云南中寮矿业开发投资有限公司
摘要：本文结合实际，探讨了光卤石型矿地下开采的两大风险：矿井被淹风险以及环境污染风险。依据实践经验分析了两大风险产生的原因，并就如何预防与控制风险提了几点针对性建议，希望能为相关工作带来些许帮助。
关键词：光卤石型矿；地下开采；矿井涌水；废弃物处理
1光卤石型矿地下开采常见问题
根据相关研究以及实践经验得出，在开展光卤石型矿地下开采作业时普遍面临以下风险：一是矿井被淹的风险，二是环境污染风险。由于光卤石型矿易溶于水，在开采过程中若地表淡水通过各类管道涌入矿井，矿层会有溶解的风险，矿井也容易被淹。另外是在开采光卤石型矿过程中会产生大量废弃物，无论是含MgCl的卤水还是含NaCl的固体废盐，若不及时科学处理将对周边环境造成污染与破坏【1】。具体分析如下：
1.1矿井涌水原因
光卤石型矿矿床的主要特点是易溶解，矿床在遇到淡水后很快会溶解，进而导致正常的开采活动无法开展。盐类矿层的分布也比较复杂，微含水层一般在顶板也就是石膏岩段与泥岩段；主要来水层在上部第四系，这一部分的风险较大。
在光卤石型矿开采中，钻孔是一道必要的工序，只有完成钻孔后才能进行地质勘查，从而对开采区域有所了解。但钻孔也是一道比较危险的工序，如果钻孔时孔的位置不准确或是孔径孔深不合理都会影响岩层的稳定性，影响矿井的安全性。在钻孔时，如果没能很好的控制封孔质量，矿井内就可能形成通达矿层的导水通道，进而出现井下涌水的风险【2】。
光卤石型矿矿层深埋地下，主要开拓井筒工程需穿越顶板岩层才能到达矿层。这也就是说在开采时需采取相应手段将矿层与地表连通起来。这一操作的技术难度大、风险高，在操作过程中普遍会遇到井筒壁后出水的问题。在开采过程中，需采取相应措施使井筒的涌水量降低。但实际上，一些企业为降低经济成本不会对井筒壁厚出水的问题引起重视，通常是采取一些截留措施对中间出水部位进行控制，以减少矿井内的含水量，让采矿作业正常进行。由于控水工作做的不严格、不彻底，因此井内含水量还是较大，矿井中人员、设备、矿产的安全依旧遭受着威胁。
在光卤石型矿开采作业中，开拓运输巷道有一部分是建设在脉内。在开采过程中，矿体会发生变化，且随着开采作业的持续进行，部分矿层会被巷道顶板穿透，顶板穿透矿层后暴露在潮湿的空气中，随着时间的推移，顶板受潮、受腐蚀程度会更为严重，再受到上部连通部位的出水影响，顶板泥岩会出现冒落，若不及时处理，降引发严重的安全事故【3】。
矿区的溶洞、裂隙、断层以及溶孔这些构造会影响到整个矿井的安全性与稳定性。如断层、裂隙等地质问题易引发矿井涌水问题，导致正常的开采作业无法开展。
因此在进行地下开采时，还需提前做好勘察，掌握矿区地质构造特征，提前避开一些比较复杂、不利于矿井安全的地质构造，以防在采矿过程中发生任何安全问题。
1.2环境污染原因
当前，很多矿井还没有对开采过程中产生的尾盐、老卤等做专业化处理，多是边生产边堆存在地表、存放在老卤池。但是随着开采活动的持续进行，尾盐、老卤的量也会不断增加，如不及时处理，将会对当地的生态环境造成严重污染与破坏。对于这一问题，一些企业采用回填、蒸发等方式来处理尾盐与老卤。在生产过程中，对于产生的老卤直接进行蒸发生成镁片与光卤石，然后再进行专业化处理。对于采矿过程中产生的尾盐，将其填充到井下。这一处理方式虽有一定的科学性、可行性，但也存有缺陷。如蒸发老卤是以煤做能源，由于老卤的产出量较大因而对煤的损耗也非常大。将尾盐填充到井底时首先需通过皮带将尾盐运输到采场，但皮带运输的效率是较低的，当尾盐大量产出时也会出现堆积现象。
2光卤石型矿地下开采问题解决措施
2.1矿井涌水解决措施
综合以上分析可知，在光卤石型矿开采作业中，最大的问题就是矿井内易大量聚积水，使得人员、设备以及矿产的安全受到威胁。
