金屬礦山采空區(qū)處理方式及實施要點分析

李 江，童永杰

（新疆寶地礦業(yè)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(qū)，嚴重破壞巖體平衡狀態(tài)，使得周邊巖體與圍巖應力明顯下降。一旦處于臨界穩(wěn)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(wěn)定狀態(tài)、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(qū)的處理方式與實施要點具有一定的現(xiàn)實意義。

1 金屬礦山采空區(qū)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(fā)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(tài)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(tài)等影響而改變。對探地雷達方法的應用，最主要的優(yōu)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(qū)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(qū)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(qū)問題分析

現(xiàn)階段，金屬礦山技術水平偏低，難以順利地完成采空區(qū)治理工作。在國內礦業(yè)發(fā)展的過程中，技術工作人員數(shù)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(xiàn)象干擾程度較大，加之未全面認知采空區(qū)的具體情況，所以治理采空區(qū)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(guī)范性，開采設計并不正規(guī)。在實踐過程中，受經(jīng)濟利益驅使，大部分礦山企業(yè)都不會在其中投入充足的資金，也直接影響了采空區(qū)治理的效果。還有很多投資者在治理采空區(qū)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(qū)，其治理工作也逐漸發(fā)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(qū)安全隱患。針對國有老礦山，其資源已經(jīng)逐漸枯竭，甚至存在破產(chǎn)礦山并轉型成民營企業(yè)或者是私營企業(yè)等，在長時間開采的基礎上，未及時處理采空區(qū)，且部分新企業(yè)的業(yè)主沒有意愿承擔治理金屬礦山采空區(qū)的責任。還存在采空區(qū)域回采的情況，使得采空區(qū)安全隱患不斷增加。

3 金屬礦山采空區(qū)的處理方式

在處理金屬礦山采空區(qū)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(xiàn)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(qū)域的處理工作提供有價值的參考依據(jù)。

（1）充填法的處理方式。對于金屬礦山采空區(qū)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(qū)域內開展鉆孔施工作業(yè)，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(qū)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(qū)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(shù)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(qū)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(shù)礦山正處于深井開采初期階段，因而在實現(xiàn)高效回收地下資源的基礎上，所強調的是大規(guī)模開采礦產(chǎn)，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(chuàng)新性發(fā)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(qū)域的上方事先完成鉆鑿作業(yè)，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(qū)上部的巖石崩落。這樣一來，就能夠完成下方采空區(qū)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(qū)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(yè)。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(qū)域。如果是老舊的采空區(qū)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(yè)的正常性。在應用井下崩落方式的過程中，處理金屬礦區(qū)采空區(qū)的風險系數(shù)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(qū)處理實施要點

在處理金屬礦山踩空區(qū)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(qū)處理工作實施的要點所在，只有這樣，才能夠實現(xiàn)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(qū)域的具體狀況，科學合理地制定專業(yè)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(guī)劃已經(jīng)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(qū)應積極設置專項的基金，以保證對采空區(qū)域的治理費用問題加以解決。近年來，環(huán)保與工程地質災害等相關領域都已經(jīng)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(guī)范礦山企業(yè)技術資料，并制定礦山采空區(qū)域的資料檔案。結合這一狀況，管理部門要對礦山企業(yè)技術資料加以規(guī)范，尤其是圖紙資料內容。由此可見，采空區(qū)域資料檔案的構建具有一定的現(xiàn)實意義。最后，深入研究并分析金屬礦山采空區(qū)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(qū)域的規(guī)模以及實際的賦存情況的探測作用，對于采空區(qū)域的穩(wěn)定性展開實時地監(jiān)控。

5 結語

綜上所述，在金屬礦山采空區(qū)域中，通過借助尾砂處理采空區(qū)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(guī)避對于機械設備、礦山生產(chǎn)以及相關工作人員帶來的危害，確保礦山生產(chǎn)的安全性，實現(xiàn)其產(chǎn)量的穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展，使得金屬礦山企業(yè)自身的社會與經(jīng)濟效益得以全面提升。在上文中，將金屬礦山采空區(qū)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(tǒng)化的研究與分析，以供參考。

[1]閆騰飛,李元輝,徐帥,等.采空區(qū)三維激光掃描系統(tǒng)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(qū)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(qū)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(wèi)民,等.露天多金屬礦山地下采空區(qū)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(qū)爆破處理技術[J].金屬礦山,2015(9):1-4.