矿冶人物:黄树勋――“矿业领域的大禹”

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2018-02-21 15:55:47

黄树勋,矿山防治水工程专家,从事矿山地下水灾害防治技术研究工作四十余年,在防治岩溶矿床大范围地下水害、大面积地表塌陷、海边采矿海水淹矿等防治技术及被淹矿井恢复技术的研究中做出了创造性的贡献。获全国优秀科技工作者荣誉称号,获多项国家和省部级科技进步奖。

滨海矿床上展示身手

三山岛金矿

山东省是我国的黄金大省,沿海分布着几个中央部属的大矿,其中三山岛金矿是我国开采规模最大的现代化金矿,但每昼夜2万多吨的地下水导致矿山基建阶段就曾三次淹井,邀请咨询的外国专家认为,海水直接威协矿井,矿山前景不乐观。冶金部黄金局决定进行海边采矿防治水技术的全国联合攻关,并由黄树勋担任技术负责人。黄树勋通过对地下水补给矿井途径的研究发现:70%的矿井水是海水通过海床上发育的断裂构造进入矿井的,它是淹井事故的主因,其次是地面渗入和节理裂隙形成的网络式地下水补给通道,由于其分布广泛也有相当的规模。由于矿山采用胶结充填采矿法,地下水的淋滤作用往往致使充填料中的胶结材料被水排走,因此矿山要求,一不能淹井,二不能让采矿中地下水不能大于每小时5吨,面对如此高的要求,他团结多个合作单位开展联合攻关,制定了“查、防、治结合”和“疏堵结合,综合防治”的技术路线。

利用现代物探技术和研究方法,首先查清导致淹井的断层发育部位,利用现有的3号穿脉巷道钻透断层,直到断层水大多从孔内导出后用注浆技术将断层注浆封闭,基本消除以管道流式进入矿井的导水构造后,在100余米的巷道长度内进行岩石裂隙的予注浆封堵,同时在采场下部运输巷道中打浅水孔将采场内地下水位降到采场以下,确保采场不受地下水冲刷的影响,经过三年的艰苦奋斗,园满完成了试验任务,为矿山在开工9年后终于安全达产做出了贡献,该技术1992年获国家黄金局科技进步一等奖,并在类似的滨海矿床――望儿山金矿建设开发中推广应用。

千米深井下突破极限

冬瓜山铜矿全景

随着浅部资源开发日渐稀少,千米深井已不少见,铜陵有色公司冬瓜山铜矿主竖井设计深度1200余米,掘至996米深进工作面灰岩突水,淹没深达800余米,水压8兆帕,水量每小时近2000余吨。铜陵有色公司经过反复强制排水失败后,决定在全国招标,要求一次成功,恢复矿井建设。黄树勋根据在山东张家洼铁矿曾取得浅井治水的成功经验,在面临8兆帕的罕见深井和高压、人又不能接近井底的情况下,决定采用地面抛碴,地面注浆的办法封闭井底出水点;并研制成功可自动料的抛碴吊桶,可顺利通过深井障碍定点碴;用深井单管射浆器和浆位监测器可以控制射浆方向,掌握浆液在碴堆中充塞位置;地面建立造浆系统,保证浆液浓度;20小时连续注浆顺利通过Ф36毫米的输浆管注浆未发生堵塞,为一次成功注浆创造了条件,否则千米深井下难予处理,终于取得一次成功封底的效果,为后继人员下井恢复工作面施工提供了可能。为我国深井施工中难以完全避免的水害影响提供了一种简便、可靠,又快又好的新工艺,该成果1998年荣获中国有色金属总公司颁发的科技进步一等奖。

湘中煤田是个水文地质条件复杂的煤田,生产中的矿井反复发生淹井事故,对于煤炭资源不算丰富的湖南省来说是个大问题,应省煤炭厅和湘潭市煤炭局之邀,以王家山煤矿列家桥矿井为例开展被淹矿井恢复技术研究工作。该井在采煤巷道掘进中揭露了含水丰富的茅口灰岩,出水点在地下170米,每小时涌水量高达三千多吨,同时溶洞泥涌入堵塞坑道300余米,水量大、含泥多,多次排水失败,只能在地面打钻注浆封堵出水点成功后方可能恢复井内作业。此前曾花巨资请外省队伍支援钻探,未能打中出水点,宣告失败。

为此,黄树勋紧紧抓住这个关键问题,经过计算制作了地下定点爆破炸弹,一次爆破成功,利用老钻孔,经过六个昼夜的连续注浆取得成功,既解决钻孔定向不准的难题,又克服了采场巷道测量精度不高的通病,开创了一孔注浆恢复矿井的先例,后在盛家山煤矿230米以下突水淹井的处理工程中又一次取得了地面定向钻进一孔注浆成功。为处理生产矿山地下水淹井治理技术寻求到一种高效的又快又省的新方法。经过多年一系列矿井淹井事故处理的工程实践,逐渐形成矿山治水技术中的一个重要分支,为我国矿业发展提供了一个为矿业建设保驾护航的新技术新方法。

“三过家门而不入”

黄树勋同志一生从事矿山安全技术,特别是治理水害技术研究工作,这项工作既是决定矿山命运和效益的重要领域,同时又是保护矿工生命安全的大事,为此他倾注了毕生的精力。

他一贯坚持矿山技术的研究必须以现场为基地,矿山生产才是检验科研成败的唯一依据,四十余年他坚持克服一切个人和家庭的困难,亲历亲为和团队同志坚持高山地下的艰苦试验,他和他的家庭为此也付出了艰辛的努力。一九七二年,接冶金部指示要他三天内赶到山东张家洼铁矿负责处理南风井淹井事故,当时他爱人患脉管炎从工作单位请假卧床休息不能下地,小女孩四岁,刚从邵阳农村送到长沙,说一口家乡话,院长谈话后他毅然接受了任务,爱人由研究室派人照顾,他身背十斤大米和小孩的衣服,抱上孩子就出发了,孩子放在招待所。他每天早出晚归,走四十分钟到工地,孩子自己呆在招待所,一次到外面去玩,从脚手架上摔下,满脸是血。还有一次坐到了厕所大使器里,浑身的大便不能上床,竟然在屋里地上睡着了。

面对如此困境,仍未动摇他坚持亲临工地试验指挥工作,经过三个月的奋斗园满完成了任务,才背着孩子回家。爱人生孩子、老父去世都正是他在试验现场紧张工作之时,他只能坚守岗位,是周围的同事给了他关心和支持才能安然度过,对老父亲没能见上一面,至今仍感遗憾,只有在科研工作上有一点成绩时才是最大的安慰。黄树勋同志曾先后被评为湖南省优秀共产党员、省先进科技工作者、1997年获中国科协颁发的“全国优秀科技工作者”终身荣誉称号。

他继任了大禹的工作,但重用要的是他继任了大禹那“三过家门而不入”的工作态度。四十余年他坚持克服一切个人和家庭的困难,坚持矿山技术的研究必须以现场为基地,矿山生产才是检验科研成败的唯一依据,他正是以这样的工作态度为我国矿冶发展扫除了一个又一个阻碍,也是以这样的科研态度,绽放了一个又一个辉煌。

主要论著

1.(英文)

2.(英文)

3.帷幕注浆,北京,科学技术,第二期,1972年

4.