浅谈解决某露天铜矿山采坑清淤难题

2020-02-25祝志强

世界有色金属 2020年23期

祝志强

（江西铜业股份有限公司城门山铜矿，江西九江 332100）

城门山铜矿位于江西省九江市赛城湖南岸，是一座以铜、硫为主，共生钼、铁、锌，伴生金、银等多种金属的大型露天矿山。凹陷露天矿山水仓清淤工程是露天矿开采到一定阶段，采矿工作帮、采坑泵站、排水系统位置发生变化、端帮扩帮工程以及确保防洪度汛要求、生产（备采）矿量等满足矿山生产需要的一项系统性工程[1]，涉及给排水、地质、测量、采矿等多专业联合作业。10#采坑-106m 水仓清淤工程距-94m 水仓清淤时间已有两年之久，本次清淤工程情况更为复杂、更为困难，汇水面积大、淤泥量大；并且关系着2021 年防洪度汛以及2021 年矿石保有量。

1 清淤困难的症结及生产现状

1.1 2014 年—2019 年历年矿区降雨量汇总表

表1 实验室统计数据单位：mm

图1 降雨量月度对比

通过对2014～2019 年历年矿区降雨量数据分析，2019年属于近年来降雨量（975mm）最少的一年，且存在一定的规律性。

1.2 造成清淤困难的原因

1.2.1 地质原因

10 坑-106m 水仓经过两年的淤泥沉积厚度达到两米，水仓内汇水面积超8000m2，水仓周边矿石大部分作为入选矿石送入选厂，导致清淤干介质不足。

10#坑淤泥厚度大、淤泥含水率高，汇水面积大，水仓周围清淤所用干物料少。

1.2.2 水文原因

清淤前期三项工程及水沟等布置未完全施工到位；采区地下涌水量5800m³/d，且不断流入水仓。清淤前期准备工程未实施到位采区涌水量大，水沟不合理，汇水点单一不断流入10#坑-106m 水仓，清淤面积大。

1.3 生产现状分析

作为深凹露天矿山，树立“旱季防洪思想”不可动摇，2020 年的防洪压力势必大增；其次，“不搞大开发，共抓大保护”的环保高压态势，矿区三面环湖以及当前尾矿库库容压力的紧迫形势，在2020 年汛期来临前，10#坑水仓就必须形成蓄水能力以满足防洪度汛要求。

为保证防洪度汛工程的实施、当前及来年生产任务的完成[1]，必须要将10#坑-106m 水仓清淤工程及水仓降至-118m。要确保矿山生产矿石保有量、保有期。

2 解决措施

2.1 优化布局创造空间

清淤前期三项工程需施工到位，确保清淤工程实施创造条件[2]。

（1）采区-94m 台阶逐步完成靠帮工程，在-94m 西、北帮形成工作面延伸，保证采区衔接正常以及并在-94m 东帮进行靠帮到界，形成排水系统通道，保证-82m 动力系统设施场地稳定。

（2）10#坑形成-118m 南侧水仓蓄水，确保-106m水仓蓄水引流至-118m，同时将-106m 台阶以上水引至-118m 水仓，完成-106m 浮筏移至-118m 恢复采坑-118m 排水系统[3]。

（3）10#坑-106m 水仓的清淤工程，需先打开局部采掘空间，为安全高效生产创造条件。

图2 采区清淤现场图

2.2 控制源头超前排水

采坑-106m 以上逐个台阶梳理水流走向，水沟改道，控制源头[4]，避免水源源不断进入-106m 水仓，同时加大排水能力，将水位降到允许设备作业高度。

2.3 创新思路高效清淤

（1）通过采取“化整为零”策略，将整个水仓利用挡坝一分为二，各个击破。北部清淤仓开沟引流沥水[5]，南部清淤仓截水同时满负荷抽排水。挡坝参数：宽16m，长60m，达到铲运钻设备通行要求。

（2）清淤过程中，采取“水来土淹”策略，同时对清淤挡坝局部开浅沟进行引流，确保挖机作业平台平稳，降低淤泥含水率[6]。

（3）集中力量“白+黑”进行清淤，为加快清淤进度，白天采用两台套设备，中晚班采用一台套设备投入清淤工程。

（4）挖机清理淤泥时常常不能很好的作业，容易造成陷机和清淤进度不快，认真了解作业环境采用正确方法和装载车辆的配合，达到安全作业和高效清淤。以下是适用于露天矿山挖掘机清淤作业的先进操作法——清淤法。

①当挖机进入清淤作业点时先仔细观察四周环境找到合适清淤点。要求：将铲斗试探挖机行进路线和车辆倒车位置周边工作面是否安全。②清淤前应保持挖机平稳。要求：将周围大块垫至陷机点，防止挖机机身不稳。③将装载车辆尾部用土料做好挡泥墙。要求：将尾挡用铲斗压实，尽量将挡泥墙做至高于两边挡板高度防止车辆上坡淤泥外泄。④挖机装载淤泥时应低于车斗两边挡板高度。要求：装淤泥时应轻举慢放防止淤泥飞溅。