某矿区采矿区治理设计方案

1 某 矿区采矿区治理 设计方案 1 项目概况 项目名称 ： * 建设地点： * 项目性质： 采空区治理工程 建设年限： 2017 年 2月 2018年 3月 建设内容及规模： （ 1） 位于断层破碎带 620 （ 2）位于断层破碎带 89032个）； 充填量 50000m （ 3）二中段采矿区充填 46000 （ 4）三中段采矿区充填 39000m。 投资估算： 总投资 500万元。 （ 1）项目建成后，断层破碎带 当多采 7万吨汞矿，按开采期限 计，每年多产矿石 3 万吨，矿石价格以 1000 元 /吨计，年销售收入在现有基础上增加 350万元。 （ 2）采场及运输巷注浆后，可减小涌水量 150m3/h，每日可节约 32400 度用电，每年可节约抽水费用 60多万元。 （ 3）主运输巷注浆加固后，可继续安全使用，无需重开凿新运输巷，运输巷按照 500米运输巷施工费 2800元计算，可节约投资 140万元。 （ 4）采空区充填后，地下水位有可能逐步上升，解决矿区周边村寨多年来饮用水困难的问题，产生良好的社会效益。 （ 5）降低地面塌陷几率，减少地质灾害治理费用。 报告编制依据： （ 1）中华人民共和国矿产资源法； *矿区采空区治理可行性报告 （ 2）中华人民共和国矿山安全法； （ 3）中华人民共和国安全生产法； （ 4）冶金矿山采矿设计规范； （ 5）金属非金属地下矿山安全规程（ 2006）； （ 6）爆破安全规程（ 2003）； （ 7）安全生产条例； （ 8） *矿区资源储量核实报告； （ 9） *开采设计方案及图纸。 2 项目建设背景及必要性 山概况 (1)矿山基本情况 贵州省铜仁地区 *矿业有限公司于 2004年成立，前期开发铜仁汞矿乱岩塘汞矿体内的矿床， 2005年动工， 2007年 4月竣工，经铜仁地区安全生产监督管理局验收后投产。 *可分为三个块段，即乱岩塘块段 (裂北盘 )，大坪块段 (裂附近 )及油房喇阴山朗块段 (裂附近 北盘 )。 2010 年底， *矿区乱岩塘汞矿 裂以北的矿体基本全部采完，为了有效的开采 裂南盘 2008年 2009年先后请长沙矿山研究院对 裂进行不良地质体的研究，并提出相应的治理方案，但因 行帷幕注浆存在一定的安全隐患，决定放弃通过 107断裂以南的矿体。 2011年 4月，委托贵州创新矿冶工程开发有限责任公司对附近对 *乱岩塘 汞矿 裂南盘 裂之间的矿体开采方案进行设计，充分利用*现有的工程设施，进行了贵州省 *开采方案设计 (变更 )设计。矿山采矿方法采用房柱法，后退式回采；轻型风动凿岩机爆破落矿；局*矿区采空区治理可行性报告 部木料支护；机械排水；机械抽出式通风方式；矿车运输。矿山所采矿石直接运至距离矿山 黄土坡选冶厂深加工。矿山设计损失率 15%；贫化率 5%。 （ 2）交通位置 *矿床位于贵州省铜仁市北东 里的湘黔边境上，其绝大部分属该市滑石乡管辖，仅南段东侧跨入湖南省凤凰县阿拉区黄合营乡所辖亭子关境内。矿床长 积 方公里。地理坐标为东经：109 19 33 109 20 16，北纬： 27 49 04 27 50 13。 怀渝铁路已建成，通过铜仁市，往东经凤凰到枝柳铁路吉首站，里程 100公里，往南经铜仁到湘黔铁路大龙站，里程 85 公里。矿区交通较为方便（见图1）。 图 1 贵州省 *交通位置图 牛郎盘信普觉孟溪乌罗木黄梵净山桃映坝黄江口凯德闵孝缠溪乱岩塘铜仁市太平营大兴凤凰花垣迓驾世昌保靖古丈吉首麻阳铜仁汞矿厂漾头茶店秀山酉阳甘龙天堂铅厂万山新晃大龙玉屏芩巩小煲烂桥民和田坪花桥中坝羊场镇远清溪三穗石阡塘头 大坝场施秉白沙龙塘许家坝思南印江潮砥鹦鹉溪德江土地坳沿河官舟思朵松桃2 5 7 0怀化市乌江108 109 110 29 2 9 28 27 28 27 110 109 108 铁路省界市县城乡镇矿区范围重湖南贵州庆高等级公路*矿区采空区治理可行性报告 （ 3）矿权设置及相邻矿界关系 该矿山地处湘黔两省交界地带，东边与湖南省凤凰县金山矿业有限责任公司头坡脑汞锌矿接壤，东北方向于凤凰县矿业有限公司相连，无矿界纠纷。 （ 4）储量利用情况 贵州省地质矿产局 103地质大队 1988年 12月提交的贵州省铜仁县滑石汞矿田初查及乱岩塘汞矿详终地质报告，按 D 级的计算方式，乱岩塘矿区普查圈定的矿块分为 6 个小块段，求得汞矿金属储量 2321t，前 层以南的、的矿体尚未进行开采， 湖南省地质矿产局 405地质大队 1977年 12月提交的 湖南省凤凰县茶田矿田白岩壁矿段汞矿地质初勘报告，白岩壁矿段普查圈定的矿块分为 10 个小块段，求得汞矿金属储量 经生产探矿，获得 *矿区储量见表 1994 年因矿坑涌水量大，开采成本高于销售价格故停采至今， 近的 1、 2、尚未进行开采，汞金属储量为 累计 *矿区尚未开采的矿石量 属量 2016 年储量核实报告提交 *矿区地质储量 25 万吨。 目建设的背景及必要性 床开采技术条件 (1)水文地质条件 矿床为深埋在地下的隐伏盲矿，其不仅低于当地的侵蚀基准面，而且由于 层的切割结果，比南部白岩壁矿床低约 200m。区内虽有地表水流通过，但鉴于上部含水层富水性弱，隔水层 (12 h)层厚度大，对地表水体和上部含水层的沟通可能性不大，由于矿床内断层构造多具隔水性和阻水性，其断裂构造及其伴生的微裂隙具导水性，因此，矿床开拓时，地下水进入坑道的主要形式是直接的，本次拟采矿区均位于 层北（下）盘，*矿区采空区治理可行性报告 在矿山开采过程中，要特别提防导水断层引起的矿坑 涌水。由于矿床埋深大，排水条件较差，在局部地段水文地质条件较复杂，在矿山采掘过程中，还应预防坛子水涌出对井下作业人员的危害。 (2)工程地质条件 矿层顶底板岩性，裂隙节理发育程度，破碎软弱层的厚度和分布情况：矿层及顶底板主要由碳酸盐沉积岩组成，为层状结构，岩层的厚度比较稳定。经测试：顶板有机质粉晶白云岩的平均抗压强度垂直层面为 369 公斤厘米 2、平行层面为 810 公斤厘米 2；矿层层纹状细晶白云岩平均抗压强度垂直层面为 322 729 公斤厘米 2、平行层面为 383786 公斤厘米 2； 底板砾屑白云岩平均抗压 强度垂直层面为 503 公斤厘米 2、平行层面为 531 公斤厘米 2。据此，乱岩塘矿床应属于坚硬半坚硬岩石为主的层状矿床。 矿床范围内断裂构造发育，但破碎带尤其是级构造破碎带一般胶结良好，矿层及顶底板岩层是比较完整、稳固的。裂隙以矿层及其顶底板接触面附近尤为发育，均属受断裂构造影响的微裂隙和闭合节理，多数产状比较陡，有的近乎直立。由此，其垂直层面的抗压强度一般均低于平行层面的抗压强度。风化和岩溶作用鉴于埋深大，地下水循环缓慢已基本消失，一般不存在软弱层和不良工程地质现象，工程地质条件简单。 场及矿柱稳定性差 *矿区汞矿矿层埋藏深，大都在 300m400m 之间，属缓倾斜矿体，矿体倾角在 1025 度之间，矿体厚度在 37m 之间不等。 裂为一条近东西向成矿后构造，沿 70 85方向横跨此矿区中部，区内长 层倾向向北，倾角 57 71；垂直断距约 正断层。并有南盘相对北盘向东移动，水平断距 1015 米。断裂两侧 5 米范围内岩石挤压破碎厉害。构造角砾岩发育，其宽度一般为 1 5米，角砾直径 2厘米，岩层结构较为松散。 采用房柱法采矿，矿体顶为了确保安全，在采矿 过程中预留了很多不规则矿柱，矿柱的间排距约为 15m 15m，矿柱近似园形，矿柱直径约为 3m。由于受断层破碎带 场顶板围岩破碎，采矿过程中，多次发生冒顶事故，幸好没有人员伤亡。参见图 3、图 4所示。 *矿区采空区治理可行性报告 图 3 采场顶板围岩破碎开裂 此外，矿柱在采动地压的长期作用下，开始受压变形，开裂，甚至垮落如图 5、图 6所示。