金屬礦山采空區處理方式及實施要點分析

李 江，童永杰

（新疆寶地礦業股份有限公司，新疆 哈密 839000）

在長期開采地下礦床的過程中很容易形成采空區，嚴重破壞巖體平衡狀態，使得周邊巖體與圍巖應力明顯下降。一旦處于臨界穩定狀況，圍巖移動性破壞的問題就會逐漸突顯出來，直接影響巖體穩定狀態、破壞形式以及移動程度。由此可見，深入研究并分析金屬礦山采空區的處理方式與實施要點具有一定的現實意義。

1 金屬礦山采空區探測技術闡釋

一方面，探地雷達方法。這種探測技術屬于廣譜電磁技術，在地下介質分布中被廣泛應用。其中，探地雷達方法就是對借助一個天線發射高頻寬帶電磁波，而另一天線則接收地下介質的界面反射波[1]。在電磁波處于相應介質的傳播狀態時，其波形、路徑以及電磁場的強度都很容易受介質點的性質以及集合形態等影響而改變。對探地雷達方法的應用，最主要的優勢就是準確、高效與快捷。另一方面，激光3D方法。這種探測技術合理運用了激光所具備的高精確性質，可以針對地下采空區具體位置與代銷等進行三維探測，屬于全新的金屬礦山采空區探測技術。通過對激光3D掃描儀器的應用，實際記錄的速度較快，而且伸展柔韌性也十分理想。在實踐中，只要將直徑確定為50毫米就能夠在地面鑿開小洞。需要注意的是，實際使用裝置材料材質一般都是不銹鋼，可以在水平面與豎直方向上開展旋轉式的測量工作。

2 金屬礦山采空區問題分析

現階段，金屬礦山技術水平偏低，難以順利地完成采空區治理工作。在國內礦業發展的過程中，技術工作人員數量不充足且技術工作人員引進難度大的問題逐漸突顯出來。另外，因民采現象干擾程度較大，加之未全面認知采空區的具體情況，所以治理采空區的難度也明顯加大[2]。在此基礎上，對于部分小型的礦山，其開采與管理也缺乏規范性，開采設計并不正規。在實踐過程中，受經濟利益驅使，大部分礦山企業都不會在其中投入充足的資金，也直接影響了采空區治理的效果。還有很多投資者在治理采空區方面始終抱有僥幸的心理，以期向政府部門轉嫁安全治理的工作。而部分老舊的礦區，其治理工作也逐漸發展成歷史性的遺留問題，在回采遺留殘礦的過程中，也會直接增加采空區安全隱患。針對國有老礦山，其資源已經逐漸枯竭，甚至存在破產礦山并轉型成民營企業或者是私營企業等，在長時間開采的基礎上，未及時處理采空區，且部分新企業的業主沒有意愿承擔治理金屬礦山采空區的責任。還存在采空區域回采的情況，使得采空區安全隱患不斷增加。

3 金屬礦山采空區的處理方式

在處理金屬礦山采空區的時候，可選擇使用的處理方式多種多樣，但最常應用的處理方式集中表現在充填法與崩落法兩個方面。為此，下文將以這兩種不同的處理方式加以探究與分析，希望為金屬礦山采空區域的處理工作提供有價值的參考依據。

（1）充填法的處理方式。對于金屬礦山采空區域來講，將充填方法應用于其中，主要是對地表露天剝離碎石亦或是礦尾砂加以利用，并當做主要的充填材料，進而構建完善的填充體系。隨后，在采空區域內開展鉆孔施工作業，也可以對天井加以利用，借助石塊自流方式亦或是壓力填充形式，向采空區域內部投入[3]。在對填充方法運用的過程中，一般在處理采空區的時候應用，見效的速度較快且填充密實性理想。但需要注意的是，在對充填法利用加以回填的時候，施工的難度更大，要求投入大量的成本，安全風險系數較高。

