礦井回采與采空區(qū)治理協(xié)同技術研究

江甫懷

（國家電投集團貴州金元貴州林華礦業(yè)有限公司，貴州 金沙 551800）

1 礦井回采

1.1 面積計算

準確掌握空區(qū)的面積大小能夠為充填及安全管理工作提供重要依據(jù)，空區(qū)面積計算對礦井回采具有重要意義[1]。根據(jù)空區(qū)運用GYN軟件對其進行計算，算出空區(qū)體積，空區(qū)的面積與空區(qū)穩(wěn)定性息息相關，所以掌握空區(qū)的面積大小對空區(qū)安全性是很重要的，計算結果如表1：

表1 面積計算結果

表1位面積計算結果，通過面積計算，能夠為下一步工作提供安全依據(jù)，是礦井回采的基礎。

1.2 回采總量計算

在礦井面積計算的基礎上，進行加速對回采總量計算。首先劃分回采區(qū)，通過立體分區(qū)爆破技術系統(tǒng)，將地下回采空區(qū)進行處理，集中在一個步驟安全[2]、高效，進行劃分礦區(qū)回采區(qū)，有效消除安全隱患，保證過程的安全。然后空區(qū)進行探測，探測出礦石殘留，綜合回采設計單元，計算獲得場內(nèi)殘留礦石量。回采計算包括礦石體積、采下廢石體積及采下充填體，在探測空區(qū)和存留礦量的基礎上，完成回采總量計算。回采總量計算是礦井回采的重要步驟，對其進行計算有重要意義。

2 采空區(qū)治理協(xié)同技術設計

2.1 采空區(qū)關鍵單體劃分

采空區(qū)一般分布范圍廣、條件復雜，在短時間內(nèi)對采空區(qū)治理工作量大，所以先對采空區(qū)關鍵單體進行劃分。首先分析采空區(qū)與周圍環(huán)境，以及采空區(qū)形態(tài)、體積和周圍的空間關系，綜合考慮采空區(qū)對礦山的影響，對高品礦優(yōu)先處理結合采空區(qū)治理工作，以維護礦井的正常運轉，對重點區(qū)域的采空區(qū)現(xiàn)狀進行綜合全面分析。

2.2 完成采空區(qū)協(xié)同治理

對于采空區(qū)治理提出ROS技術，其主要工作原理是利用波法的傳播性探測地表的下一個波長的一個方法，在采空區(qū)單體劃分完成后，使用ROS技術。他能夠沿著地表傳播，呈逆向震動傳播，產(chǎn)生不同的波長。ROS算法如下。

其中λi代表波長，K代表探測結果，L代表異常區(qū)，此次計算不做定向分析。

圖1 ROS技術流程圖

圖1是ROS技術流程圖，首先進行數(shù)據(jù)集管理，然后進行對采空區(qū)單體劃分，和對采空區(qū)的區(qū)域進行劃分，通過收取異常區(qū)數(shù)據(jù)集和波長計算提取異常區(qū)情況。對其中的每個要素進行分析，然后找到異常區(qū)，輸出終止值，最后進行輸出，對采空區(qū)進行治理。

通過ROS技術能夠完成對采空區(qū)的地表波長計算，計算結果能夠反映出采空區(qū)分布異常區(qū)，了解采空區(qū)破碎帶分布范圍，對工程檢測結果進行試驗研究和探討，為采空區(qū)治理提供依據(jù)。ROS協(xié)同治理技術通過顯示異常區(qū)，傳到計算機處，進行輸出處理，完成采空區(qū)協(xié)同治理。

3 實例論證分析

為確保ROS技術對采空區(qū)協(xié)同技術的有效性，進行傳統(tǒng)治理方法和ROS技術進行分析論證。結果表明，ROS技術比傳統(tǒng)采空區(qū)治理方法好，以下是實例論證：

實例分析通過對某地質礦產(chǎn)進行采空區(qū)治理，由于采空區(qū)分布范圍廣、條件復雜，傳統(tǒng)采空區(qū)治理方法并不能對采空區(qū)有效治理，定位不了采空區(qū)異常的準確位置，通過ROS治理技術，能夠準確、快速的找出異常位置，并進行解決。節(jié)省了大量人力、物力、財力。以下是兩種治理方法效果對比圖（如表2）：

表2 治理效果對比圖

表2從查找異常區(qū)速度、探尋波長和對采礦區(qū)的治理效果對兩種治理效果進行了對比。

從表中可以明確看出，傳統(tǒng)治理方法查找異常區(qū)速度慢，ROS技術查找速度找到異常區(qū)速度快，短時間內(nèi)就能找到異常區(qū)的位置；從探尋波長看，ROS技術探尋波長，治理效果好；傳統(tǒng)治理方法不能有效治理采空區(qū)，而新型治理方法比傳統(tǒng)治理效果好。實例對比證明，ROS技術能夠在短時間內(nèi)找到異常區(qū)，時間花費少，ROS技術對采空區(qū)治理起到了重要作用。

4 結語

綜上所述，隨著礦產(chǎn)資源的需求加大，礦井回采與采空區(qū)治理越來越受到關注，對于我國可持續(xù)發(fā)展政策具有重要意義，其將成為我國重要的接替資源。然而由于以前不正確開采造成了一些問題，所以對礦井回采與采用區(qū)治理協(xié)同技術的研究非常重要。對于這個問題，提出ROS技術，其對采空區(qū)治理效果明顯，對礦井回采與采空區(qū)治理具有推動意義。結合新方法對整個礦井地區(qū)進行管理，保證我國地質礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，礦產(chǎn)行業(yè)進一步發(fā)展，促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。