邱振華

(廣東省大寶山礦業(yè)有限公司采礦部，　廣東 韶關(guān)市　512127)

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淺談銅露天采場(chǎng)采空區(qū)安全管理

邱振華

(廣東省大寶山礦業(yè)有限公司采礦部，廣東 韶關(guān)市512127)

摘要：大寶山礦目前采用露天開(kāi)采方式，由于原采用的地下開(kāi)采以及民采偷采，形成眾多的采空區(qū)，給露天開(kāi)采帶來(lái)了極大的安全隱患，為此，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行了調(diào)查、分析以及安全管理，總結(jié)了采空區(qū)探測(cè)、管理、處理的經(jīng)驗(yàn)，并成功爆破處理了6個(gè)大型采空區(qū)，為類似礦山空區(qū)處理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：銅露天采場(chǎng)；采空區(qū)；安全管理

1概況

大寶山礦開(kāi)采歷史悠久，銅露天采場(chǎng)由于開(kāi)采方式的轉(zhuǎn)變(地下開(kāi)采轉(zhuǎn)為露天開(kāi)采)，民采偷采猖獗等問(wèn)題形成眾多采空區(qū)，給露天開(kāi)采帶來(lái)極大的安全隱患，嚴(yán)重影響大寶山銅礦規(guī)劃與開(kāi)采生產(chǎn)進(jìn)度。結(jié)合空區(qū)資料，針對(duì)露天采場(chǎng)下部的采空區(qū)進(jìn)行調(diào)查、分析研究，其具有以下特點(diǎn)。

(1) 空區(qū)性質(zhì)復(fù)雜，礦柱稀少，并破壞嚴(yán)重，空區(qū)頂板連續(xù)暴露面積大；采空區(qū)分布在東部富礦區(qū)域，其跨度、高度均接近甚至超過(guò)礦體寬度和厚度。以661-47線591空區(qū)為例，空區(qū)最大跨度50 m，高度不等，部分高達(dá)47 m，暴露面積2035.9 m2，體積10萬(wàn) m3，規(guī)模較大。

(2) 采空區(qū)復(fù)合交錯(cuò)，空區(qū)間隔層較薄，甚至幾層相互采透貫通；民采空區(qū)分布極為復(fù)雜，空間分布星羅布局，交錯(cuò)重疊，空間間隔較薄，甚至幾個(gè)層面相互采透。

在日常采礦生產(chǎn)中，如何采取有效措施預(yù)防采空區(qū)發(fā)生塌陷，確保采場(chǎng)作業(yè)安全，是工作的重點(diǎn)。本文根據(jù)近3年的采空區(qū)管理經(jīng)驗(yàn)，從采空區(qū)的探測(cè)、日常跟蹤管理、采空區(qū)處理等方面探討了銅采場(chǎng)采空區(qū)的安全管理。

2采空區(qū)的探測(cè)

采空區(qū)的探測(cè)主要運(yùn)用物探和打孔探測(cè)2種探測(cè)方法。

(1) 物探探測(cè)。與長(zhǎng)沙礦山研究院合作，利用地震法對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行全面探測(cè)，標(biāo)定空區(qū)的大概范圍，為詳細(xì)探測(cè)及重點(diǎn)探測(cè)提供建議數(shù)據(jù)。但是，由于銅采場(chǎng)存在許多塌方區(qū)、巖性變化較大，對(duì)探測(cè)效果影響較大，這種探測(cè)方法準(zhǔn)確率不高。

(2) 打超前孔探測(cè)。分潛孔鉆和地質(zhì)鉆探測(cè)，潛孔鉆探測(cè)即在作業(yè)臺(tái)階運(yùn)用潛孔鉆打22～25 m深探孔探測(cè)下方是否存在采空區(qū)，這種探測(cè)方法通常是在日常作業(yè)過(guò)程中確保臺(tái)階作業(yè)、挖掘機(jī)機(jī)臺(tái)安全，車輛道路安全等運(yùn)用的探測(cè)手段；地質(zhì)鉆探測(cè)即在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，根據(jù)原地下采空區(qū)資料分布情況及礦體分布情況，運(yùn)用地質(zhì)鉆打60～90 m不等深度對(duì)地下采空區(qū)進(jìn)行探測(cè)，以預(yù)防大型采空區(qū)為主的探測(cè)手段。

在日常工作中，堅(jiān)持“有疑必探，先探后進(jìn)”和“有好礦必探”原則，首先是對(duì)即將開(kāi)采的區(qū)域參照原井下采空區(qū)分布情況及礦體分布情況進(jìn)行地質(zhì)深孔探測(cè)，探明采空區(qū)情況；再對(duì)推進(jìn)的臺(tái)階在施工過(guò)程中進(jìn)一步運(yùn)用潛孔鉆進(jìn)行探測(cè)，以確保作業(yè)安全。