不但造成大量矿量流失，而且无法保障井下生产安全。为此，2012年在垮坍较为严重的采区用钢筋砼砖构筑人工矿柱（参见图 5、图 6），但由于采场围岩过于破碎，围岩压力大，人工矿柱多处出现变形和片帮（参见图7、图 8）采场矿量损失和作业人员安全隐患仍未消除。 图 4 采场顶板冒落 *矿区采空区治理可行性报告 图 5 矿柱出现开裂 图 6 矿柱出现片帮 *矿区采空区治理可行性报告 图 7 人工矿柱出现片帮 图 8 人工矿柱出现开裂 空区顶板、矿柱均出现不同程度垮塌 *矿区采空区治理可行性报告 老采空区属于上个世纪六七十年代由贵州省司法局大洞喇监狱遗留，尽力了四五十年的地压沉降，大部分支承空区顶板的矿柱已受压变形，为了安全起见，矿山恢复生产后不得不加大投资力度重新设计安全通道，避开采、采空区。 从上所述可知， *矿区汞矿 层破碎带附近的采场顶板冒落和矿柱的垮坍造成约 7 万吨矿体难以开采回收，且开采贫化损失大，采场作业安全隐患严重。由于我国汞矿资源缺乏，为安全开采 用新技术和新工艺对其采场顶板及矿柱进行加固，充填采空区势在必然。 3 技改工程内容规模 根据 *矿区汞矿 运输巷出现严重开裂的情况，结合贵州省地质矿产勘查开发局 103 地质队提供的 *矿区汞矿开采设计方案、 *矿区汞矿开拓系统平面图以及目前的生产实际，本技改工程的内容及规模如下： （ 1）位于断层破碎带 围内矿体采场顶板加固 2620计施工钻孔 81个，累计钻孔 240m；充填尾沙量 32000 （ 2）位于断层破碎带 围内的矿柱加固 189032 个）：注浆钻孔128个，钻孔量 384m，注浆量 460 （ 3）距离主运输巷口 910 米开叉处沿主巷道走向 60 米范围内全断面帷幕注浆，加固长度 60m：帷幕注浆钻孔 120个，钻孔 600m；帷幕注浆 390 4 已有工程技术条件及技术路线 有工程技术条件 *矿区汞矿是一个开采多年的老矿山，采用房柱法采矿，自 2005 年恢复生产以来，采场顶板冒落问题一直是制约采矿作业能否顺利进行的一个关键因素 ,随着矿山开采范围的扩大，采空区的规模增加，冒落现象时有发生， 给采场作业带来较大危害 ,直接危及到采场作业人员的安全。 通过长期的实践摸索，系统地掌握了矿体顶板围岩的工程力学性能，在 研究和分析采场顶板的冒落原因的基础上 ,提出预防顶板冒落的措施 ,对防止采场顶板冒落和保*矿区采空区治理可行性报告 障采矿生产的安全取得过一些效果。 实践表明 ,*矿区汞矿致力于采空区稳定性的治理工作，已形成了一套具有矿山自有特色的应急处理系统，培养了一支实践经验丰富、能解决实际问题干部技术队伍，为下一步矿山采顶板与主运输巷帷幕注浆综合治理技术改造奠定了基础。 此外，帷幕注浆、尾沙充填综合治理涉及工程地质、水文地质、物探、注浆材料和工艺、井下高压防喷、特种设备等多个专业和领或 ，我们已聘请这些相关领域的专家到矿山现场，提出了合理的方案和技术措施。为本工程的实施提供了工程参照和技术支撑。 术路线 项目采用理论分析与现场实际相结合的研究方法，通过资料分析、地面井下调查及工程探查等手段进一步查明矿区矿体顶板围岩及主运输巷围岩的工程水文地质条件。然后在主运输巷内、 点掌握目前采空区内变形较为严重部位的特征；分析比较各种可行的加固方案；开展新型注浆充填材料、工艺试验研究及安全措施研究；解决*矿区汞矿目前存在的采空区冒落、矿柱 变形失稳、主运输巷下沉开裂、采空区充填的技术难题。 5 工程技术方案 根据目前矿山的现状，有三个方案可供选择： 方案一： 加密采场预留保安矿柱，或加大矿柱的尺寸，改善采场及采空区顶板的受力条件，以达到防止采场顶板冒落的目的； 主平洞已下沉部位采取重新开凿运输巷道，避开下沉开裂部位方案。 