——天一矿业努力探索安全、绿色、智慧建矿之路

　　◎  耿立锋 蒋道明 刘云

　　“绿树村边合，青山郭外斜。”在鸟语花香、重峦叠嶂的贵州省瓮安县境内，一座特大型竖井开拓地下矿山——四川省先进材料产业投资集团有限公司旗下的瓮安县天一矿业有限公司（以下简称“天一矿业”）老虎洞磷矿正紧锣密鼓、如火如荼地建设中。

　　天一矿业老虎洞磷矿位于素有“亚洲磷仓”之称的贵州省瓮安县，开建即“惊艳”：磷矿资源储量3.71亿吨、设计年产量500万吨、P2O5平均品位25.68%、国内少有的优质磷矿，贵州省重点建设项目。

　　天一矿业老虎洞磷矿水文地质类型为复杂型。《贵州省瓮安县老虎洞磷矿岩溶地下水系统及防治水研究报告》载明：矿井+400米标高以上的正常涌水量为13799 立方米/天，最大涌水量为19043立方米/天，磷矿层位于当地侵蚀基准面以下，地形不利于排水，矿层顶板为强富含水层——灯影组白云岩含水层，具有真厚300米、水压6.4兆帕、分布广等特点。

　　天一矿业老虎洞磷矿竖井施工要穿过强富含水层，这道“拦路虎”是矿井建设绕不过的弯儿、迈不过的坎儿。天一矿业建设者们以“明知山有‘虎’，偏向虎山行”的勇毅、智慧和果敢，自开工建设以来，杜绝了透水事故，努力探索一条“驱虎”“驯虎”“驭虎”的安全、绿色、智慧矿山建设路线。

　　选厂规划图

　　强化保障“驱虎”入笼

　　天一矿业自获得建设批复以来，采取了系列的“驱虎”之术，把水害之“虎”驱入安全可控之笼，堵在竖井施工之外。

　　“驱虎”入笼，技术是关键。天一矿业先后多次邀请行业领先的高校、专业机构、企业和全国权威专家研析、论证矿区水文地质情况和防治水方案，委托长沙有色冶金设计研究院有限公司补充勘查清楚矿区水文地质情况，多次组织技术人员到国内防治水标杆矿山、类似灾害的“大水”矿山进行考察，借鉴防治水先进经验，针对老虎洞磷矿水害特点，经过反复地探索、论证，逐渐形成了具有老虎洞磷矿自身特色的防治水工作体系：“地面疏干+井下疏放+地表径流拦截”，竖井过含水层防治水措施为“地面帷幕注浆+工作面注浆+壁后注浆”。其中，“瓮安老虎洞磷矿灯影组白云岩含水层地面预注浆工业性试验”获得国家知识产权局授予的“巨厚富水灯影组白云岩立井井筒止水帷幕控制注浆工艺”发明专利证书。

　　“驱虎”入笼，管理是支撑。天一矿业自成立以来，高度重视人才队伍建设，现有本科及以上学历人才约占管理团队的64%，其中防治水专业人才约占11%。同时，加盟的施工单位中国华冶科工集团、金诚信矿业管理股份有限公司均是地下矿山施工的标杆企业，监理单位长沙华星建设监理有限公司更是专业、诚信的监理企业。施工单位华冶科工集团还签约了中煤科工防治水专业队伍，实施水害治理工程。

　　在施工期间，天一矿业坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水方针，坚持采取“物探先行、钻探验证、疏水降压”措施，探明水情和降低水压；采取“人工+视频”等综合监管方式保障防治水工程质量，坚持定期召开防治水专题会议，共同会商应对之策、解决之方；与各施工单位共同成立安全生产委员会，制定并实施规范的安全生产规章制度，健全应急防排水系统，编制生产安全事故应急预案并组织演练，制定并落实水情水害紧急避险撤人规定，签约瓮安县专业应急救援队伍，构建了安全建设目标共同体。

　　“驱虎”入笼，系统是保障。矿山建设，供电系统保障是首要因素。天一矿业已建成一回长约9千米的10千伏临时专用供电线路，购置1600千瓦和800千瓦功率的柴油发电机组各一套作为应急备用电源，目前正在建设的矿区110千伏变电站也即将建成投运，全力保障了施工期间的供电安全。竖井掘进过程中的涌水能否正常排出，防排水系统是关键，天一矿业按照“一用一备一检修”的原则，采取“工作面-转水站-地面”三级排水方式构建了防排水系统。同时，他们还构建了人员定位、安全监测监控、通信联络等系统，按照管理、培训、检查、考核、奖惩“五统一”原则，构建了顺畅的安全生产管理系统，为“驱虎”入笼提供坚强保障。

