礦山采空區勘查與安全隱患綜合治理技術的思考

魏長玉

（河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071000）

多數地方礦山隨著多年的不斷開采，出現了很多采空區。礦山采空區會對環境以及安全問題造成重大的影響。隨著礦山采空區的不斷增加，周邊的土地資源以及植被資源遭受到了很大的破壞，讓水土流失的情況變得越來越嚴重，同時對礦產資源開發也產生很大影響，對企業生產和生活造成了很大的困擾，使得社會問題頻發。為了讓地區的環境保護、社會發展以及經濟發展進行更好的協調，必須要礦山采空區的周邊情況以及采空區的分布情況進行詳細的勘查。

1 礦產資源開采的基本情況

我國的礦產資源非常豐富，但同時礦產消耗量也是巨大的，為了讓礦產需求得到滿足，每年需要開采大量的礦產資源，隨著近幾年政策的變動，對小礦山進行整頓，提高了礦井年均產量。早期的礦井由于設備以及開采技術等原因，使得采出率低，安全性也得不到保證[1-3]。通常采用的開采方式是人工進行挖掘，或者炮采等，沒有將采掘進行很好的區分，致使管理水平低下，無法對礦井生產力進行有效的提高，也為礦山的安全生產帶來了巨大的安全隱患[4]。

2 礦山采空區的主要危害

由于礦井的技術改進和整合工作不斷的推進，采空區所造成的安全隱患得到越來越多的關注，并且這些問題已經成為了礦井周邊區域主要的安全問題，對可持續發展造成了嚴重的影響。由于部分地區的開采方式落后，普遍采用的殘柱式炮采采礦方法以及房柱式采礦法，最終導致采礦地區留下了許多問題，下面本文將對留下的各方面主要問題進行說明：首先是對礦產資源造成大量的浪費。利用房柱式采礦法進行礦產開采，其回采工作主要是在礦山內部留設礦柱，通過留設的礦柱對頂板進行支撐，大量留設的礦柱使得礦產資源的呢開采率低下。其次是留下了地質災害等安全隱患。在進行開采的時候，均會在礦井下留下大量的礦柱，這些礦柱的分布情況很不均勻，無規律可循。同時這些留設的礦柱會隨著時間的增加，而受到不同程度的破壞，因此對于頂板的長時間支撐也不能進行保證。一旦無法對頂板進行支撐，則會出現地表沉降的災害發生。而與之相鄰的開采區域也會受到影響，產生大面積切頂或者冒頂等，嚴重的還會又發礦震。然后是礦井生產安全隱患。由于早期的開采區域多為無計劃性開采，所以形成的采空區的情況記錄存在很大的問題，既沒有詳細的地區記錄，也沒有實際情況的記錄，例如內部是否有積水，內部是否有積水情況等，這些都是重大的安全隱患。第四點是多數采空區還未冒落，導致地表的建筑工程收到很大威脅，房柱式采礦法無對地表的穩定性進行永久保證，而采空區一旦發生塌陷等情況，就會對周圍環境以及人們生活區域造成很大威脅。第五點是由于在采空區留下的大量礦柱，會對采取上下方的礦層正常開采工作造成很大影響。其原因是如果上礦層為采空區，那么在對下礦層進行開采的時候，會因為礦柱應力集中，而受到威脅，影響工作面頂板支護。如果采空區是下層礦，那么在對上層礦進行開采的時候，無法保證底板的絕對穩定。第六點是由于采空區的埋深淺，一旦頂板發生垮落，因此而產生的裂縫會直達地表，對地表的植被造成大幅度破壞，讓礦山區域水土流失的情況進一步加重。

3 采空區勘查與隱患綜合治理實施方案

（1）治理概況。我國采礦沉陷問題受到社會各方的關注，因此各個地方的政府對其進行了高度的關注，不少地區的政府相關部門都針對這一現狀頒布了一系列的綜合治理方案。還根據實際情況，劃定了綜合治理區域，根據局部的治理試驗區域的情況，積累治理經驗，待取得一定成效之后，進行全面的推廣[5]。