本方案的优缺点是采空区冒落治理这一块不需投入任何工程，因而前期投资少；缺点是加密矿柱或加大矿柱尺寸占用了大量的矿石资源，因而回收率低，造成资源浪费；主运输巷沉降开裂这一块采用新凿巷道，具有施工周期长，影响目前矿山正常的生产，且成本高。 *矿区采空区治理可行性报告 方案二：密闭老采空区，在新采空区和未来的采空区实行废石充填 *矿区设计年采矿量 10万 年掘进废石量在 5万 在确保完成采、出矿生产计划的同时 ,充分利用现有采、出矿设备及现有工程和采空区的基础上 ,完善有关设施建立的系统。现有资源可利用的主要设备有 方米矿车 ,人工装载废石，主要工程设施包括转运溜井、采场天井 ,用于跨中段、跨分段转运。其中 225 水平矿体厚大 ,布置采场多 ,采后空间大 ,可大量回填废石。因此 ,在主矿体区域布置两个专用废石井 ,石井贯通 240 水平中段 - 225分段 , 建立一套卸碴设施。 240 以上的掘进废石通过矿车推到废石井对采场采空区进行回填。 分层充填采场回采高度一般为 5. 5 8. 5 m。其中采用风钻压顶采场采空高度在 5. 5 6. 5 m。回填时矿房采场要求两帮距矿体 1. 5 m 以上 ,废石堆高距离充填面大于 0. 5 m,回填后采用胶结充填 ,并用高标号水泥浇面 ,浇面层厚度 0. 3 柱采场由于两帮是充填体 ,因此两帮回填到边 ,整个采场回填。空间较高的采场 ,用铲运机分多层回填、压实。废石面距离充填面大于0. 5 m,回填后采用非胶结充填 ,采场充平后进行浇面 ,胶面层厚度 0. 3 0. 5 m。留底柱拉底采场首层不允许回填 ,待胶结充填高度大于 6 以确保以后安全回采矿石底柱。大直径深孔采矿法目前在我矿较少使用 ,近年来安排了几个间柱及边角难采采场 ,回采高度一般在 4m 左右。下部用胶结充填 ,充厚 8 石 ,采后空间大 ,可大量进行回填。 该系统正常运作由主管安全和生产的副矿长及生产科负责计划和管理。为了使整个回填系统有效地运行 ,制定一系列的年度、季度回填攻关计划和激励措施 ,并根据季度、年度废石回填的情况考核各相关单位。 每个掘进工程在进场施工前 ,一般要求进行现场调查 ,制订现场施工纪要 ,内容包括 :掘进工程产出废石量 ;废石去向和运输设备使用情况 ;附近区域采场作业情况 ,采空区废石消耗量 ;能否进行跨中段、跨区域转运 ,以及需要使用的转运设备和转运井 ;对废石的转运进行可行性分析 ,经济效益比较 ,选取最优方案。每个采场在 空场验收时 ,也要进行现场调查 ,提供空场验收记录 ,内容包括 :可供*矿区采空区治理可行性报告 废石回填的空间 ;废石来源 ;所需转运设备 ,转运溜井 ;转运回填所需时间。废石回填要求废石能就近回填的不转运 ,能消耗于井下的不出窿 ,采空区能利用的不浪费。这样 ,掘进工作面的安排与采场回采安排相互关联 ,只要计划合理、安排恰当 ,既能保证掘进废石尽可最大限度地消耗于井下 ,也能保证采场采空区有足够的回填废石来源。 本方案的优点在于充分利用了生产过程中产生的固体废物，只进行二次平行搬运，不出井，降低了提升费用，同时解决了采空区地压管理问题。 方案三： 对 碎带范围内的采场顶板和矿柱进行预注浆加固，通过高压将浆液压入采场顶板或矿柱的裂中，以大幅度提高采场顶板围岩和矿柱的整体性和力学性能，从而达到防止采场冒落和矿柱变形的目的； 在主运输巷顶板和两帮下沉地段采用全断面帷幕注浆加固，浆液在高压下渗入运输巷周围已出现的裂隙中，将已破坏的围岩重新胶结成一个整体。 本方案的优缺点： 采空区冒落治理这一块在不改变现有采矿方法参数的前提下，能安全回收矿柱和残矿，提高采矿回收率；同时，浆液进入破碎带后，切断了大气降水渗入矿坑的通道，可减少矿坑排水量，降低排水费用。但该方案需投 入一定量的注浆加固工程。 