【正文】 碎帶一般膠結(jié)良好，礦層及頂?shù)装鍘r層是比較完整、穩(wěn)固的。裂隙以礦層及其頂?shù)装褰佑|面附近尤為發(fā)育，均屬受斷裂構(gòu)造影響的微裂隙和閉合節(jié)理，多數(shù)產(chǎn)狀比較陡，有的近乎直立。由此，其垂直層面的抗壓強(qiáng)度一般均低于平行層面的抗壓強(qiáng)度。風(fēng)化和巖溶作用鑒于埋深大，地下水循環(huán)緩慢已基本消失，一般不存在軟弱層和不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，工程地質(zhì)條件簡單。****礦區(qū)汞礦礦層埋藏深，大都在300m~400m之間，屬緩傾斜礦體，礦體傾角在10~25度之間，礦體厚度在3~7m之間不等。F107斷裂為一條近東西向成礦后構(gòu)造，沿70176。～85176。方向橫跨此礦區(qū)中部，斷層傾向向北，傾角57176?！?1176。；，為正斷層。并有南盤相對北盤向東移動，水平斷距10~15米。斷裂兩側(cè)5米范圍內(nèi)巖石擠壓破碎厲害。構(gòu)造角礫巖發(fā)育，其寬度一般為1～5米，～2厘米，巖層結(jié)構(gòu)較為松散。采用房柱法采礦，礦體頂為了確保安全，在采礦過程中預(yù)留了很多不規(guī)則礦柱，礦柱的間排距約為15m15m，礦柱近似園形，礦柱直徑約為3m。由于受斷層破碎帶F107的影響，采場頂板圍巖破碎，采礦過程中，多次發(fā)生冒頂事故，幸好沒有人員傷亡。參見圖圖4所示。圖3 采場頂板圍巖破碎開裂此外，礦柱在采動地壓的長期作用下，開始受壓變形，開裂，甚至垮落如圖圖6所示。不但造成大量礦量流失，而且無法保障井下生產(chǎn)安全。為此，2012年在垮坍較為嚴(yán)重的采區(qū)用鋼筋砼磚構(gòu)筑人工礦柱（參見圖圖6），但由于采場圍巖過于破碎，圍巖壓力大，人工礦柱多處出現(xiàn)變形和片幫（參見圖圖8）采場礦量損失和作業(yè)人員安全隱患仍未消除。圖4 采場頂板冒落圖5 礦柱出現(xiàn)開裂圖6 礦柱出現(xiàn)片幫圖7 人工礦柱出現(xiàn)片幫圖8 人工礦柱出現(xiàn)開裂、礦柱均出現(xiàn)不同程度垮塌老采空區(qū)屬于上個世紀(jì)六七十年代由貴州省司法局大洞喇監(jiān)獄遺留，盡力了四五十年的地壓沉降，大部分支承空區(qū)頂板的礦柱已受壓變形，為了安全起見，礦山恢復(fù)生產(chǎn)后不得不加大投資力度重新設(shè)計安全通道，避開采、采空區(qū)。 從上所述可知，****礦區(qū)汞礦F107斷層破碎帶附近的采場頂板冒落和礦柱的垮坍造成約7萬噸礦體難以開采回收，且開采貧化損失大，采場作業(yè)安全隱患嚴(yán)重。由于我國汞礦資源缺乏，為安全開采F107斷層破碎帶附近的礦體，采用新技術(shù)和新工藝對其采場頂板及礦柱進(jìn)行加固，充填采空區(qū)勢在必然。3 技改工程內(nèi)容規(guī)模根據(jù)****礦區(qū)汞礦F107斷層破碎帶附近的采場頂板冒落和礦柱的垮坍、主運輸巷出現(xiàn)嚴(yán)重開裂的情況，結(jié)合貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)隊提供的《****礦區(qū)汞礦開采設(shè)計方案》、《****礦區(qū)汞礦開拓系統(tǒng)平面圖》以及目前的生產(chǎn)實際，本技改工程的內(nèi)容及規(guī)模如下：（1）位于斷層破碎帶F107范圍內(nèi)礦體采場頂板加固2620m2，設(shè)計施工鉆孔81個，累計鉆孔240m；充填尾沙量32000 m3。（2）位于斷層破碎帶F107范圍內(nèi)的礦柱加固1890m3（32個）：注漿鉆孔128個，鉆孔量384m，注漿量460 m3。（3）距離主運輸巷口910米開叉處沿主巷道走向60米范圍內(nèi)全斷面帷幕注漿，加固長度60m：帷幕注漿鉆孔120個，鉆孔600m；帷幕注漿390 m3。4 已有工程技術(shù)條件及技術(shù)路線****礦區(qū)汞礦是一個開采多年的老礦山，采用房柱法采礦，自2005年恢復(fù)生產(chǎn)以來，采場頂板冒落問題一直是制約采礦作業(yè)能否順利進(jìn)行的一個關(guān)鍵因素,隨著礦山開采范圍的擴(kuò)大，采空區(qū)的規(guī)模增加，冒落現(xiàn)象時有發(fā)生，給采場作業(yè)帶來較大危害,直接危及到采場作業(yè)人員的安全。