乌蒙山下 劈波斩浪——彝良驰宏毛坪铅锌矿注浆帷幕治水工程侧记

　　“通过了！通过了！”1525个日日夜夜的坚守，终于迎来胜利的曙光。 　　2023年5月28日，中国工程院院士武强等7位国内水文地质和防治水知名专家对彝良驰宏矿业有限公司（以下简称彝良驰宏）帷幕治水工程施工总结报告及堵水率评价报告进行评审，最终认定堵水率达70.19%，超设计5.19%，取得的一系列创新成果在国内矿山注浆帷幕治水领域具有积极的借鉴和指导意义，技术成果达到国际领先水平。 　　从10%提升到30%，再到45%，最终实现70.19%的堵水率，这一串喜人的数据背后饱含了无数人的辛勤和汗水。伴随着注浆帷幕治水工程取得显著成效，毛坪矿区深部高承压大涌水风险区域的采掘及钻探工程得以安全高效推进，困扰近十余年的地下水瓶颈取得突破，为彝良驰宏今后数十年快车道高速发展开辟了康庄大道。自工程投运以来，含矿层水位持续下降，高承压大涌水形势得到根本逆转，为彝良驰宏2023年采选产量突破历史纪录提供了安全保障。 　　毛坪铅锌矿位于四川盆地与云贵高原巨型梯级地形之乌蒙山高原河谷剧烈切割地带，矿体位于当地最低侵蚀基准面洛泽河之下。中深部找探矿钻探工程单孔涌水高达100m3/h以上，孔口压力超2Mpa，探矿工程被迫停止。高水位强富水问题也严重制约深部超100万金属吨的优质铅锌资源安全高效回采，排水费用多年居高不下，增加矿山运营成本的同时也带来了极大的安全风险。治水成了摆在彝良驰宏人面前的最大难题。 　　敢为人先 突破桎梏 　　创造地下矿山大型帷幕建造奇迹 　　时间追溯到2012年9月7日，彝良县间隔1小时发生里氏5.7、5.6级两次地震，矿山位于震中核心区域，地震进一步恶化矿山水文地质条件。为保障安全发展，彝良驰宏将地下水作为矿山第一风险进行管控，开启了一场长达10余年与水斗争的发展保卫战。 　　水患不治，矿无宁日。彝良驰宏积聚国内知名水文地质和防治水单位、院所及专家智慧，经多期深入的水文地质研究，最终确定矿山总体防治水方案，形成了注浆帷幕源头治水、重要工程专项治水及深部疏水降压三位一体的“截、堵、疏”协同治水思路。对于注浆帷幕源头治水工作，按照先勘查、后试验、再主体的建设思路，项目于2016年下半年正式启动，2022年12月份全部完工。其间，为保障治水效果并有效控制项目投资，优先圈定并实施第一期主要导水通道注浆帷幕工程，将第一期外剩余工程作为查漏补缺工程来实施。 　　“彝良驰宏毛坪铅锌矿注浆帷幕治水工程投入巨大、耗时巨长、难度巨大。据当时国内外文献报道，矿区注浆帷幕治水工程暂未有在地下受限空间实施的先例。我们用时1年开展了毛坪铅锌矿区难注地层注浆工艺及注浆材料研究工作，研发了‘鱼刺孔+S孔+直孔’组合灌浆孔结构及工艺，同时，找到了经济廉价、性能优越的注浆材料，突破了传统注浆帷幕技术在地下矿山应用瓶颈。”时任彝良驰宏总工程师、该项目牵头人周高明说。 　　按照上级统筹安排，项目团队积极推进帷幕工程“概念化设计、信息化施工、系统化研究”工作，持续开展矿床水文地质研究，以水文地质成果指导工程建设，最终实现了从“悬挂式帷幕”到“触底式帷幕”等多个具有里程碑意义的设计优化，工程总投资从概算4.19亿元降至3.84亿元，堵水率从目标值65%提升至70.19%，成功建成国内首条复杂岩溶大水地下矿山注浆帷幕体，实现了地面帷幕向地下帷幕的变革性转变，开创了有色金属地下矿山地下内受限空间帷幕施工先河。 　　