在主运输巷顶板和两帮下沉地段采用全断面帷幕注浆加固，根据国内已有的技术和工程实例，可以有把握控制运输巷稳定，不再出现变形开裂，同时帷幕注浆加固工程同新开凿一条巷道相比，工程量小，成本低，且不影响目前矿山正常的生产。 根据上述三个个方案的技术经济对比得出： *矿区汞矿采空区冒落、矿柱变形失稳、主运输巷下沉开裂采用第二和第三种方案相结合的方式。 固方案的主要参数及工艺 场（空区）顶板、矿柱注浆加固的参数 （ 1）浆液扩散半径 浆液在注浆地层中的有效扩散半径的大小，直接关系到注浆孔孔距的确定，而浆液的扩散范围与受注地层的裂隙产状、裂隙开度、地下水的流速、注浆材*矿区采空区治理可行性报告 料的流动性、注浆材料的凝结时间、注浆压力、注浆方式等诸多因素有关，目前尚没有可靠的公式计算其大小，而主要根据类似矿山注浆工程类比得出，初步取浆液扩散半径：采场顶板 R=柱 R= （ 2）注浆孔的间距、数量及布置 决定注浆孔间距主要参数是浆液有效扩散半径，以使得孔与孔之间浆液相互形成搭接。经计算得出：采场顶板注浆孔的间距为 浆孔的数量为810个，注浆孔采用梅花形布设。矿柱注浆孔的间距为 浆孔的数量为 128个，注浆孔采用梅花形布设。 (3)注浆压力 注浆压力是浆液扩散的动力，是判别浆液在岩石裂隙中充填扩散挤密过程是否正常的主要依据。注浆压力随着注浆孔周围浆液的扩散、沉析、充填压裂等情况的变化而随时变化，一般分为三个力阶段：初期压力、过程压力和终值压力。采场和矿柱注浆加固压力取 （ 4）注浆段长 由于注浆孔深度小于 10m，因而本注浆工程不分段。 （ 5）注浆孔施工序次 本次注浆施工采用分三序施工，前一序孔的施工成果作为后序孔 施工的依据，从而弥补地质资料的不足。 （ 6）注浆孔的技术要求 钻孔在穿过第破碎严重地段，要进行低压注浆，以确保注浆管下入后形成可靠封闭条件；钻进过程中应严格记录钻速、冲洗液漏失量、掉钻起止位置。钻进前后相对静止水位等水文地质及工程地质现象。具有鲜明地质待性的岩芯或检查孔取出浆液结石岩芯时应予保留，岩芯处理前须征得现场甲方工程技术人员同意。 （ 7）压水试验 压水试验的目的是为了求得注浆前岩石的单位吸水量，查看各序次灌浆孔段的单位吸水量随灌浆序次增加后的变化情况。对第一序孔（勘察孔）而言，*矿区采空区治理可行性报告 压（注）水试验采用分段 下入胶塞止水器，对注浆孔则采用孔口封闭器。试验方法采用单点法压水，采用流量计计量。压力表（压力计）安装在孔口，试验前做好试验段的钻孔清洗工作，试验压力取灌浆压力的 80%（或 试验时，每间隔 5 10 分钟观测一次流量和压力值，当流量和压力保持相对稳定，在稳定的压力下，压入流量连续四次读数其最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于 1L/，视为稳定，本段试验即可结束，取最终值做为计算值。根据压水试验成果，确定浆液初始浓度，如表 1 所示。 表 1 初始浆液类型及浓度选择表 钻孔透水率（ 浆液类型 初始水固比 1 5 水泥浆 2:1 5 10 水泥浆、或水泥尾矿砂浆 1:1、 2:1 10 水泥浆、或水泥尾矿砂浆 1:1、 （ 8）浆液浓度变换 注浆一般采用先稀浆后浓浆逐级加浓的原则进行浆液浓度的变换。初始浓度根据岩层单位吸水率确定。一般在裂隙岩层中，连续灌注 20 30 分钟仍不起压，或连续灌注 2 4不起压，则改用浓一级的浆液。当采用最浓浆液灌注仍不起压时，则采用间歇注浆，或水泥水玻璃双液注浆。间歇注浆一次注浆量约 5歇时间一般为 5 8小时。 （ 9）注浆结束标准 注浆过程正常进行的前提下，可依据以下三点结束注浆： （ 1）、注浆压力均匀持续上升达到设计终压，同时钻孔吸浆量小于 10升分时，稳压 20 30分钟，即可结束本次注浆； （ 2）、注浆完毕后，进行扫孔冲洗，再进行压水试验，可认为达到注浆段结束标准； （ 3）、各段达到设计压力，并且扫孔后不漏水，全孔注入量达到设计注浆量时即可认为达到终孔结束标准。 *矿区采空区治理可行性报告 （ 10）注浆材料 帷幕注浆耗用的注浆材料量大，本着堵水可靠、经济节约、原料来源广泛、可操作性和不产生地 下污染的原则，有以下几种注浆材料可供选取。 粉煤灰浆液的性能 (可注性、稳定性、抗渗性、防蚀性、耐久性 )较好，强度高；浆液性能 (抗渗性 )好；浆液材料成本 350 360元 /米 3，且其结石率高 ,勿需加工，质量可靠。 堵大的破碎通道）：水泥尾砂浆是以水泥和矿山选厂出来的尾砂为主要源材料，其 28 天抗压强度达 12满足注浆堵水的强度要求，其粘度为 20厘泊，满足浆液灌注的工艺要求及浆液充填封堵过水通道裂隙的要求。其抗渗系数达 1010，满足注浆材料抗渗指标要求。浆液成本在 100 150元 /米 3之间 . 当裂隙发育，注浆耗浆量大、地下水流速比较大，则采用快凝双液注浆，双液浆可以上述二种注浆材料之一作为甲液，以水玻璃作为乙液，同时在孔内混合或孔底混合灌注。 运输巷帷幕注浆加固的参数 (1) 浆液扩散范围 运输巷帷幕注浆浆液扩散范围与岩石裂隙的大小和分布、浆液的粘度、凝结时间、注浆速度和压力、注浆量等诸多参数有关。根据运输巷围岩的工程水文地质条件，本次注浆方案的浆液扩散范围如下表： 表 2 浆液扩散范围设计值表 裂隙宽度（ 10 浆扩散距离 (m) 2）注浆孔的孔径、孔深、孔数 注浆孔的孔径：根据钻孔设备的能力确定：终孔孔径 42 注浆孔的孔深：根据受注段的位置、长度和止浆岩帽的长度计算确定，初*矿区采空区治理可行性报告 步设计为 56m。 注浆孔的数量及布置直接影响注浆效果和成本。主要根据受注地层的岩层裂隙发育和连通情况、预测的地下水量、浆液的扩散范围等参数，采用计算和作图相结合的方式，反复比较确定。目前工程界采用均匀布孔方式存在针对性不强、无效钻孔量、成本高、施工周期长等诸多缺点，因而本工程采用非均匀布孔，每一圈帷幕注浆孔数为 10个，钻孔循环深度为 5m，共 12个循环，累计钻孔 12个。钻孔的倾角向外 510。 （ 3）注浆压力 注浆压力的大小根据隧道受注地段的静水压、突水的动压力、裂隙大小、浆液的性能及扩散距离、止浆墙（或止水岩帽）的抗压能 力等参数确定。一般注浆压力越高，浆液充填越饱满，结石体强度越高，抗渗性越好，堵水和加固的范围也越大；但过高的注浆压力会造成浆液的无效流失和作业面产生冒浆等。本方案注浆压力 MP （ 4）止浆岩帽的厚度及防漏浆处理 止浆岩帽的作用是防止富水地段地下水涌向工作面及注浆过程中工作面跑浆，在隔水性能较好的岩层条件下，止浆岩帽留 3米，反之预留 5米。 （ 5）浆液注入量 Q 根据岩层的裂隙率、储水空间的大小、浆液的扩散范围、注浆段长度、结石率等参数计算确定，按下述公式计算： Q=式中： L 富水段（或裂隙破碎带）沿隧道轮廓的弧长， m； D 浆液扩散距离的平均值； m； h 受注段的厚度； m； 岩层裂隙率； 浆液的结石率； K 注浆损耗系数；取 *矿区采空区治理可行性报告 根据计算，主运输巷帷幕注浆量为 390 （ 6）注浆结束标准 注浆结束标准以两个指标衡量：一个是注浆压力，另一个是吸浆量。当注浆压力达到设计终压，双液浆吸浆量小于 10L/定 3分钟，即可结束。 浆方法和注浆工艺 （ 1）注浆方式 根据浆液在管路和注浆孔中的运行方式，注浆方式可以分为三类：压入式注浆法、循环式注浆法和自流式注浆法。压入式注浆是直接把浆液压入受注地层中，因此具有孔口装置简单、注浆速度快、压力高、注浆段得到反复多次地充填、浆液填充致密和结石体强度高等优点；本工程设计采用分段压入式注浆。 （ 2）注浆工艺 本工程注浆工艺流程如图 11所示： 综合地质探测 开孔、安孔口管 钻 孔 *矿区采空区治理可行性报告 图 11 注浆工艺流程图 6、全生产技术评价与分析 本次安全生产评价本着尊重客观，实事求是，坚持标准，严格把关，重点突出的原则，从基本条件、管理水平、安全现状的实际出发，力求做到评价准确，措施有力，切实可行，以防止矿山事故发生，特别是体现 “以人为本，安全第一”的精神，为国家充分回收资源、繁荣地方经济、保护人生安全和企业利益提供安全保障。本注浆工程涉及的安全危害因素主要表现在以上两个方面： （ 1）、采场（空区）顶板矿体围岩由于受成矿后断层 岩破碎、构造裂隙发育，注浆加固过程中，出现冒落。 （ 2）、由于主运输巷下沉开裂，在注浆加固过程中，难免会对其产生一定*矿区采空区治理可行性报告 的扰动，可能会出现局部失稳、片帮等事故。 针对本工程安全危害的物特点，拟采用如下防范措施： （ 1）对于断层 碎带范围内的矿体，在未开采前应在稳定的空区内打孔查探其裂隙发育状况，包括裂隙的开度、走向、倾向、倾角及充填物的状况，并对其进行稳定性分析，在此基础上提出处理措施。 （ 2）对于较为破碎地段，在开采前应采取注浆预加固，对于严重破碎地段同时要采用超前锚杆或锚索加固。 （ 3）如局部位置加固后，仍无安全把握，则应加大矿柱的尺寸，或增加矿柱的数量。 （ 3）主运输巷注浆加固过程中，为防止加固施工过程中出现片帮冒顶伤人事故，在注浆施工前，采用密集的木支架，临时支护好下沉开裂段。 （ 4）注浆设备及注浆人员应位于运输巷下沉开 裂段的后端。 （ 5）在变形开裂段设置沉降观测点，监测加固施工过程中运输巷的变形情况，一旦发现异常，及时采取安全补救措施。 7 劳动保护与安全卫生 产过程中危险、有害因素的分析 根据安全生产与劳动保护的相关标准：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（ 中华人民共和国安全生产法；作业场所职业病防治法；贵州省安全生产条例。分析本工程施工过程中涉及的危险有害因素如下： (1)粉尘危害：造浆过程中，水泥漂浮中空中，使空气中游离的二氧化硅达到一定浓度，长时间从事粉尘作业，将损害作业人员的健康。 （ 2）触电事故：注浆加固用的电机械设备多，安装不符合要求，线路老化，在工作和维修时容易发生触电事故。 （ 3）毒物危害：炮烟和矿井产生各种有毒气体，长时间呼吸有毒空气易引起中毒。 （ 4）机械伤害：各种机械的传动部件，防护和隔离措施不完善容易发生压*矿区采空区治理可行性报告 手、砸脚等机械伤害事故。 （ 5）冒顶片帮。 （ 6）噪音伤害：工作场地狭窄、工作时间较长，容易产生噪音危害。 护措施 （ 1）矿山在生产过程中严格按照操作规程办，坚决遏制违章作业、违章指挥和冒险作业现场发生。 （ 2）生产过程中在重点安全监控点、紧急事故处理等安全设施，并建立完善的安全事故应急求援预案和机制。 （ 3）明确责任主体，法人代表是安全生产第一责任人，狠抓各部门责任落实确保安全生产。 （ 4）正确配戴劳动防护用品。 （ 5）正确使用生产工具和设备，遵守安全操作规程或指令。 （ 6）采用的先进技术、设备和配套防护设施。 （ 7）坚持主体工程与安全设施“三同时”，本着“安全为了生产、生产必须安全”的原则。该建设项目必须确保投产后符合职 业安全卫生要求，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。应根据国家有关规定进行分析和评价。 （ 8）建立健全机构，分别成立安全生产管理和职业病防治机制，落实专职人员负责。 （ 9）加强安全生产和职业病防治教训与教育，进一步提高管理人员和从业人员安全生产意识和自我防范能力。 （ 10）防机械伤害。机械设备布置，充分考虑工人安全通道、人流、物流的交叉情况，机械传动部位和旋转物应设防护罩。 （ 11）通风除尘。采场、巷道内有粉尘和有害气体，为了减少粉尘和有害气体对工人影响，严格通风管理，以改善工人作业环境。 