浙江省漓渚铁矿接替资源勘查项目

浙江省漓渚铁矿接替资源勘查项目摘要：漓渚铁矿经过几十年的开采，目前最下层的开采巷道标高在-185米，相对于地面标高+65米，矿石开采已深入地下250米。原来勘查探明的矿石资源储量已近枯竭。为实现矿山可持续发展，需对深部进行接替资源勘查。

关键词：

前言：钻探施工技术

2005年矿山争取到了省财政勘探基金立项，委托我局进行接替资源勘查，经过各方面的充分论证，决定采用硐探和钻探结合的勘查方案，在现有-135米的巷道层面，设计施工穿（矿）脉平硐，并在穿脉平硐内开凿出钻探硐室，用钻孔揭露探明深部的矿体资源储量。

一、巷道内钻探的优缺点分析

在漓渚铁矿矿区范围内，山体较为平缓，山顶海拔低于+162米，与地面海拔+65米的高差小于100米。在-135米巷道内设计钻孔，每个钻孔的孔深可以减少200—300米，这样钻探工作量和钻探的预算单价也相应减少，为深部地质找矿的钻探能力也留出余地。

穿脉平硐作为硐探的手段，首先对于-135米层面的矿体进行揭露，同时也为钻探施工提供硐室，并且在今后采矿时还可以作为采矿巷道而得以利用。由此看来，巷道内钻探具有一定的优越性和经济性。

在巷道内钻探可以减少或避免以下的影响

1、不受雨雪天气的影响，缩短了工期。

2、避免青苗赔偿。

3、钻机搬家用轨道机车直接运输，大大减少了劳动强度，缩短了辅助时间。

4、巷道内有现成的配电房，钻机动力电源可以直接连接，无需架设高压路线。

但巷道内钻探施工环境相对恶劣，首先是不分昼夜，都需要照明，巷道内的通风问题也要妥善解决，还有敲邦门顶的安全工作，需要有经验的专业人员配合检查。

二、钻探硐室的施工

钻探硐室的施工，首先要满足钻机安装的空间要求，尤其是硐室的高度要合理，还有承重件的锚固要牢靠。

1硐室的高度

对于钻探施工来说，硐室越高，钻杆立根提升越长，这样既提高了钻探的效率，也减轻了劳动强度。对于硐室本身的施工来说，硐室越高，施工难度越大，同时敲邦问顶的安全检查工作难度也越大。绳索取心钻杆定尺3米综合考虑以上的因素，以二根钻杆6米长作为立根提升高度，再加上滑轮组及天车的安装高度，硐室高度以8.5米为宜。

2出渣方法

硐室施工是采用打炮眼爆破的方法，开凿8.5米高的硐室，涉及到架设梯子高空作业的安全问题，而且架设好的梯子在爆破时需全部撤离。为了确保打炮眼和锚固牛腿的安全和方便，在出渣爆破废石时，不能把废石全部出渣干净，只把通道和工作面的废石清理出渣，留下的大部分的废石堆积成坡状，形成自然的通道。待硐室全部开凿完成，牛腿大梁安装好后，再把废石全部出渣，这样是既安全又方便。

3牛腿的形状和锚固

架设天车大梁是用4根直径40mm的园钢作牛腿，园钢的一头是弯曲成半圆状，此头的顶端与硐室侧壁紧贴组成牛腿，另一头锚固在硐室侧壁的锚眼内，锚固深度大于1米。这种牛腿的加工最方便，锚固也很牢靠。牛腿锚固安装好。在其上就可以安装天车大梁，考虑到安装的精度问题，天车大梁与牛腿用电焊的方法连接最方便和可靠。

三、钻探施工的问题与处理

该矿区共设计施工11个钻孔，孔深在110—540米，矿区内岩石主要有矽卡岩（辉石石榴子石矽卡岩）角岩化砂岩、凝灰岩及角岩四类。其中矽卡岩岩石级别为viii级，角岩化砂岩和凝灰岩岩石级别为ix级，角岩岩石级别为x以上。钻探施工过程中主要遇到了二个方面的问题，一是矽卡岩中夹有绿泥石化和膨胀润土化的破碎夹层，钻进坍塌严；二是在角岩中钻进，金刚石钻头打滑严重，

严重影响了钻进效率。

1、岩矿心采取率

该矿区磁铁矿分布在矽卡岩中，而绿泥石化和膨润土化的断层也在矽卡岩中。断层带非常松软，在此层中钻进，极易发生岩心堵塞，造成空管现象，岩矿心采取率达不到设计规范要求。而且判断是否发生岩心堵塞有一定的难度，即使发生岩心堵塞钻进速度也无明显的变化，钻头带着堵塞的岩心，在非常松软的断层照常能进尺。

在施工第一只钻孔zk06时，正常钻进至106.32米，最后一个回次进尺2.60米，提钻后发现空管现象，当时以为是岩心脱落造成的，再下钻捞取跌落岩心，发现孔内没有一点残留岩心，当班班长觉得非常奇怪，因为该回次钻进时，钻进速度与正常钻进一样。泵压也没有异常情况。后来我们经过仔细的观察和分析发现在该层中钻进，若发生跳跃不均匀进尺，就一定是发生了岩心堵塞，需及时提钻，避免空管现象，确保岩矿心采取率达到设计要求。

2、护壁措施

绳索取心钻进一般选用清水作冲洗液，不但成本低廉，对钻头的冷却效果和排岩粉的能力都很好，而且可以避免绳索取心钻杆内壁附着泥皮，使绳索取心内管打捞顺利，避免频繁提钻发生。该矿区在遇到绿泥石化和膨润土化的断层带时，若还用清水作冲洗液，就会发生严重的孔壁坍塌，产生卡埋钻的事故发生，必须采取有效护壁措施。我们在施工zk86孔时，钻进至156.78米，遇到断层带，

孔壁掉块严重，回转阻力很大，考虑到该孔设计孔深510米，此时离钻孔终孔还有300多米，若用泥浆钻进，会因为钻杆内壁附着泥皮，而造成频繁提钻，严重影响钻进效率增加工人体力劳动强度。最后决定用水泥封孔，顺利通过了此层断层带。钻进至420米，发现孔内回转阻力又增大，孔内有6米多的岩粉，观察孔口返回的冲洗液中，岩粉成份很少也很细，用大泵量冲洗钻孔排粉，水泵蹩泵严重。我们分析判断，是孔深156.78米水泥封孔段再次发生坍塌，且在此处形成一个大肚皮，孔底返回来的岩粉被冲到此处，由于钻孔环形截面突然加大、冲洗液上返速度大幅度减慢，岩粉大量聚集在此处无法携带出孔口。若用大泵量冲洗钻孔时，大肚皮上端口处，孔壁与钻杆形成一个环状楔口，较粗的岩粉在此楔口处把钻杆抱死，造成蹩泵现象，泵量越大蹩泵越严重。再次用水泥封孔，从扫孔拿上的水泥心可以清楚的看到先是细岩粉成分，再是芝麻绿豆大小的粗颗粒成份，最后是10—15cm的砾石成份。钻进至490米，又遇断层带，我们用泥浆做冲洗液顺利终孔。

3 、打滑地层钻进

该矿区有一层角岩，最大厚度达90多米，角岩致密坚硬，岩石级别在x级以上，还伴有硅化。在此层中钻进，金刚石钻头打滑严重，严重制约了钻探效率。我们采取了以下几项措施。

（1）、适当增加钻进压力，s75绳钻采用1.5吨的压力。

（2）、选用专门适用打滑地层的钻头。