逢山开路 遇水搭桥 　　克服注浆帷幕治水项目重重困难 　　为推进注浆帷幕治水工程，彝良驰宏积极与中国地质大学、华北有色工程勘察院等名校名企合作；同时，选派专业技术人员学习钻探与注浆技术，持续与合作单位技术人员交流学习，提高项目团队专业水平，为项目实施管理奠定专业基础。 　　李东立、唐进等一批工程技术骨干，狠抓工程施工进度，紧盯现场管理，严肃过程考核，及时检查纠偏；扎实推进“帷幕轴线水文地质工程地质勘察”和“注浆帷幕试验工程”等一批帷幕前期工作……正是有了大家不懈努力，注浆帷幕工程得以正常推进。 　　截至2020年12月份，毛坪铅锌矿注浆帷幕工程总体进度完成了45%，矿坑涌水量与往年同期相比明显下降，帷幕内外观测孔水位差异明显，帷幕内以往涌水钻孔涌水量明显衰减。经同期矿坑排水量和实测涌水量数据对比、局部放水试验、水均衡分析等综合估算，堵水率已达30%以上，治水效果已初显成效。 　　但随着生产建设向矿区中深部区域拓展，突发大涌水风险不断升高，为解决生产建设安全与注浆帷幕治水间的供需矛盾，彝良驰宏资源持续接替项目和地质找探矿项目不得不让步，达到预定可使用状态的时间由2020年12月份调整为2022年12月份。全体防治水战线的同志抢抓进度，严格贯彻落实“查、探、堵、疏、排、监、防”的七字防治水方针，有力防控生产建设突发大涌水风险，狠抓注浆帷幕源头治水进度，2021年堵水效果较2020年提升至45%，克服困难、挑战不可能，找探矿工程、资源持续接替工程、注浆帷幕堵水工程按计划稳步推进。 　　在中国铜业、驰宏锌锗的大力支持下，彝良驰宏协调各方力量，有效克服了新冠疫情的影响、注浆孔施工困难、地层注浆量大、导水构造复杂、安全环保等难题，工程有序顺利开展。 　　锚定目标 克难奋进 　　实现大水地下矿山治水新突破 　　“注浆帷幕是一项集施工技术和地质研究为一体的综合性工程，不仅需要精细高效的施工组织，更需要及时可靠的水文地质工作支撑，面对施工过程中的海量信息和水文动态变化，唯有俯下身子分析研判，才能确保帷幕施工方向不偏、效果不减。”彝良驰宏副总经理孙帮涛回忆道。 　　为确保项目顺利进行，孙帮涛和项目团队倒排工作计划，组织人员绘制项目进度网络图并动态纠偏，每天结合钻探注浆施工信息和矿区水文动态变化不断调整施工部署，严格执行措施责任到人。最终，工程按期按质完成施工，同时，取得了“鱼刺型”分支孔及其组合钻孔技术、短半径定向控斜技术及水文地质信息实时监测等科技前沿技术成果。 　　该工程历时6年多，任务异常艰难繁重，高峰时期外部委托施工单位总参与人数达340余人，投入钻探设备高达34台、制浆站3座、注浆装备12台套。在各方的共同努力下，该工程累计完成巷道与钻窝掘砌11.4万立方米、钻探14.7万米、注浆38.7万立方米，圆满完成了工程建设任务；取得70.19%堵水率，矿床水文地质条件得到大幅改善，矿山突涌水风险大幅降低，为矿山长期稳定的安全开采筑起了坚实的安全屏障。 　　在2934米蜿蜒曲折的南北注浆帷幕巷道中，每间隔几十米就有一个钻探注浆硐室。走进近20米高的钻探注浆硐室，笔者仿佛仍能看到当时工人们战天斗地的火热场面；最中间已被封闭起来深达900米的注浆钻孔，如英勇的火炬完成了它们伟大的使命任务。但彝良驰宏的脚步却一刻也不能停，注浆帷幕治水工程只是无数工程建设的千山一叶，还需要不断创新矿山防水治水技术手段、持续精细矿山水文地质工作、提前储备深井开采防水治水核心技术，为安全高效绿色智能世界一流现代化矿山建设保驾护航，为保障国家资源能源安全作出新的贡献。