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《地下金屬礦山井下帷幕注漿實(shí)施方案》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、前言XX鐵礦位于XX市西南12公理,該礦為中型隱伏接觸交代型的矽卡礦床。現(xiàn)設(shè)計(jì)開采為西部礦體,礦體主要賦存于-195m~-305m標(biāo)高間,從8線到10線,礦化帶走向長210m,水平厚度為10~120m。礦體上下盤圍巖是大理巖、閃長巖和矽卡巖,大理巖為礦床主要充水巖層,其巖溶裂隙發(fā)育,富水性強(qiáng),礦坑涌水量大,水文地質(zhì)條件復(fù)雜,特別是礦體與圍巖接觸帶是地下水主要逕流通道,加上其穩(wěn)固性差,遇水膨脹和軟化,極易產(chǎn)生塌落冒頂,嚴(yán)重影響了井下的的正常生產(chǎn)和安全作業(yè)。XX鐵礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為50萬噸,現(xiàn)年生產(chǎn)量為30萬噸,由于受到
2、地下水害等多方面因素的影響,采礦能力無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。XX鐵礦從試投產(chǎn)開始,礦山防治水指導(dǎo)思想主要是以疏干排水為主,防探堵水為輔的措施。由于XX礦地下水靜、動(dòng)儲(chǔ)量都較大,采用疏干排水的防治水方案不僅不能達(dá)到疏干的目的,還可能導(dǎo)致地面出現(xiàn)塌陷、水資源破壞等地質(zhì)環(huán)境問題,而且存在突水的威脅,尤其是高昂的排水費(fèi)用(現(xiàn)在1千萬元左右/年,每噸礦石排水成本達(dá)25m3水的費(fèi)用),進(jìn)而影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可持續(xù)發(fā)展。因此,必須開展防治水技術(shù)研究,對(duì)礦區(qū)水文、工程地質(zhì)條件尤其是礦床圍巖水文、工程地質(zhì)特征進(jìn)行調(diào)查研究,通
3、過理論分析及比較,制定有效、經(jīng)濟(jì)、合理的防治水技術(shù)方案。為了避免災(zāi)難性的水患發(fā)生,達(dá)到高效安全采礦生產(chǎn)的目的,魯中治金礦業(yè)集團(tuán)公司于2006年7月與我院簽訂協(xié)議,合作開展XX鐵礦綜合防治水技術(shù)研究。經(jīng)過一段時(shí)間的前期工作,并經(jīng)雙方反復(fù)論證,確定XX鐵礦采用井下礦體圍巖帷幕注漿的防治水方案,其注漿孔布置擬采用縱橫交錯(cuò)形式,分兩期工程實(shí)施,前期工程采用穿脈水平探水鉆孔(按10m×12m網(wǎng)度)注漿,后期工程則在圍巖中布置近礦體傾向的橫向鉆孔進(jìn)行加密注漿。1.區(qū)域地質(zhì)概況1.1地形地貌礦區(qū)位于XX市西南牛泉鎮(zhèn),交通十分方便。
4、地貌為剝蝕丘陵區(qū),礦區(qū)位于XX斷陷盆地南部,礦山帚狀構(gòu)造的收斂部位與礦山背斜西南巖體之侵沒端。礦區(qū)地形南高北低51,最高400m,北部最低標(biāo)高160m,屬汶河Ⅱ級(jí)地貌。汶河為本區(qū)主干河流,發(fā)源于盆地東部,由東婉蜒西下,縱慣全區(qū)。是大氣降水及地表水匯聚、排泄通道,其洪峰流量達(dá)2920m3/s(1966年7月15日)。另外,方下河、嘶馬河、匯河、顏莊河、塔子河、石河等,枝狀溪流也較發(fā)育,皆為季節(jié)性河流。區(qū)內(nèi)年平均降雨量為759.7mm(1963~1977年),降雨量多集中在7~9月,占年降雨量的71%,最大降雨量1369
5、.6mm(1964年),最小降雨量為490.9mm(1965年)。盆地區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造嚴(yán)格受魯中緯向構(gòu)造及魯西旋卷構(gòu)造的控制。魯中緯向構(gòu)造促使盆地內(nèi)主要構(gòu)造線、地層走向呈近東西向展布;盆地及弧形斷裂則魯西系旋卷構(gòu)造的產(chǎn)物。1.2構(gòu)造山東中部區(qū)域性緯向構(gòu)造體系中有一條東西向斷裂構(gòu)造和魯西旋卷構(gòu)造前緣?。╔X?。┛刂屏薠X盆地的生成。構(gòu)造盆地為一完整的水文地質(zhì)單元。本區(qū)構(gòu)造形跡以斷裂為主,褶皺次之。主要構(gòu)造有:東西向斷裂、弧形斷裂、帚狀構(gòu)造。(1)東西向斷裂:石門官莊——塔子斷裂,斷層走向呈近東西向展布,與其傾向之共同點(diǎn):皆
6、為舒緩波狀。斷裂通過之處,局部地段造成陡坎,高差可達(dá)10米以上,造成地層缺失,其垂直斷距400米以上。地表所見斷面一般傾向北,傾角65~85度,局部地段斷面直立,甚至反向向南傾斜。該斷裂為先張后壓。它是東西向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。魯西系旋扭運(yùn)動(dòng)使之復(fù)活,發(fā)生了第三期以壓扭為主的沖斷。因此它是一條具扭性的壓性斷裂帶。(2)弧形斷裂:XX弧形斷裂是魯西系旋扭構(gòu)造的產(chǎn)物,斷距較大,規(guī)??捎^。西自泰安,經(jīng)由盆地北、東緣的銅冶店、鐵銅溝、延伸至沂蒙山區(qū)以遠(yuǎn),其斷距在千米以上。它由內(nèi)外兩弧形斷裂組成,口鎮(zhèn)——顏莊斷裂為其內(nèi)弧,兩者皆屬
7、壓扭性質(zhì)。在弧形斷裂旁側(cè),分布有與主斷裂性質(zhì)相同的、展布方向一致的逆沖斷層,形成瓦式構(gòu)造。(3)帚狀構(gòu)造:礦山帚狀構(gòu)造為XX弧形斷裂二次旋卷構(gòu)造。它由礦山背斜、八里溝向斜等壓必結(jié)構(gòu)面組成,其向SW收斂、NE撒開。礦山背斜:位于盆地東部、XX市北西。背斜中部凸起呈殘丘,其軸向?yàn)镾W-NNE向,北端略有偏NNW之趨勢,全長8~9公里,寬約5公里51,核部為燕山期閃長巖,兩翼為中奧陶系、石炭、二迭系地層。為中部略向南凸的弧形背斜。兩翼中奧陶系灰?guī)r傾角較陡,約在40度以上,與閃長巖接觸交代,是成礦之有利部位。八里溝向斜:于背
8、斜之東南,市南側(cè),核部為侏羅系地層,兩翼為二迭、石炭、奧陶系地層。其上有第三第四系地層覆蓋。向斜軸SW-NE向展布,并逐漸偏NNE向,軸長10公里,寬6公里,其西南端,向斜翹起、封閉。1.3巖漿巖在本區(qū),中生代燕山晚期巖漿活動(dòng)最強(qiáng)烈,形成中偏基性的閃長巖體,分布在盆地不同的構(gòu)造部位。其中礦山、角峪、鐵銅溝、金牛山巖體具一定規(guī)模,為區(qū)內(nèi)四大巖體,