因此在光卤石型矿地下开采作业中，首要任务就是防水治水。在防治水时，高度树立安全意识，严格遵循预防为主、综合治理的原则，根据矿区实际情况采取科学可行的措施手段在矿区内进行勘查探测，及时找到风险源并加以防治。在治理时，主要采用防、堵、疏、排、截这五种方法来减少井下涌水量，将井下突水的可能性降到最低【4】。具体处理措施详细分析如下。
2.1.1做好环境勘查
在开展支护、开采等工作前，先对矿区做全面细致的勘查，在矿区内设置一定数量的水文观测孔，利用其动态掌握矿井水文地质条件，掌握地下水变化规律。在勘查观测时可利用地质雷达探测器等专业设备收集矿井信息，及时发现矿井中异常的水文地质情况。在探测过程中要注意对各项信息的收集、记录、整理与分析，通过物探大致了解工作面构造情况，为后续各项工作的开展奠定良好基础。为保证勘探结果的科学性、准确性、全面性与客观性，还可在结束物探后再采用钻探技术对各项信息进行验证，确定矿井内易出现突水问题的地段，并采取相应措施加以防控，如在该地段留设保安矿柱等。
2.1.2优化井筒施工
井筒施工时，采用冻结、预注浆等施工方法进行。为保证施工过程中的安全性以及最终的施工质量，在施工时应尽量使井筒处于无水的环境中，要防止地表淡水通过井筒进入井底。在施工时要科学选择巷道的位置，尽量将主要巷道布设在矿层底部的脉外石盐层内，避免巷道布置在脉内造成顶板泥岩冒落和出水等事故【5】。
2.1.3进行支护隔离
在开采时需根据当地气候、水文地质情况采取相应防治措施。如果矿区所在地的气候比较湿润，井下空气湿度大，那么在开采时就应当采用喷浆锚网等支护方式让岩层与外界空气隔离，以免造成矿井出水。结合以往开采经验发现，由于光卤石型矿易溶于水，在外部空气湿度较大的情况下，如果不加以支护隔离会导致局部溶解，最终造成顶板片帮冒落，严重影响到矿井安全。因此在进行井下作业时提前做好支护是至关重要的。
2.2尾盐和老卤处理措施
对于尾盐和老卤的处理，要能从从源头处控制，通过减少产出来简化整个废料处理工程，让光卤石型矿地下开采作业朝着科学化、生态化等方向发展，大大减少矿产开采对生态环境的污染与破坏，降低矿产开采的经济成本与生态成本。具体如：是在加工环节，通过研制高效的选矿药剂或者改进工艺流程提高回收率，降低尾盐与老卤的产出。其次是在处理过程中可尝试做针对性、集中性的处理。具体如老卤中主要是含有MgCl2，这类物质会对环境造成破坏。因此在处理时可尝试采用药剂将老卤中的MgCl2淡化，淡化至排放标准然后直接排放。另外是在地下深层位找含有大裂隙的空腔，施工钻孔将空腔与地表直接连通，开采过程中通过管道将卤水下灌到空腔，尾盐溶解后也可灌进空腔。
结语
综上所述，在光卤石型矿地下开采作业中，由于矿层性质比较特殊，加之外部环境复杂，因而矿井内容易涌水。为此工作人员应提前做好水文地质勘查，根据矿区实际情况提前采取隔离与防护措施，以保证人员、设备与矿产安全。另外，在光卤石型矿开采期间，尾盐、老卤等会对周边环境造成污染与破坏，因此在开采过程中还应根据矿区的地形地势、矿井结构特征等科学选用下灌、回填等方式及时解决废弃物，减少矿产开采对环境的破坏。
参考文献：
[1]吴睿.房式开采条件下光卤石矿床合理采高的确定[J].化工矿物与加工，2018，47（08）：39-42.
[2]刘小力.光卤石矿床钻井水溶开采应用研究[J].矿业研究与开发，2017，37（09）：4-7.
[3]杜晓丽，魏京胜，宋宏伟.矿井通风对光卤石围岩潮解影响的实验研究[J].地下空间与工程学报，2016，12（06）：1565-1569.
[4]高新.固体钾盐矿地下开采中的问题探讨和解决对策[J].采矿技术，2016，16（06）：1-2+6.
[5]黄敏，戢良鹏，马平杰.多层光卤石矿层的开采方法研究[J].化工矿物与加工，2015，44（06）：20-23.