　　矿化一体规划

　　突围纾困“驯虎”见效

　　天一矿业自开工建设以来，通过不断探索实践、不断优化补充，走出了一条全面围堵的“驯虎”之路。

　　开建前，他们在老虎洞磷矿主井、副井、进风井、回风井四条竖井实施地面帷幕注浆，施工注浆钻尺约2万米、注浆量8万立方米，对井筒外围形成隔水帷幕，减少矿井地下水补给量。竖井施工前，他们还在工作面采取注浆措施，充填封堵井筒岩层裂隙、空隙，减小井筒内涌水量，防范施工过程透水风险；竖井施工过程中，则采取壁后注浆补充措施，封堵井筒局部地段涌水。通过一系列的综合防治水措施后，井筒实测涌水量较井筒勘察预估涌水量减少80%～90%。专家组评价天一矿业老虎洞磷矿主副井注浆效果，一致认为“老虎洞磷矿采用地面预注浆为主，工作面注浆为辅的防治水方案可行，工作面注化学浆的方法可行”。

　　老虎洞磷矿作为贵州省的重点项目，自开工建设以来就备受瞩目。复杂的水文地质条件、繁重的施工管理任务、高昂的项目投资成本给天一矿业带来了巨大的挑战，仅防治水工程就已投入了近2.2亿元。以天一矿业为首的项目建设各方，以逢山开路遇水搭桥的闯劲、抓铁有痕踏石留印的韧劲，克服重重困难，大断面（净直径9米）、多工序（每一次正常作业循环需经过打眼、爆破、通风、排水、出渣、支模、浇注、排水等八道工序）竖井最高月单进达110米；2023年，进风井、回风井、主井、副井四条竖井先后穿过强富含水层揭露矿层，打赢了老虎洞磷矿竖井防治水阶段性“攻坚战”，“驯虎”初见成效。

　　主副井

　　踔厉奋发“驭虎”前行

　　“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。虽然老虎洞磷矿四条竖井穿过强富含水层揭露矿层，但要实现安全、绿色、智慧的建矿目标，还有很长的路要走。同时，水害还将伴随后续采掘活动的始终。天一矿业全体干部职工将以勇于创新、追求卓越的精神“驭虎”前行。

　　“驭虎”的关键在构建技术体系。天一矿业将进一步采取“防、堵、疏、排、截、避”“三专两探一撤”措施，采取物探与钻探相结合的探水技术，建立健全地下水、地表水观测网和地下水自动监测系统，逐步形成老虎洞磷矿“巷道降压疏水+地表疏干+地表径流拦截”的综合防治水技术体系，进一步健全防治水工作体系、制度体系、技术体系、监管体系、应急保障体系，推进矿山安全建设。

　　“驭虎”的核心是不断开拓创新。天一矿业将大力推进矿井智能化建设，从技术、管理、措施等方面全面推进智能化技术，实现安全高效绿色开采；抓住地方发展磷化工产业集群的战略机遇，以丰富的磷矿资源优势和技术优势，走磷矿采选、精细磷化工结合的一体化道路。企业将从单纯生产低附加值的磷矿石产品转化为生产高附加值的精细磷化工产品，建成矿化结合的新型磷化工循环经济产业链，将资源优势转化为经济发展优势，不断突破再突破，推动“驭虎”领跑。

　　“驭虎”的方法在绿色环保高效。天一矿业将深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和决策部署，以及国家、贵州省“以消定产”的环保政策，采用符合金属非金属矿山高效开采发展方向的无轨开采技术，采用提高资源综合回收率的全尾砂胶结充填和磷石膏胶结充填采矿方法，尤其是磷石膏胶结充填工艺，将选矿厂的尾砂和化工厂产生的磷石膏全部用于采空区充填，“变废为宝”。天一矿业践行“开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化”的绿色矿山建设理念，采用采、选、充一体化技术等智能装备新工艺、新技术，提升资源利用效率，构建绿色低碳循环发展模式，实现“绿色、低碳、智能”发展，为实现碳达峰碳中和目标添砖加瓦。

　　“驭虎”的目标在于建设智慧矿山。天一矿业将构建矿山综合信息化、自动化平台，引进数字矿山软件系统，根据地质资料和钻孔数据库分别建立地形地表和矿体三维模型，按照开拓、采准、切割的进度，建立井巷工程、采空区三维模型，并耦合生产计划为矿山采、选、充相关联多个子系统的高度集成和集中管控提供技术保障。依托数字矿山综合信息化系统构建生产指挥、调度管理等生产VR智能控制中心，建立适应矿床数字模型的采掘设备远程遥控与智能管控调度，实现生产控制、安全环保及水体监测监控、高危岗位操作等由地面生产调度中心远程指挥和管控。生产全过程采取矿石不落地、废石不出井、尾矿返回采空区充填，同步建设矿山生产过程辅助工艺的智能化、无人化巡检和值守系统，提高矿山能源管理和设备管控水平，改善矿山作业环境，优化矿山一体化生产的工艺流程，大幅减少矿山生产作业管理人员，将实现矿山生产管理的数字化、信息化和智能化，实现安全高效绿色开采，构建增盈保安的高质量发展新模式，助推“智慧矿山”建设迈上新台阶。

　　“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，在“驭虎”前行的征程上，天一矿业坚持以理论武装头脑、指导实践、探索创新，初心如磐、奋力拼搏，谱写安全、绿色、智慧矿山发展新篇章。