通過長期的實踐摸索，系統(tǒng)地掌握了礦體頂板圍巖的工程力學(xué)性能，在研究和分析采場頂板的冒落原因的基礎(chǔ)上,提出預(yù)防頂板冒落的措施,對防止采場頂板冒落和保障采礦生產(chǎn)的安全取得過一些效果。實踐表明,****礦區(qū)汞礦致力于采空區(qū)穩(wěn)定性的治理工作，已形成了一套具有礦山自有特色的應(yīng)急處理系統(tǒng)，培養(yǎng)了一支實踐經(jīng)驗豐富、能解決實際問題干部技術(shù)隊伍，為下一步礦山采頂板與主運輸巷帷幕注漿綜合治理技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。此外，帷幕注漿、尾沙充填綜合治理涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、物探、注漿材料和工藝、井下高壓防噴、特種設(shè)備等多個專業(yè)和領(lǐng)或，我們已聘請這些相關(guān)領(lǐng)域的專家到礦山現(xiàn)場，提出了合理的方案和技術(shù)措施。為本工程的實施提供了工程參照和技術(shù)支撐。 技術(shù)路線項目采用理論分析與現(xiàn)場實際相結(jié)合的研究方法，通過資料分析、地面井下調(diào)查及工程探查等手段進(jìn)一步查明礦區(qū)礦體頂板圍巖及主運輸巷圍巖的工程水文地質(zhì)條件。然后在主運輸巷內(nèi)、F107破碎帶附近有代表性的地段布置變形監(jiān)測點；重點掌握目前采空區(qū)內(nèi)變形較為嚴(yán)重部位的特征；分析比較各種可行的加固方案；開展新型注漿＋充填材料、工藝試驗研究及安全措施研究；解決****礦區(qū)汞礦目前存在的采空區(qū)冒落、礦柱變形失穩(wěn)、主運輸巷下沉開裂、采空區(qū)充填的技術(shù)難題。5 工程技術(shù)方案根據(jù)目前礦山的現(xiàn)狀，有三個方案可供選擇：方案一：①加密采場預(yù)留保安礦柱，或加大礦柱的尺寸，改善采場及采空區(qū)頂板的受力條件，以達(dá)到防止采場頂板冒落的目的；②主平洞已下沉部位采取重新開鑿運輸巷道，避開下沉開裂部位方案。本方案的優(yōu)缺點是①采空區(qū)冒落治理這一塊不需投入任何工程，因而前期投資少；缺點是加密礦柱或加大礦柱尺寸占用了大量的礦石資源，因而回收率低，造成資源浪費；②主運輸巷沉降開裂這一塊采用新鑿巷道，具有施工周期長，影響目前礦山正常的生產(chǎn)，且成本高。方案二：密閉老采空區(qū)，在新采空區(qū)和未來的采空區(qū)實行廢石充填****礦區(qū)設(shè)計年采礦量10萬t左右。每年掘進(jìn)廢石量在5萬m3左右,在確保完成采、出礦生產(chǎn)計劃的同時,充分利用現(xiàn)有采、出礦設(shè)備及現(xiàn)有工程和采空區(qū)的基礎(chǔ)上,完善有關(guān)設(shè)施建立的系統(tǒng)。,人工裝載廢石，主要工程設(shè)施包括轉(zhuǎn)運溜井、采場天井,用于跨中段、跨分段轉(zhuǎn)運。其中225水平礦體厚大,布置采場多,采后空間大,可大量回填廢石。因此,在主礦體區(qū)域布置兩個專用廢石井,石井貫通240水平中段～ 225分段, 建立一套卸碴設(shè)施。240以上的掘進(jìn)廢石通過礦車推到廢石井對采場采空區(qū)進(jìn)行回填。分層充填采場回采高度一般為5. 5 ～8. 5 m。其中采用風(fēng)鉆壓頂采場采空高度在5. 5 ～6. 5 m?；靥顣r礦房采場要求兩幫距礦體1. 5 m以上,廢石堆高距離充填面大于0. 5 m,回填后采用膠結(jié)充填,并用高標(biāo)號水泥澆面,澆面層厚度0. 3 m以上。間柱采場由于兩幫是充填體,因此兩幫回填到邊,整個采場回填?？臻g較高的采場,用鏟運機(jī)分多層回填、壓實。廢石面距離充填面大于0. 5 m,回填后采用非膠結(jié)充填,采場充平后進(jìn)行澆面,膠面層厚度0. 3～0. 5 m。留底柱拉底采場首層不允許回填,待膠結(jié)充填高度大于6 m后才能安排回填廢石,以確保以后安全回采礦石底柱。大直徑深孔采礦法目前在我礦較少使用,近年來安排了幾個間柱及邊角難采采場,回采高度一般在4m左右。下部用膠結(jié)充填,充厚8 m高后再回填廢石,采后空間大,可大量進(jìn)行回