同步尾砂膏体充填系统施工测量技术研究

同步尾砂膏体充填系统施工测量技术研究

李庆

云南锡业集团（控股）有限责任公司大屯锡矿   云南个旧661000

摘要：实现采充平衡，是大屯锡矿可持续生产的可靠保障，同步尾砂膏体充填系统以选矿车间产生的尾砂作为充填原料，在降低充填成本的同时可极大缓解尾矿库的库容压力，矿山的采充平衡阈值也将得到进一步优化，是“生态优先，绿色发展”理念的具体实践。

关键词：形变微量控制    尾砂膏体充填系统  大断面硐室施工管理

1、前言

同步尾砂膏体充填系统由立式砂仓、水泥仓、超大断面硐室与大断面辅助斜坡道、安全人行通风斜井和相关措施工程组成，分项工程众多，彼此间相互贯通，联系紧密，主体自下而上为充填泵层、搅拌层（砂仓底层）砂仓顶层，垂直高差45米。在井下建设如此巨大而复杂的尾砂充填系统，在国内地下金属矿山来说也属首次，工程建设之复杂，精度要求之高，对测绘团队提出严峻考验。

图1 尾砂膏体充填工程全貌

2、解决方案

技术人员通过对设计图件和作业指导书进行分析，同时积极与设计、施工单位和各职能部门沟通，将工程测绘难题分解为以下三个方面，并逐一进行化解。

2.1、大断面、高风速、高车流区域高等级控制系统布设

为保证施工进度，工程采用一、二、四号口同时作业的方式进行掘进，为保障各分项工程空间位置关系正确和精确贯通，测量技术人员通过对区域控制系统可靠性和工程关联性的综合分析，选取1360中段一号口附近的3秒级导线为起算边，布设5秒级控制导线为该系统的基础控制，采用分时段迎风测向施测并创新用pvc管做成可伸缩的挡风装置，成功对高风速、高车流量区域进行施测，确保控制系统准确可靠，成功指导一、二、四号口工程的建设，截止今年7月施工各类进尺4693.5米，已基本完成主体工程建设，期间区域内共产生贯通17处次密集贯通，其中包括1360中段人行通风充填斜井与1540中段巷道的精确贯通（该斜井控制导线全长11352米，斜井规格：2.4*2.6，长度为405米，高差181.2米，经贯通后联测，其闭合差为：fx: - 0.127米 ，fy: -0.194米 ,点位差: ±0.36米 ,fz-0.100米；相对精度1/44722;方位闭合差： ± 86秒），各项贯通均满足设计要求，有效保障同步尾砂膏体充填系统工程的顺利进行。

2.2、超大立式砂仓、水泥仓、大断面硐室建设中的施工测量管理

2.2.1、大断面硐室施工管理

工程包含两个砂仓硐室（长*宽*高：13*13*8）和三个井筒（砂仓直径10米、高32米；水泥仓直径7.5米、高36.6米）。硐室采用分台阶、分阶段作业，先施工顶层，待顶部支护后采取逐级下降的方式施工，测量人员根据施工进度和台阶高度的变化及时调整中腰线，提高现场检查指导的频率，确保工程符合设计要求的同时最大限度贴合设计以节约工程量。

2.2.2、超大立式砂仓、水泥仓施工管理

1#、2#砂仓、水泥仓井筒采用，先用天顶钻机提供三个直径为3米的井作为下渣通道，再采用全断面掘进法一次成井（1#2#砂仓井筒以井中为中心，10米为直径扩大井筒；水泥仓井筒以井中为中心，7.5米为直径扩大井筒）。施工过程中，测量人员以布设的5秒级控制导线为基本控制，准确标定天顶钻机作业位置，面对大断面硐室标定井筒中线的难题，先采用十字交线指导竖井开口段，在配合高空作业台车在硐室顶部的井筒中线位置安装定滑轮，时井筒中线实现上下调节的能力，方便指导队组施工和中线保存。作业方式时采用分段光面爆破的施工工艺，成井效果及工程质量较好，在井筒的施工过程中多次乘坐罐笼对施工进度和规格质量进行检查，确保工程按质按量进行。复杂的工艺导致中腰线和井筒中线的标定次数和标定难度大幅提升，通过多次标定和反复验证，保障了工程顺利进行，同时规格质量有了质的提升，最大程度贴合设计以节约建设成本。

2.3、充填管道的安装及井筒安装形变微量控制

2.3.1、充填管道的安装

在充填管道安装过程中测量技术人员对设计线路进行放样检查，为线路的确定提供数据支撑，同时在5号站岔口准确标定沟槽施工、浇灌腰线和排水孔位置，为工程建设贡献自己的一份力量。

2.3.2、井筒安装形变微量控制

在砂仓超大井筒内进行仓壁组装，对常年与巷道施工为伴的井下测量人员来说也是第一次，通过对比设计及与设计、施工及监理人员进行沟通共同确定标定参数和标定方法，同时在总工办和生产股的指导支持下，按设计要求和检测规范对安装的各环节进行正圆度、倾斜度、水平度的观测。每组环形筒壁在组装时、焊接前后及浇灌后整个循环周期进行4次检查，及时发现和上报测量数据，为设备的安装提供可靠数据支撑，确保安装工程顺利进行，同时对三个仓的地基进行定期（每月两次的）和不定期的沉降观测。

3、结论

在整个工程建设中，测量技术人员采取分阶段、分步骤、有针对性的探索工作中遇到的疑难问题的解决方案，成功化解了复杂地质条件下的工程施工指导，跨中段长距离贯通，超大硐室系统和超大井筒系统的施工指导等难题，为同类型问题的解决提供参考性依据。工程的顺利完成具有以下三个方面的重要意义：（1）系统性的解决了区域的回风，排水难题，为深部矿体的开发和充填成本的降低打下坚实基础；（2）以项目培养人，通过项目的实施使工程技术人员累积了长距离贯通测量，系统工程的施工测量，复杂地质条件下的施工管理，超大井筒和硐室施工管理及设备安装和变形监测等诸多经验，培养和成长了一批善于学习、敢于担当的优秀测量技术人员；（3）较高的工程质量杜绝了工程浪费，最大限度贴近设计为后续工程量的节约打下基础。

参考文献:

[1]高井祥.测量学,徐州：中国矿业大学出版社2004.9.

[2]谢保胜,李富德,刘宾.云南锡业集团（控股）有限公司矿山测量技术规定.2009.

[3]史安乐.3Dmine矿业软件在矿山测量工作中的建模与应用[J].矿山测量2015(6).