3采空區(qū)安全管理

運(yùn)用激光三維掃描儀對(duì)采空區(qū)進(jìn)行掃描，以便掌握采空區(qū)的空間分布參數(shù)，如采空區(qū)頂板厚度、高度、跨度、面積等，以便對(duì)采空區(qū)進(jìn)行層面管理及為處理提供設(shè)計(jì)依據(jù)。到目前為止，銅采場(chǎng)共掃描采空區(qū)16個(gè)。

掃描的采空區(qū)得出邊界后，在作業(yè)層面上拉警戒線圈定，樹(shù)立警示牌并標(biāo)明采空區(qū)參數(shù)，如頂板厚度、頂板/底板標(biāo)高、面積、跨度等，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員和車輛進(jìn)入采空區(qū)范圍內(nèi)，同時(shí)設(shè)置監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，每日對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行2次以上測(cè)量監(jiān)測(cè)。

對(duì)探明采空區(qū)做好跟蹤管理工作，主要是對(duì)未處理的采空區(qū)上方作業(yè)進(jìn)行跟蹤管理，如在采空區(qū)上方進(jìn)行爆破、排巖作業(yè)時(shí)，要制定好施工方案，明確機(jī)臺(tái)位置、打機(jī)臺(tái)探孔、明確撤離路線、現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)管等，以確保作業(yè)安全。

4采空區(qū)處理

處理方法主要是爆破崩落頂板法。采空區(qū)頂板厚度達(dá)到保安厚度臨界值時(shí)，必須對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理，否則頂板失穩(wěn)易引發(fā)塌陷。

對(duì)采空區(qū)頂板較薄、巖層復(fù)雜，下方存在構(gòu)筑物，處理難度大的大型采空區(qū)由設(shè)計(jì)院提供設(shè)計(jì)方案，制定施工方案與組織。2014年11月處理685 m中段37線664采空區(qū)中，該采空區(qū)正處于640平硐上方，處理難度極大，設(shè)計(jì)要求相當(dāng)高，對(duì)于布孔、裝藥量、起爆方式的要求相當(dāng)嚴(yán)格。與設(shè)計(jì)院合作，共同制定了嚴(yán)密的爆破設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)爆破崩落處理后，對(duì)640平硐毫無(wú)影響，成功處理了該采空區(qū),截至目前為止，銅采場(chǎng)共爆破處理大型采空區(qū)6個(gè)，大大消除了采空區(qū)安全隱患。

5結(jié)論

在采空區(qū)安全管理過(guò)程中，最大的困難是采空區(qū)探測(cè)。因?yàn)榉欠癫傻臒o(wú)序盜采活動(dòng)，新增許多面積大、高度高的盲空區(qū)，使得地下采空區(qū)處于一種變動(dòng)的狀態(tài)之中，難以掌握其規(guī)律和具體位置，由于非法民采的瘋狂盜采，使得采場(chǎng)發(fā)生3次層面大塌陷，最大塌陷面積達(dá)2000 m2；加上地質(zhì)資料準(zhǔn)確性不高，礦體不夠周祥，大大增加了探孔難度。對(duì)于這種情況，在探測(cè)過(guò)程中形成了“見(jiàn)礦就探，好礦必探” 的原則，但是探孔要求密度大，深度深，探測(cè)成本高。為解決這一難題，目前礦業(yè)公司正在引進(jìn)高科技探測(cè)手段，即微震探測(cè)技術(shù)，期望能發(fā)揮作用，有效預(yù)防采空區(qū)塌陷。但最根本的采空區(qū)治理還在于清除非法民采，使采空區(qū)處于一種靜止?fàn)顟B(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司.廣東省大寶山礦業(yè)有效公司650(五)采空區(qū)三維激光掃描報(bào)告[R].韶關(guān)：廣東省大寶山礦業(yè)有限公司，2012.

[2]長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司.廣東大寶山礦業(yè)有限公司37線664采空區(qū)和39線655采空區(qū)處理方案[R].韶關(guān)：廣東省大寶山礦業(yè)有限公司, 2013.

[3]姚建.大寶山地下采空區(qū)穩(wěn)定性分析及處理技術(shù)[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2006.

[4]陳光木，趙博深，陳晶晶.大寶山668-1采空區(qū)強(qiáng)制崩落工程實(shí)踐研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2014，34(1):8-10.

[5]龍虎榮，潘懿.露天采場(chǎng)下部大型復(fù)雜采空區(qū)的探查與處理[J].采礦技術(shù)，2010,10(2):38-39.

[6]高建敏，洛鉬集團(tuán)采空區(qū)治理的技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2010,30(16):86-89.

[7]陳學(xué)軍，劉靜，等.應(yīng)用物理勘探技術(shù)探測(cè)大寶山礦盲采空區(qū)的試驗(yàn)[J].采礦技術(shù)，2015，15(3):42-45.

[8]劉玲平.大型復(fù)雜采空區(qū)處理方法的研究和應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2008,8(1):75-77.(收稿日期：2015-09-24)