆液流出,如出现异常情况及时通知井上注浆人员停止注浆;另一方面,在非生产时段,每4小时启动重板给料机松井一次,避免因浆液进入井内导致毛石板结而增加堵井的风险,从管理上和技术上多方面采取措施,把对矿石生产的影响降到最低。

此后,又经过多次工艺优化调整,方案最终于2021年11月12日通过水电八局评审。

攻坚克难齐奋进  溜井水害迎刃解

溜井渗涌水防治项目分为一期与二期两大阶段。2022年2月,一期工程施工在2#溜井正式启动。

“冬季是治水工程施工的最佳时期,我们一定要在汛期到来前完成施工。任务再艰巨,我们都要拿下。”施工启动会上,治水项目负责人杨柱态度坚决地立下军令状,给团队成员下达了任务,拧紧了神经。

没成想,帷幕注浆工作刚一开始就杀出个“程咬金”!原来在首次注浆过程中,强导水通道始终堵不上。一经排查,原来是通道与溜井竟然是联通的,浆液直接流入了井内!

“这是个好现象,至少我们找到了关键性通道!”困境之下,施工负责人徐磊看到的却是机会。

“现在的矛盾就是注浆作业与溜井下料产生冲突了,井上、井下必须要联动起来,密切关注注浆、漏浆情况。”长九公司科技质量部负责人罗飞跃提出了解决方案,“现场协调我来负责。”

最终,治水团队顶着巨大的生产压力,始终保持“难点无法回避,继续作业才有破局希望”的信念,在经过连续76小时的间歇性循环注浆作业之后,浆液浓度逐步提高,灌浆压力达到稳定值,漏浆情况逐渐减轻直至整个通道顺利封堵完成。正是经历这次“意外抢险”,给后期施工积累了关键经验。

2022年7月6日,经过147个日日夜夜的艰苦奋斗,2#和1#溜井治水工作提前45天完成。经过近一年的运行检验,治水效果显著,溜井渗水量已经从最高的300m³/h控制到小于30m³/h。这一变化大幅提升了溜破系统在雨季的正常运行能力,优化了井下生产条件,保障了系统生产效率。

至2024年4月15日,二期工程3#、4#溜井治水工程历时232天相继完成施工,2024年10月15日通过竣工验收。

在整个项目实施过程中,长九公司和长矿院精诚合作,取得了良好的治理效果,其建设过程中总结的“大型灰岩矿溜井-平硐开拓生产系统岩溶地下水治理”技术创新成果,一举斩获中国有色金属建设协会“2024年度有色金属建设行业优秀工程设计奖”,获得行业认可。不仅如此,长九项目尾矿—滤饼作为灌浆基材,其良好的工程应用性能得到了实际验证,为拓宽销售渠道起到了积极作用。






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