李海港 李仕杰 鄭小龍 劉周超 閆 雷

（1.江西省安全科學(xué)研究院，江西南昌330103；2.江西省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究中心，江西南昌330103；3.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000）

贛南是我國(guó)乃至世界著名的黑鎢礦產(chǎn)地，黑鎢產(chǎn)量占到我國(guó)總產(chǎn)量的90%以上，區(qū)域內(nèi)集中了10余座大型鎢礦山及20 余座小型鎢礦山，其中絕大部分鎢礦山為具有數(shù)十年開(kāi)采歷史的老礦山，由于贛南鎢礦的賦存條件特點(diǎn)以及原有開(kāi)采技術(shù)條件限制，留下了大量未處理的復(fù)雜地下采空區(qū)以及未能開(kāi)采完全的殘留礦石［1-3］。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，贛南大吉山鎢礦、漂塘鎢礦、蕩坪鎢礦、盤(pán)古山鎢礦、鐵山垅鎢礦、西華山鎢礦等礦山形成的采空區(qū)總量達(dá)3 640萬(wàn)m3，已充填空區(qū)量1 274 萬(wàn)m3，剩余采空區(qū)總量為2 366 萬(wàn)m3，殘留礦石及低品位資源金屬總量約10萬(wàn)t［4-5］。在當(dāng)前礦產(chǎn)資源日益緊缺的情況下，如果能充分回收這部分遺留的殘礦，則意味著目前礦山可采礦量會(huì)大大增加，與此同時(shí)，以上大部分礦山逐漸步入深部開(kāi)采，隨著開(kāi)采中段向下延伸，遺留空區(qū)使得回采條件更加復(fù)雜、惡劣，礦柱變形破壞，相鄰采場(chǎng)和巷道維護(hù)困難，空區(qū)坍塌和巖移，致使下一中段回采困難，空區(qū)積水造成突水隱患等，導(dǎo)致大量殘礦無(wú)法回收，這類空區(qū)隱患與殘礦回采的矛盾亟待解決［6-7］。

采礦領(lǐng)域一般認(rèn)為，資源開(kāi)采與采空區(qū)屬于一組矛盾的組合，深部資源開(kāi)采過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生采空區(qū)，而采空區(qū)的出現(xiàn)又會(huì)威脅到資源開(kāi)采的安全性，如何協(xié)調(diào)處理好采空區(qū)與資源開(kāi)采的關(guān)系是礦山安全生產(chǎn)領(lǐng)域亟待解決的重要難題［8］。2009年陳慶發(fā)教授基于A.H.Ansoff 提出的“協(xié)同”理念［9-10］，針對(duì)采空區(qū)隱患資源開(kāi)采條件提出了“協(xié)同開(kāi)采”的理念，并明確闡述了“協(xié)同開(kāi)采”定義及其技術(shù)體系［11-12］。自此，“協(xié)同開(kāi)采”理念得到迅速發(fā)展，不少學(xué)者相繼提出了大量協(xié)同開(kāi)采技術(shù)，極大地豐富了我國(guó)采礦技術(shù)體系［13］。孫會(huì)熙等［14］針對(duì)礦山存在的資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃不明確與采空區(qū)隱患威脅問(wèn)題，提出了對(duì)于資源分區(qū)開(kāi)采的協(xié)同開(kāi)采優(yōu)化方案，協(xié)同處理了空區(qū)隱患問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的高效回收；張海磊等［15］針對(duì)高埋深采空區(qū)群及存在的巖爆顯現(xiàn)問(wèn)題，結(jié)合高濃度膏體充填工藝與地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隱患資源與空區(qū)協(xié)同處理的協(xié)同開(kāi)采；聶興信等［16］針對(duì)礦體復(fù)雜多變的賦存條件，提出了深孔分段空?qǐng)錾舷蛩煤蟪涮顓f(xié)同采礦法，并結(jié)合數(shù)值模擬與工業(yè)試驗(yàn)對(duì)該方法的適用性進(jìn)行了論證；陳陽(yáng)等［17］結(jié)合數(shù)值模擬方法對(duì)比分析了不同崩落法與充填法協(xié)同開(kāi)采方案的可行性，對(duì)協(xié)同開(kāi)采方案進(jìn)行了優(yōu)選?！皡f(xié)同開(kāi)采”理念的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)一定手段和方法解決處理礦山系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的矛盾與沖突，實(shí)現(xiàn)礦山系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)，從而達(dá)到隱患處理與資源高效安全生產(chǎn)的目的。不同協(xié)同開(kāi)采方案往往針對(duì)不同礦山系統(tǒng)或不同的矛盾組合，對(duì)于贛南鎢礦山而言，礦體賦存條件復(fù)雜，脈幅平均為0.3 ～0.4 m，最寬達(dá)6 ～8 m，礦脈間距一般在10 m 左右，導(dǎo)致采空區(qū)形態(tài)差異大，且贛南主要鎢礦的開(kāi)采已有近百年歷史，部分老采空區(qū)位置難以探明，地壓顯現(xiàn)較為嚴(yán)重。如何利用現(xiàn)有技術(shù)手段協(xié)同解決贛南鎢礦山采空區(qū)隱患治理與殘礦資源開(kāi)采兩大難題具有非常重要的工程實(shí)踐意義。