8 企业组织和劳 动定员 织机构 *矿区采空区治理可行性报告 为了保证此项目的顺利实施， *矿区汞矿成立采空区治理工程领导小组，建立责任体系，独立组织生产，保证治理工程的顺利进行。领导小组成员如下： 组 长 ： * 副组长 ： * 成 员 ： *（ *矿区总工） *（生产副矿长） *（安全副矿长） *（机电副矿长） *（后勤部长） 场组织管理制度 （ 1）矿山技术计划科根据充填治理合同约定，编制每月施工计划，并向施工单位下达施工任务。 （ 2）建立以领导小组为主体，矿山其它部门参加的现场值班制度，现场值班人员负责对本班的施工情况进行检查，督促机械设备、人力配备的落实情况，搞好施工过程中的质量检查验收，监督安全生产情况，发现问题及时处理，重大问题及时向领导小组组长汇报。 （ 3）施工现场实行施工日志记录制度，由当班人员做好本班次施工过程中的记录，包括注浆过程中涌水量、每班注浆量、充填量、每孔注浆量、设备运行状况等记录。 （ 4）遵守劳动纪律，按时上下班。现场值班人员及注浆工人不得随意离开岗位，特殊情况须经上级领导批准。 （ 5）现场值班人员交接 班时，必须把本班施工情况向接班人交接清楚 ，并移交当班记录。 （ 6）现场值班人员随时检查充填质量方面的违章、违纪现象，对查处的违章、违纪行为，提出处罚意见，并向领导汇报后执行。 （ 7）在充填施工过程中，一旦发现等重大险情，现场值班人员和施工人员*矿区采空区治理可行性报告 应立即采取相应措施，启动 *矿区汞矿事故应急救援预案，并及时上报矿部领导统一安排处理。 员培训 (1)职工来源 :绝大部分来源于当地经安全、技术培训后的农民工。技术和管理人员由公司外聘。 (2)培训计划 :在新设备试用前送特种作业人员到具有安全生产技术培训三级资质的培训中心培训。同时邀请安监局安全技术培训中心对相关从业人员进行安全、技术培训，时间为不低于 72个学时。 (3)培训内容 :a 矿山安全生产法律法规； b 矿山安全管理； 9 项目实施进度安排 本项目从项目可行性研究报告批准起，计划前期工作 1 个月，施工工期 1年，验收 月。项目于 2017 年 2 月启动，争取 2018 年 3 月结束。项目实施计划详见 3表： 表 3 项目实施进度安排表 阶段 序号 工作内容计划进度表 天数 2017 2017 2018 11 12 1 2 3 2 3 4 前期工作 1 编制报批可行性研究报告 25 2 环境影响报告编制审批 20 3 批复可研、资金落实 20 4 项目建设前期工作 20 设计施工 5 编制初步设计和批准 30 6 地质勘察 25 7 施工图设计 25 *矿区采空区治理可行性报告 8 建设施工 330 9 设备安装 10 9 人员培训 安装 15 10 项目验收 10 10 投资估算与资金筹措 要工程量 （ 1）位于断层破碎带 围内矿体采场顶板加固 2620浆钻孔810个，累计钻孔 2400 延米；充填量 50000 （ 2）位于断层破碎带 围内的矿柱加固 189032 个）：注浆钻孔 128个，钻孔量 384 米，充填量 46000 （ 3）主运输巷帷幕注浆加固，加固长度 60m：帷幕注浆钻孔 120 个，钻孔 600m；三中段充填量 39000 制说明及依据 (1)本估算系根据此工程设计方案内容、设计文件及有关资料参照同类工程的现行价格水平进行估算； (2)定额依据：有色建筑工程预算定额； (3)基本预备费按 3%计列； (4)建设期还贷利息暂不计。 程投资 本项目工程静态总投资人民币 495万元。（见工程投资总估算表 4） 金筹措 项目总投资： 500万元。 资金来源：申请非煤矿山专项资金予以支持。 投资概算结果见表 4 *矿区采空区治理可行性报告 本项目工程静态总投资人民币 500万元，其中建安投资人民币