礦山采空區(qū)勘查與安全隱患綜合治理技術(shù)的思考

魏長(zhǎng)玉

（河北九華勘查測(cè)繪有限責(zé)任公司，河北 保定 071000）

多數(shù)地方礦山隨著多年的不斷開(kāi)采，出現(xiàn)了很多采空區(qū)。礦山采空區(qū)會(huì)對(duì)環(huán)境以及安全問(wèn)題造成重大的影響。隨著礦山采空區(qū)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(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)也產(chǎn)生很大影響，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和生活造成了很大的困擾，使得社會(huì)問(wèn)題頻發(fā)。為了讓地區(qū)的環(huán)境保護(hù)、社會(huì)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行更好的協(xié)調(diào)，必須要礦山采空區(qū)的周邊情況以及采空區(qū)的分布情況進(jìn)行詳細(xì)的勘查。

1 礦產(chǎn)資源開(kāi)采的基本情況

我國(guó)的礦產(chǎn)資源非常豐富，但同時(shí)礦產(chǎn)消耗量也是巨大的，為了讓礦產(chǎn)需求得到滿(mǎn)足，每年需要開(kāi)采大量的礦產(chǎn)資源，隨著近幾年政策的變動(dòng)，對(duì)小礦山進(jìn)行整頓，提高了礦井年均產(chǎn)量。早期的礦井由于設(shè)備以及開(kāi)采技術(shù)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(kāi)采方式是人工進(jìn)行挖掘，或者炮采等，沒(méi)有將采掘進(jìn)行很好的區(qū)分，致使管理水平低下，無(wú)法對(duì)礦井生產(chǎn)力進(jìn)行有效的提高，也為礦山的安全生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的安全隱患[4]。

2 礦山采空區(qū)的主要危害

由于礦井的技術(shù)改進(jìn)和整合工作不斷的推進(jìn)，采空區(qū)所造成的安全隱患得到越來(lái)越多的關(guān)注，并且這些問(wèn)題已經(jīng)成為了礦井周邊區(qū)域主要的安全問(wèn)題，對(duì)可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。由于部分地區(qū)的開(kāi)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(dǎo)致采礦地區(qū)留下了許多問(wèn)題，下面本文將對(duì)留下的各方面主要問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明：首先是對(duì)礦產(chǎn)資源造成大量的浪費(fèi)。利用房柱式采礦法進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采，其回采工作主要是在礦山內(nèi)部留設(shè)礦柱，通過(guò)留設(shè)的礦柱對(duì)頂板進(jìn)行支撐，大量留設(shè)的礦柱使得礦產(chǎn)資源的呢開(kāi)采率低下。其次是留下了地質(zhì)災(zāi)害等安全隱患。在進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候，均會(huì)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(wú)規(guī)律可循。同時(shí)這些留設(shè)的礦柱會(huì)隨著時(shí)間的增加，而受到不同程度的破壞，因此對(duì)于頂板的長(zhǎng)時(shí)間支撐也不能進(jìn)行保證。一旦無(wú)法對(duì)頂板進(jìn)行支撐，則會(huì)出現(xiàn)地表沉降的災(zāi)害發(fā)生。而與之相鄰的開(kāi)采區(qū)域也會(huì)受到影響，產(chǎn)生大面積切頂或者冒頂?shù)龋瑖?yán)重的還會(huì)又發(fā)礦震。然后是礦井生產(chǎn)安全隱患。由于早期的開(kāi)采區(qū)域多為無(wú)計(jì)劃性開(kāi)采，所以形成的采空區(qū)的情況記錄存在很大的問(wèn)題，既沒(méi)有詳細(xì)的地區(qū)記錄，也沒(méi)有實(shí)際情況的記錄，例如內(nèi)部是否有積水，內(nèi)部是否有積水情況等，這些都是重大的安全隱患。第四點(diǎn)是多數(shù)采空區(qū)還未冒落，導(dǎo)致地表的建筑工程收到很大威脅，房柱式采礦法無(wú)對(duì)地表的穩(wěn)定性進(jìn)行永久保證，而采空區(qū)一旦發(fā)生塌陷等情況，就會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境以及人們生活區(qū)域造成很大威脅。第五點(diǎn)是由于在采空區(qū)留下的大量礦柱，會(huì)對(duì)采取上下方的礦層正常開(kāi)采工作造成很大影響。其原因是如果上礦層為采空區(qū)，那么在對(duì)下礦層進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候，會(huì)因?yàn)榈V柱應(yīng)力集中，而受到威脅，影響工作面頂板支護(hù)。如果采空區(qū)是下層礦，那么在對(duì)上層礦進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候，無(wú)法保證底板的絕對(duì)穩(wěn)定。第六點(diǎn)是由于采空區(qū)的埋深淺，一旦頂板發(fā)生垮落，因此而產(chǎn)生的裂縫會(huì)直達(dá)地表，對(duì)地表的植被造成大幅度破壞，讓礦山區(qū)域水土流失的情況進(jìn)一步加重。

