淺談銅露天采場采空區安全管理

邱振華

(廣東省大寶山礦業有限公司采礦部，　廣東 韶關市　512127)

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淺談銅露天采場采空區安全管理

邱振華

(廣東省大寶山礦業有限公司采礦部，廣東 韶關市512127)

摘要：大寶山礦目前采用露天開采方式，由于原采用的地下開采以及民采偷采，形成眾多的采空區，給露天開采帶來了極大的安全隱患，為此，對采空區進行了調查、分析以及安全管理，總結了采空區探測、管理、處理的經驗，并成功爆破處理了6個大型采空區，為類似礦山空區處理提供借鑒。

關鍵詞：銅露天采場；采空區；安全管理

1概況

大寶山礦開采歷史悠久，銅露天采場由于開采方式的轉變(地下開采轉為露天開采)，民采偷采猖獗等問題形成眾多采空區，給露天開采帶來極大的安全隱患，嚴重影響大寶山銅礦規劃與開采生產進度。結合空區資料，針對露天采場下部的采空區進行調查、分析研究，其具有以下特點。

(1) 空區性質復雜，礦柱稀少，并破壞嚴重，空區頂板連續暴露面積大；采空區分布在東部富礦區域，其跨度、高度均接近甚至超過礦體寬度和厚度。以661-47線591空區為例，空區最大跨度50 m，高度不等，部分高達47 m，暴露面積2035.9 m2，體積10萬 m3，規模較大。

(2) 采空區復合交錯，空區間隔層較薄，甚至幾層相互采透貫通；民采空區分布極為復雜，空間分布星羅布局，交錯重疊，空間間隔較薄，甚至幾個層面相互采透。

在日常采礦生產中，如何采取有效措施預防采空區發生塌陷，確保采場作業安全，是工作的重點。本文根據近3年的采空區管理經驗，從采空區的探測、日常跟蹤管理、采空區處理等方面探討了銅采場采空區的安全管理。

2采空區的探測

采空區的探測主要運用物探和打孔探測2種探測方法。

(1) 物探探測。與長沙礦山研究院合作，利用地震法對采場進行全面探測，標定空區的大概范圍，為詳細探測及重點探測提供建議數據。但是，由于銅采場存在許多塌方區、巖性變化較大，對探測效果影響較大，這種探測方法準確率不高。

(2) 打超前孔探測。分潛孔鉆和地質鉆探測，潛孔鉆探測即在作業臺階運用潛孔鉆打22～25 m深探孔探測下方是否存在采空區，這種探測方法通常是在日常作業過程中確保臺階作業、挖掘機機臺安全，車輛道路安全等運用的探測手段；地質鉆探測即在作業區域內，根據原地下采空區資料分布情況及礦體分布情況，運用地質鉆打60～90 m不等深度對地下采空區進行探測，以預防大型采空區為主的探測手段。

在日常工作中，堅持“有疑必探，先探后進”和“有好礦必探”原則，首先是對即將開采的區域參照原井下采空區分布情況及礦體分布情況進行地質深孔探測，探明采空區情況；再對推進的臺階在施工過程中進一步運用潛孔鉆進行探測，以確保作業安全。

3采空區安全管理

運用激光三維掃描儀對采空區進行掃描，以便掌握采空區的空間分布參數，如采空區頂板厚度、高度、跨度、面積等，以便對采空區進行層面管理及為處理提供設計依據。到目前為止，銅采場共掃描采空區16個。

掃描的采空區得出邊界后，在作業層面上拉警戒線圈定，樹立警示牌并標明采空區參數，如頂板厚度、頂板/底板標高、面積、跨度等，嚴禁無關人員和車輛進入采空區范圍內，同時設置監測測點，每日對監測點進行2次以上測量監測。

對探明采空區做好跟蹤管理工作，主要是對未處理的采空區上方作業進行跟蹤管理，如在采空區上方進行爆破、排巖作業時，要制定好施工方案，明確機臺位置、打機臺探孔、明確撤離路線、現場安全管理人員實時監管等，以確保作業安全。

4采空區處理

處理方法主要是爆破崩落頂板法。采空區頂板厚度達到保安厚度臨界值時，必須對采空區進行處理，否則頂板失穩易引發塌陷。

對采空區頂板較薄、巖層復雜，下方存在構筑物，處理難度大的大型采空區由設計院提供設計方案，制定施工方案與組織。2014年11月處理685 m中段37線664采空區中，該采空區正處于640平硐上方，處理難度極大，設計要求相當高，對于布孔、裝藥量、起爆方式的要求相當嚴格。與設計院合作，共同制定了嚴密的爆破設計方案，經過爆破崩落處理后，對640平硐毫無影響，成功處理了該采空區,截至目前為止，銅采場共爆破處理大型采空區6個，大大消除了采空區安全隱患。

5結論

在采空區安全管理過程中，最大的困難是采空區探測。因為非法民采的無序盜采活動，新增許多面積大、高度高的盲空區，使得地下采空區處于一種變動的狀態之中，難以掌握其規律和具體位置，由于非法民采的瘋狂盜采，使得采場發生3次層面大塌陷，最大塌陷面積達2000 m2；加上地質資料準確性不高，礦體不夠周祥，大大增加了探孔難度。對于這種情況，在探測過程中形成了“見礦就探，好礦必探” 的原則，但是探孔要求密度大，深度深，探測成本高。為解決這一難題，目前礦業公司正在引進高科技探測手段，即微震探測技術，期望能發揮作用，有效預防采空區塌陷。但最根本的采空區治理還在于清除非法民采，使采空區處于一種靜止狀態。

參考文獻：

[1]長沙礦山研究院有限責任公司.廣東省大寶山礦業有效公司650(五)采空區三維激光掃描報告[R].韶關：廣東省大寶山礦業有限公司，2012.

[2]長沙礦山研究院有限責任公司.廣東大寶山礦業有限公司37線664采空區和39線655采空區處理方案[R].韶關：廣東省大寶山礦業有限公司, 2013.

[3]姚建.大寶山地下采空區穩定性分析及處理技術[D].長沙:中南大學,2006.

[4]陳光木，趙博深，陳晶晶.大寶山668-1采空區強制崩落工程實踐研究[J].礦業研究與開發，2014，34(1):8-10.

[5]龍虎榮，潘懿.露天采場下部大型復雜采空區的探查與處理[J].采礦技術，2010,10(2):38-39.

[6]高建敏，洛鉬集團采空區治理的技術創新與實踐[J].礦業研究與開發，2010,30(16):86-89.

[7]陳學軍，劉靜，等.應用物理勘探技術探測大寶山礦盲采空區的試驗[J].采礦技術，2015，15(3):42-45.

[8]劉玲平.大型復雜采空區處理方法的研究和應用[J].采礦技術，2008,8(1):75-77.(收稿日期：2015-09-24)