某金礦殘礦資源回采巖移監測實踐

鐘生元，李亞俊，劉偉強，李印洪，鞠 霖

（湖南有色冶金勞動保護研究院，湖南長沙 410014）

某金礦殘礦資源回采巖移監測實踐

鐘生元，李亞俊，劉偉強，李印洪，鞠 霖

（湖南有色冶金勞動保護研究院，湖南長沙 410014）

對某金礦殘礦資源回采時頂板巖移進行了監測，所測結果顯示頂板巖移量隨時間逐漸增大，變化趨勢呈先急后緩，巖移量變緩與采區人工礦柱設置控制頂板暴露面積有關，巖移監測可為該礦殘礦安全回采提供保障。

殘礦；回采；巖移；監測

采礦工業是國民經濟的基礎工業，隨著我國人口增長和經濟的快速發展，我國礦產資源消耗量急速增大，但礦產探明儲量增幅減緩，礦山企業面臨資源枯竭的壓力增大，對以往采富棄貧所留下的殘礦資源再次開采利用對緩解礦山資源枯竭壓力具有重要意義，但對殘礦資源的開發會對礦體周邊巖體造成二次擾動，其開采安全性大大降低，故必須對殘礦開采巖體的穩定性進行監測研究，確保殘礦回采安全。

1 礦山現狀簡介

某金礦位于河北省內，礦脈成群成帶出現，礦體多為緩傾斜、傾斜極薄礦脈，礦石品位較高。在采用全面法和削壁充填采礦法回采后，空區內殘留有大量礦柱，礦體圍巖為花崗巖，屬脆性巖石，且巖體節理裂隙發育，在進行礦柱殘礦回采時，采用人工點柱和連續礦柱控制空區暴露面積，但回采時巖體受到了二次擾動，其采場安全性變差，本文針對該金礦殘礦回采過程中巖移進行監測并分析，為該礦殘礦安全回采提供保障。

2 監測方案及原理

2.1 監測方案

殘礦資源回采過程中，需對頂板巖移進行監測，監測使用巷道收斂測量儀對空區脈外巷道監測，以掌握頂板動態變化過程。在預控巷道內設置兩個斷面A、B，每個斷面設置5個測點，距巷道1.6 m處水平布置兩個測點1、5，巷道頂部平均布置2、3、4測點，如圖1所示。測點用木樁標定，木樁軸線應與采場壁面垂直；木樁打入孔后，與鉆孔緊密結合，無松動現象，如圖2所示，監測周期為隔天監測。

圖1 斷面監測點布置

圖2 鉆孔設計

2.2 巖移量計算方法

以測點1、2、5組成的△ABC為例，如圖3所示，A、B、C三測樁埋設于同一垂直平面內，A、B兩樁設定在同一水平高度，則A、B兩點只存在水平位移，頂板的C點只發生垂直位移。兩幫相對位移可通過測A、B間位移讀數讀的，頂板位移可測BC間的位移讀數求得，具體計算方法如下：

圖3 監測斷面位移計算簡圖

圖3中，令：

由圖3可得到如下關系：

式中：△c1、△c2為兩側幫相對巷道中心線的移近量，△h即為頂板下沉量。其中：

3 測量結果及分析

3.1 頂板巖移量與時間的關系

巖移監測隔天監測共監測90 d 45組數據，對測點2、3、4監測計算所得頂板巖移量整理，根據所得數據繪制巖移量與時間的變化關系圖，圖4為A斷面頂板累計巖移量與時間的變化關系圖，圖5為B斷面頂板累計巖移量與時間的變化關系圖。從圖4、圖5中可看出A段面頂板巖移量在－1～10 mm之間，最大巖移量接近10 mm，B斷面巖移量在－2～16 mm之間，最大巖移量接近16 mm。

圖4 A斷面頂板3測點累計巖移量與時間的變化關系圖

圖5 B斷面頂板3測點累計巖移量與時間的變化關系圖

3.2 巖移量變化分析

分析圖4、圖5中巖移量與時間的變化關系，發現頂板巖移量增加速度呈成先快后緩規律，最后巖移量變化很緩慢，趨于穩定。分析原因是在采場殘礦回采時頂板暴露面積增大，頂板受力增大，巖移量變大，在監測前期巖移量變化明顯，隨著在采場布置人工礦柱，采場暴露面積減小，頂板巖移量變化放緩，說明人工礦柱對控制采場頂板巖移效果明顯。對比圖4和圖5，A、B兩斷面的最大巖移量相差較大，B斷面最大巖移量較A斷面大5 mm左右，分析原因是B斷面位于端部，較A斷面中間位置小。

4 結 論

1.采場頂板巖移量變化呈現先快后緩，最后相對穩定的趨勢，其原因主要與采場頂板暴露面積變化有關。

2.采用人工礦柱控制采場頂板暴露面積，可有效控制頂板巖移，保障采場頂板穩定。

3.對采場頂板巖移進行監測、分析并根據所測數據進行合理預測，可為該礦殘礦資源的安全開采提供保障。

［1］ 趙國彥，劉立順，栗紅玉，等.采場巖移規律現場監測試驗及時間序列預報［J］.中南大學學報（自然科學版），2012，43（6）：2 300－2 307.

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［4］ 王鐵松，周欣溢，崔信國.礦區巖移監測技術設計［J］.科技信息，2010，（17）：982.

The Remnant Ore M ining Rock M ovement M onitoring Practice in a Certain Gold M ine

ZHONG Sheng-yuan，LIYa-jun，LIUWei-qiang，LIYin-hong，JU Lin
（Hunan Labour Protection Institute of NonferrousMetals，Chagnsha 410014，China）

The roofmovement of a certain gold mine weremonitored，and the results show the amount of the sink is gradually increased，the trend turn slowly after the acute shift.The artificial pillar in the stopemake this happen，and rock movementmonitoring can provide protection for the safetymining of remnant ore.

remnant ore；mining；rock movement；monitoring

TD175＋.6

：A

：1003－5540（2014）06－0004－02

2014－09－10

鐘生元（1986－），男，助理工程師，主要從事金屬礦山開采技術研究。