3 采空區(qū)勘查與隱患綜合治理實(shí)施方案

（1）治理概況。我國(guó)采礦沉陷問(wèn)題受到社會(huì)各方的關(guān)注，因此各個(gè)地方的政府對(duì)其進(jìn)行了高度的關(guān)注，不少地區(qū)的政府相關(guān)部門(mén)都針對(duì)這一現(xiàn)狀頒布了一系列的綜合治理方案。還根據(jù)實(shí)際情況，劃定了綜合治理區(qū)域，根據(jù)局部的治理試驗(yàn)區(qū)域的情況，積累治理經(jīng)驗(yàn)，待取得一定成效之后，進(jìn)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(hù)、河溝清理以及崩塌滑坡治理和土地復(fù)墾、采空區(qū)治理等。同時(shí)還根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況提出了一系列的監(jiān)測(cè)方案，例如土地荒漠化檢測(cè)、泥石流監(jiān)測(cè)、滑坡監(jiān)測(cè)以及采空區(qū)塌陷監(jiān)測(cè)等。除此之外，還對(duì)試驗(yàn)區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)基本情況進(jìn)行了了解，其中包含了采空區(qū)域的沉陷免疫以及房屋的受損情況等。另外還搜集了相關(guān)的資料，便于對(duì)試驗(yàn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境以及地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了解[6]。以上準(zhǔn)備情況，為沉陷區(qū)域的土地復(fù)墾治理提供了很多便利。但是我們必須承認(rèn)的是，該方式也存在一定程度的不足，例如調(diào)查的手段過(guò)于單一，無(wú)法對(duì)小礦山的采空區(qū)范圍進(jìn)行確定。所以為了很好的對(duì)安全隱患進(jìn)行治理，必須對(duì)地方礦山的采空區(qū)分布，以及其他安全隱患分布，例如積水區(qū)分布、火區(qū)分布等，盡快進(jìn)行掌握，唯有如此，才能更好的對(duì)采空區(qū)所誘發(fā)的安全問(wèn)題進(jìn)行解決。

（2）治理實(shí)施方案。治理實(shí)施方案主要有以下三個(gè)，分別是進(jìn)行采空區(qū)調(diào)查、對(duì)采空區(qū)進(jìn)行物探勘查以及采空區(qū)鉆探勘查等。為了更好地對(duì)采空區(qū)的災(zāi)害進(jìn)行防治，必須采空區(qū)的地表情況進(jìn)行踏勘，然后對(duì)礦井的上下對(duì)照?qǐng)D進(jìn)行填繪，將采空區(qū)的實(shí)際位置、面積以及范圍等進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)注。同時(shí)還需要對(duì)地表建筑物以及構(gòu)筑物等進(jìn)行標(biāo)注，明確好井下各個(gè)作業(yè)場(chǎng)所之間的關(guān)系，對(duì)采空區(qū)的基本情況進(jìn)行搜集，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，土地類(lèi)型及性質(zhì)、地表附屬物情況等，也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集，建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。在采空區(qū)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(lèi)方法和地震類(lèi)方法等，都屬于采空區(qū)物探勘查方法。通過(guò)物探法可以對(duì)上覆巖體的破裂嚴(yán)重的區(qū)域空間分布范圍進(jìn)行查明，同時(shí)還可以確定礦柱的空間位置以及空洞的空間位置。

對(duì)采空區(qū)埋深、地層結(jié)構(gòu)以及頂板、底板巖性和礦層厚度、裂隙帶發(fā)育狀況等進(jìn)行勘查的時(shí)候，采用鉆探手段更為適宜。鉆探手段在對(duì)采空區(qū)的分布情況搜集完整的情況下，可以對(duì)該區(qū)域布置鉆孔，從而對(duì)斷裂帶以及垮落帶的發(fā)育狀況查明，并驗(yàn)證物探結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

礦山采空區(qū)存在諸多的安全隱患，為礦井開(kāi)采以及環(huán)境都帶來(lái)了很大的威脅，同時(shí)也不利于礦井開(kāi)采量的提升。相關(guān)部門(mén)為了提高開(kāi)采率以及對(duì)環(huán)境進(jìn)行更好的保護(hù)，制定了了一系列的措施，為礦山采空區(qū)的分布勘查保駕護(hù)航。對(duì)采空區(qū)所存在的安全隱患進(jìn)行治理，不僅對(duì)于提升礦井開(kāi)采率以及環(huán)境治理具有重要的意義，對(duì)促進(jìn)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)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(qū)勘查中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)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(qū)綜合治理方法[J].金屬礦山,2018,V47(2):41-45.

[3]李倩,彭孟長(zhǎng),馬存金,等.非煤礦山采空區(qū)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2017,13(7):106-110.

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

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

[6]陳蘭蘭,肖海平.金屬礦山采空區(qū)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)鎢業(yè),2017,32(3):17-21.