浅谈黔北大竹园铝土矿山岩溶溶蚀对巷道掘进的影响

欧益策

[摘要]通过分析岩溶溶蚀对D1104采场巷道掘进工作面的影响，探讨了巷道掘进过程中需要注意的事项和采取的措施，有效的进行支护，保证了施工安全，为在其他类似情况下施工积累经验。

[关键词]岩溶溶蚀 巷道掘进 影响 措施

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-60-1

1 矿井概况

黔北大竹园铝土矿是20世纪90年代初发现的一个大型铝土矿床，设计生产能力100万t/a。

区内发育一条呈北东-南西向展布的栗园向斜，是矿区的主体控矿构造。

同时区内地层因受构造及岩性控制，基本形成上部透水、中下部含水、底部隔水的潜水含水层格局。

在栗园向斜台地上，分布着大面积的碳酸盐岩，岩溶地貌、封闭状岩溶洼地极其发育，大气降水经洼地、漏斗、落水洞于岩溶管道集中径流在低洼处排泄。

因此，矿区属地质条件为复杂类型，工程地质条件、水文地质条件亦复杂的溶洞充水、顶板进水的岩溶充水矿床，开拓方式采用多中段平硐分区开拓。

2 掘进巷道简介

D1104采场作为整个矿山的首采采场，位于大竹园铝土矿山的东北部9～19号勘探线之间，标高大约1260m至1310m，方位0°，水平宽约146m，顺槽水平长约956m，采场水平面积大约13.95万㎡。

该巷道设计宽4m，高2.8m，掘进层位主要位于铝土矿、铝土岩及粘土岩的含矿层位中，其直接顶板为梁山组炭质泥（页）岩隔水层，上覆地层为透水层、含水层，矿坑充水的含水层为栖霞组、茅口组灰岩，矿系下伏地层为韩家店群页岩隔水层。

但据前人钻孔资料揭露情况分析，梁山组的炭质泥（页）岩厚度不稳定，为0～5.35m（zk2401）。岩溶溶蚀蚀区距设计巷道顶板0.7～6.48m，在巷道掘进过程中，常遇裂隙水、溶蚀水渗入到巷道中，为巷道掘进及支护带来了一定的困难，因此研究岩溶溶蚀对巷道掘进的影响显得尤为重要。

3 岩溶溶蚀对巷道掘进及支护的影响

设计巷道掘进方向沿栗园向斜北部，据在向斜附件资料显示分析，向斜北部的岩体因受南东—北西向应力的挤压，导致节理、裂隙及岩溶发育。

故在施工过程中，常遇裂隙水、溶蚀水渗入到巷道中，给巷道掘进带来了影响。

岩溶溶蚀易造成冒顶现象，特别是在大气强降雨时期，封闭状岩溶洼地地表径流迅速，排泄条件好，大气降水集中通过封闭洼地岩溶管道注入坑道，瞬间形成大量大气降水进入坑道，从而造成冒顶，增加顶板管理，影响巷道掘进及安全生产。

根据巷道掘进及前人施工的钻孔工程揭露的地质情况分析，位于巷道掘进的上覆含水层岩溶裂隙、溶洞发育，且多为泥、沙、石充填的溶洞，在巷道掘进的过程中，由于顶板的炭质泥（页）岩的不稳定，易使溶洞充填物进入巷道中，导致冒顶和危及人身安全，还可能损坏机器设备。

总之，巷道在掘进时，遇到岩溶溶蚀区会使掘进受阻，影响掘进进度，同时也会增加相应工程量及成本，降低工程效率，最终影响公司的经济效益。

4 已采取的防治措施及注意事项

（1）为确保巷道安全生产，公司要求在巷道掘进过程中，先通过在巷道迎头工作面及顶板打设超前探孔，探明前方及顶板水文地质情况，再据情况采取相应措施后施工。

（2）对在溶蚀区中渗入到巷道的水，采用挖沟引渠或管道系统汇集于水仓，将水排至地面。

（3）在日常掘进过程中，始终坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，确保安全生产。

（4）加强生产部门与地质部门之间的联系，遇到复杂水文地质情况，应先探后掘。因施工或其他原因造成巷道积水，应及时将水排出，以减少对巷道底板岩石的溶蚀。

（5）巷道掘进过程中与过后，应加强对顶板及两帮的支护和管理，避免给安全生产带来影响。

5 总结

大竹园铝土矿山水文地质条件复杂，巷道沿矿层掘进，其顶板岩溶溶蚀现象严重是安全生产方面存在的重大隐患，而且随着后期回采范围的扩大，这个问题将日益严重。

探讨岩溶溶蚀对巷道掘进的影响，防止冒顶事故的发生已成为巷道掘进面临的大事。

铝矿分公司通过采取顶板管理、严格落实“先探后掘、先治后采”原则、采取顶梁超前支护等一系列安全措施后，D1104采场巷道掘进期间，取得了明显的效果，未发生冒顶等事故，使得在提高巷道掘进安全性与稳定性的同时，实现巷道掘进的综合效益，为以后在类似水文地质条件下工作积累了一定的经验。

参考文献

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