綜合治理方案，主要包括了移民搬遷、道路維護、河溝清理以及崩塌滑坡治理和土地復墾、采空區治理等。同時還根據礦區的實際情況提出了一系列的監測方案，例如土地荒漠化檢測、泥石流監測、滑坡監測以及采空區塌陷監測等。除此之外，還對試驗區域的現場基本情況進行了了解，其中包含了采空區域的沉陷免疫以及房屋的受損情況等。另外還搜集了相關的資料，便于對試驗區域的生態環境以及地質問題進行了解[6]。以上準備情況，為沉陷區域的土地復墾治理提供了很多便利。但是我們必須承認的是，該方式也存在一定程度的不足，例如調查的手段過于單一，無法對小礦山的采空區范圍進行確定。所以為了很好的對安全隱患進行治理，必須對地方礦山的采空區分布，以及其他安全隱患分布，例如積水區分布、火區分布等，盡快進行掌握，唯有如此，才能更好的對采空區所誘發的安全問題進行解決。

（2）治理實施方案。治理實施方案主要有以下三個，分別是進行采空區調查、對采空區進行物探勘查以及采空區鉆探勘查等。為了更好地對采空區的災害進行防治，必須采空區的地表情況進行踏勘，然后對礦井的上下對照圖進行填繪，將采空區的實際位置、面積以及范圍等進行準確的標注。同時還需要對地表建筑物以及構筑物等進行標注，明確好井下各個作業場所之間的關系，對采空區的基本情況進行搜集，建立相關數據庫。另外，土地類型及性質、地表附屬物情況等，也需要進行數據搜集，建立相關的數據庫。在采空區勘查中，最為重要的手段就是物探。綜合物探法、放射性勘探以及電法類方法和地震類方法等，都屬于采空區物探勘查方法。通過物探法可以對上覆巖體的破裂嚴重的區域空間分布范圍進行查明，同時還可以確定礦柱的空間位置以及空洞的空間位置。

對采空區埋深、地層結構以及頂板、底板巖性和礦層厚度、裂隙帶發育狀況等進行勘查的時候，采用鉆探手段更為適宜。鉆探手段在對采空區的分布情況搜集完整的情況下，可以對該區域布置鉆孔，從而對斷裂帶以及垮落帶的發育狀況查明，并驗證物探結果。

4 結語

礦山采空區存在諸多的安全隱患，為礦井開采以及環境都帶來了很大的威脅，同時也不利于礦井開采量的提升。相關部門為了提高開采率以及對環境進行更好的保護，制定了了一系列的措施，為礦山采空區的分布勘查保駕護航。對采空區所存在的安全隱患進行治理，不僅對于提升礦井開采率以及環境治理具有重要的意義，對促進安全生產和經濟發展的意義同樣十分重大。

[1]楊勇,陳清通.綜合物探方法在房采采空區勘查中的應用研究[J].中國煤炭,2017,43(8):47-51.

[2]賈海波,任鳳玉,丁航行,等.某銀多金屬礦采空區綜合治理方法[J].金屬礦山,2018,V47(2):41-45.

[3]李倩,彭孟長,馬存金,等.非煤礦山采空區風險指標體系研究[J].中國安全生產科學技術,2017,13(7):106-110.

[4]趙立欽,李鳳明,李宏杰,等.隱蔽采空區綜合勘查技術研究[J].煤礦開采,2017,22(5):17-20.

[5]王寧,WANGNing.大范圍采空區煤自燃綜合治理關鍵技術研究[J].煤炭技術,2017(10):177-179.

[6]陳蘭蘭,肖海平.金屬礦山采空區穩定性研究現狀分析[J].中國鎢業,2017,32(3):17-21.