采矿工程
M ining engineering
周 晓，冯延昭
（山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司，山东 海阳 ２６５１４７）
摘 要：做好金属矿山采空区处理对于保证金属矿山生产的连续性和安全性有着非常重要的作用。本文将金属矿山采空区处理作为研究对象。重点分析了金属矿山采空区常见处理方式，研究了金属矿山采空区处理中现存的主要问题，并针对性提出了提升金属矿山采空区处理效果的实施要点。
关键词：金属矿山；采空区处理方式；实施要点；探究
山体滑坡监测
中图分类号：ＴＤ８５３．３９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０９－００５２－２
Study on the Treatment Method and Implementing Points of Goaf in Metal Mines
ZHOU Xiao, FENG Yan-zhao
硫铁矿制硫酸（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｙａｎｔａｉ Ｘｉｎｔａｉ Ｇｏｌｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｈａｉｙａｎｇ ２６５１４７，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ． Ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ａｒｅ ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ， ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｏｆ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｏａｆ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．
Keywords: ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅ； ｇｏａｆ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｍｅｔｈｏｄ； ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ； ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
金属矿山采空区有着顶板冒落塌陷较难预测、空间形态变化较大、空间分布较为杂乱、规整性较差及隐伏性较强等特点。国内外金属矿山在生产过程中，由于采空区处理不到位导致的安全事故时有发生，给人们的生命财产安全带来了较大的威胁。因此，对金属矿山采空区处理方式及实施要点进行分析有着较为重要的意义。 1金属矿山采空区常见处理方式
1.1 “封闭法+崩落法”相结合
这里将某金属矿山作为研究对象，该矿山设计采用的房柱式开采的方式，房体的宽度为6m，柱体的宽度为6m，高度在8m到14m，开采之后，形成的采空区的范围达到了45万m2，对整个金属矿山的安全生产和周边的地质安全带来了较大的影响。本次设计采用“封闭法+崩落法”对该采空区进行处理。具体处理方式为：首先，选择使用CMS采空区探测系统对整个大范围的采空区进行全面的实测，并构建三维模型。其次，对整个采空区的稳定性进行分析，根据稳定性分析结果，将整个采空区分为若干个片区，对属于稳定区域的采空区设计采用封闭式处理方式，使用崩落法处理采空区中的不稳定部分。其中，在对稳定采空区进行处理时，具体的封闭方式设计了2种，其一是对采空区通道选择使用混凝土的方式进行封闭，其二是选择使用中深孔崩落的废渣将整个通道全部封闭。在对不稳定采空区进行处理时，考虑到本次采空区的范围较大，设计采用分次、分区崩落方案，设计施工了4排深孔崩落采空
区的顶板，引导上层围岩逐步冒落。同时，在本次施工时，为了保证整个施工的安全性，对整个采空区使用高清视频监控的方式进行全面监测。本次施工取得了较好的施工效果，将采空区的安全隐患全部排除。1.2 “支撑法+充填法”相结合
这里将某金属矿山作为研究对象，本矿山设计采用的是全面法进行开采，在采空区内部留设了大量的点柱，矿柱的边线呈现出弧形，其中有部分矿柱的中间较小、顶板和底板较大，柱体和柱体之间的距离在5m到26m之间，直径相差较大，最小的1m，最大的接近40m，采空区的高度在4m到9m之间，整个采空区的范围接近10万m2。在对这个采空区进行处理时，本次设计采用了“支撑法+充填法”进行处理。具体流程为：首先选择使用激光3D扫描的方式对整个采空区进行三维实测，并形成了三维模型。其次，对整个采空区的稳定性进行分析，根据分析结果对采空区进行分类，并设计选择充填法处理不稳定采空区，对于欠稳定的区域，设计增加人工矿柱或者在原有支护柱的周边进行加固的方式对原有柱体的支撑能力进行加固。在具体充填时，选择使用废渣干进行充填，在充填之前，对采空区的下部水平所有的人口位置全部进行砌筑墙体，并在墙体的底部留设泄水孔。废渣选择使用矿车进行运输的方式，设计采用后阶后退式、自下而上、自内向外进行充填，确保不稳定区域内全部充填到采空区的顶板，并设计采用注浆的方式进行接顶。从本次设计采用的“支撑法+充填法”的联合处理方式来看，起到了应有的效果，同时也降低了整个采空区处理的成本。
migge q1.3 “封闭法+监测法”相结合
某金属矿山在经历了多年开采之后，采空区的范围达到了100万m2，采空区的高度在12m左右，开采的方式为房柱式开采。为了确保金属矿山开采的安全性，本次设计采用“封闭法+监测法”相结合的方式对采空区进行治理。具体治理方式为：首先，选择使用CMS对采空区进行全面的探测，并构建采空区三维空间模型，通过构建模型掌握到该采空区最大的暴露的面积接近3000m2，特别是矿山内采空区之间的隔离柱体的规整性较差，且整体的量也非常小，表现出不规整的特点，通过采用实验室分析、三维空间结构研究、工程类比法等方式，得到了整个采空区若没有外界较大的扰动。
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收稿日期：２０１９－０５
作者简介：周晓，男，生于１９８６年，山东淄博人，助理工程师，研究方向：金属矿山采矿技术、安全管理。
世界有金属 2019年 5月上壁炉门
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