2018年3月,517隊承接了某金礦的礦坑涌水治理設計與施工總包任務。我作為該項目的技術負責人,帶領團隊進駐礦山,拉開了礦坑涌水治理的帷幕。
涌水找通道 調查是關鍵
通過對以往地質資料的了解,我意識到,要想解決該礦坑涌水問題,首先便是找到主要導水通道。為了盡快掌握情況,一遍遍地查看地質資料,深入了解構造發育、地層巖性和井下涌水點情況。為了得到更詳細的現場信息,跑遍了井下每一個分段,每一處涌水點,詳實地記錄了礦山的巖性特征、構造發育和涌水量等。靠著這股干勁,沒過幾天就了解了井下所有涌水點的分布位置、地層巖性和水量變化情況,掌握了井下現狀,提升了分析判斷礦山水文地質條件和根據實際情況制定針對性治理措施的能力。
為了進一步查明鉆孔、揭露導水通道與涌水點的水力聯系,又開展了示蹤試驗。每次都要跑到井下涌水點進行取樣和監測,聽著涌水點轟隆隆的響聲和礦坑其它分段開采的轟鳴炮聲,在井下一待就是幾個小時甚至大半天,直至達到試驗結束標準后才返回地面。通過十幾次這樣的試驗,掌握了不同區域巖溶通道與井下涌水點的聯系程度,為堵水方案的優化調整和工藝改進提供了重要依據,使得治理思路和施工方案更加清晰完備。
通道難堵水 試驗闖難關
找到了主要導水通道,就要解決封堵問題。由于該礦屬于典型的巖溶暗河型大水礦山,地下水流速快、動力強,必須采用鉆孔投料的方式進行先期封堵。骨料有很多種,究竟哪種最合適,科研小組進行了無數次抗沖刷試驗和鉆孔投放的工藝改進。河沙、石子、廢鋼渣、稻殼、麻袋、遮陽網等等,逐一試驗篩選。一旦有鉆孔投料,技術人員就要前往涌水點,詳細記錄跑料情況和數量。涌水點多分布在斷層帶附近,圍巖巖體破碎,隨時有掉塊的可能;有的涌水點出水量超過每小時1000m3,水量大、水流急,必須淌著齊膝深的涌水才能近前觀測;還有的水面下溝壑縱橫,稍有不慎就會跌倒,只能時刻警惕泄水井,手扶巷道側幫艱難行走。經過不計其數的應用和下井觀測,最終掌握了石子等骨料的投放工藝,為封堵涌水通道奠定了基礎。
技術再提升 科研促發展
除了骨料的投放,主要涌水通道的封堵還需結合注漿。針對如此高流速大通量的礦坑涌水,業內并沒有成熟的漿液類型和注漿工藝,一切都要靠探索。作為固定總價的礦坑堵水項目,選用性能良好、價格合理的注漿材料是成敗的關鍵,為此項目部成立了漿液研究攻關小組。對目前常用的水泥水玻璃速凝漿液進行了大量的試驗研究,掌握了不同配比漿液的凝結時間和抗沖刷性能。為了把幾十秒就能膠凝的漿液送入地下埋深上百米的巖溶通道之中,反復研討注漿工藝,多次改進雙液注漿裝置。最終成功研發了深孔雙液速凝漿注漿裝置及工藝,實現了深孔速凝漿一次性灌注體量和質量的雙向提升,為成功封堵地下主要動水通道創造了條件。
就是憑借這種勇往直前的攻關精神,我和項目部技術人員不斷深入研究礦山水文地質條件,為強巖溶管道流條件下礦坑涌水治理關鍵技術的研發打下堅實基礎,大大提升了施工效率,促進了項目的開展。通過依托項目技術難點開展漿液性能試驗和工藝改進的科研項目,研發了多項適用性強、應用效果好的技術工藝和配套裝置,先后提交了6項專利申請(已有1項發明專利、3項實用新型專利被授權),發表了4篇研究成果論文,獲得3項省部級QC成果獎勵,大幅提升了華勘院在大水巖溶礦山礦坑涌水治理方面的技術實力,為公司高質量發展增添了動力。(高學通)