（2）崩落法的處理方式。崩落法的崩落形式不同，在處理采空區的過程中引入崩落法，一般可以細化成三種不同的形式，即巖石自然崩落、井下崩落礦柱與地表強制崩落。由于我國絕大多數礦山正處于深井開采初期階段，因而在實現高效回收地下資源的基礎上，所強調的是大規模開采礦產，并沒有正確認知研究復雜深井開采技術的重要作用，直接影響了深井開采技術的創新性發展[4]。

而地表的強制性崩落主要指的就是在金屬礦山采空區域的上方事先完成鉆鑿作業，并且生成中深孔亦或是大孔。在此基礎上，通過對垂直倒漏斗的爆破技術應用，即可保證采空區上部的巖石崩落。這樣一來，就能夠完成下方采空區域填充的任務。對于井下崩落礦柱的方法，具體指的就是在既有采空區域內部礦柱的相應位置，貫徹落實開鑿硐室與既有巷道的施工作業。在此基礎上，要在礦柱中鉆鑿深孔，借助爆破方式有效處理采空區域。如果是老舊的采空區域，其井下會設置巷道與礦柱，所以在實踐過程中也一定會受到破壞，無法保證作業的正常性。在應用井下崩落方式的過程中，處理金屬礦區采空區的風險系數較大。即使采取的施工技術可行性較強，同樣也無法保證施工的安全[5]。

4 金屬礦山采空區處理實施要點

在處理金屬礦山踩空區域的過程中，為確保處理的有效性，最關鍵的就是要正確認知采空區處理工作實施的要點所在，只有這樣，才能夠實現處理金屬礦山的目標。首先，管理工作人員必須要結合采空區域的具體狀況，科學合理地制定專業計劃與處理的方案。目前階段，由于尾礦庫潰壩等相關問題始終存在，政府部門與社會機構都給予了高度的重視?；诖?，尾礦專項整治規劃已經開啟，為尾礦專項整治行動的貫徹與落實提供了必要的保障。其次，對于金屬礦山采空區應積極設置專項的基金，以保證對采空區域的治理費用問題加以解決。近年來，環保與工程地質災害等相關領域都已經設立了專項資金，為各項工作的開展奠定了堅實的基礎。再次，應嚴格規范礦山企業技術資料，并制定礦山采空區域的資料檔案。結合這一狀況，管理部門要對礦山企業技術資料加以規范，尤其是圖紙資料內容。由此可見，采空區域資料檔案的構建具有一定的現實意義。最后，深入研究并分析金屬礦山采空區域探測儀器與安全檢測裝備等預警機制，并強調對于充水狀況、采空區域的規模以及實際的賦存情況的探測作用，對于采空區域的穩定性展開實時地監控。

5 結語

綜上所述，在金屬礦山采空區域中，通過借助尾砂處理采空區域的方式，能夠在獲得理想礦柱回收效果的基礎上，有效地控制礦壓嚴重的情況。這樣一來，就能夠有效地規避對于機械設備、礦山生產以及相關工作人員帶來的危害，確保礦山生產的安全性，實現其產量的穩定且可持續發展，使得金屬礦山企業自身的社會與經濟效益得以全面提升。在上文中，將金屬礦山采空區的處理方式與實施要點作為重點研究內容，并展開全面且系統化的研究與分析，以供參考。

[1]閆騰飛,李元輝,徐帥,等.采空區三維激光掃描系統地理坐標定位方法[J].金屬礦山,2015(5):135-139.

[2]龍奇軍,吳友杭.有關金屬礦山采空區災害防治技術探討[J].中國科技縱橫,2015(6):185-185.

[3]李治.金屬礦地下采空區探測、處理與安全評判分析[J].資源信息與工程,2016(4):94,96.

[4]崔曉榮,林謀金,張衛民,等.露天多金屬礦山地下采空區綜合探測分析[J].金屬礦山,2015(1):128-132.

[5]白俊,王彥飛.大型疊層分布采空區爆破處理技術[J].金屬礦山,2015(9):1-4.