鑒于此，本研究以贛南某典型鎢礦采場(chǎng)殘留礦體為例，基于“協(xié)同開(kāi)采”理念，以三維精細(xì)探測(cè)為基礎(chǔ)，以采空區(qū)微震實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為手段，協(xié)同應(yīng)用空區(qū)封閉、充填空區(qū)等方法，在空區(qū)隱患處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘礦安全開(kāi)采，形成空區(qū)隱患治理與殘礦安全回采的協(xié)同作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，以期為贛南鎢礦資源安全高效開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和工程借鑒。

1 空區(qū)治理與殘礦回采的協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)

“協(xié)同開(kāi)采”理念的基本內(nèi)涵是根據(jù)礦山系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工作面臨的不良隱患因素或系統(tǒng)負(fù)效應(yīng)（如采空區(qū)、圍巖失穩(wěn)、突水突泥等隱患因素），以現(xiàn)有技術(shù)手段（包括巖層控制、災(zāi)害控制、實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)等技術(shù)）減小或弱化不良隱患因素帶來(lái)的影響，從而實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)采與隱患處理的雙贏［11-12］。

對(duì)于贛南鎢礦而言，受其賦存條件影響，采空區(qū)總量巨大，形態(tài)各異，難已探明，地壓顯現(xiàn)現(xiàn)象顯著，同時(shí)限于以往的開(kāi)采技術(shù)手段，大量殘留礦體未開(kāi)采完全，殘礦資源開(kāi)發(fā)問(wèn)題亟待解決。殘礦資源開(kāi)采與采空區(qū)隱患的協(xié)同作業(yè)是擺在工程技術(shù)人員面前的重大難題。由此，引入“協(xié)同開(kāi)采”理念，以三維精細(xì)探測(cè)為基礎(chǔ)，利用三維精細(xì)探測(cè)技術(shù)，探明復(fù)雜空區(qū)三維信息，為殘礦回采技術(shù)方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料；以采空區(qū)微震實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為手段，在整個(gè)回采階段對(duì)采空區(qū)頂板穩(wěn)定性和礦柱應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因地適宜設(shè)計(jì)殘礦回采方案；采用充填空區(qū)或崩落圍巖等方法，在空區(qū)隱患處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘礦安全回采，形成了空區(qū)隱患治理與殘礦安全回采的協(xié)同作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)（圖1）。

2 工程概況

2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于西華山—楊眉寺復(fù)背斜次一級(jí)褶皺南段，以山嶺地形為主，北高南低，最低標(biāo)高320 m，高差657 m，礦體賦存標(biāo)高為200～750 m。礦床有細(xì)脈帶型和大脈型兩類，以前者為主，主要礦化面積1.2 km2，共有16 條礦帶。礦區(qū)地層為中上寒武系，巖性為變質(zhì)含礫粗砂巖、變質(zhì)中粒砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖和砂質(zhì)板巖。礦區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，有EW 向、NE—NNE 向和NW 向，規(guī)模都不大，對(duì)礦體破壞較小。礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造有近EW向的F5、F6斷層，NW向的F2斷層和NE 向的F3斷層，其中最重要的斷層是F2，該斷層走向48°，傾向138°，傾角54°，破碎帶寬0.5～1 m。該4組斷層形成的菱形區(qū)段為礦體的主要賦存區(qū)。

2.2 礦山資源開(kāi)采現(xiàn)狀

根據(jù)礦體的賦存形態(tài)，礦山主要采用淺孔留礦法、階段礦房法、全面法等空?qǐng)霾傻V方法進(jìn)行開(kāi)采，不可避免地產(chǎn)生了形態(tài)復(fù)雜各異的采空區(qū)。礦體為脈狀雁行陣列式產(chǎn)出，其采空區(qū)也多呈現(xiàn)長(zhǎng)寬比、高寬比均較大的脈狀展布。采空區(qū)地壓隱患嚴(yán)重，受采空區(qū)隱患影響，礦山的采礦損失率普遍超過(guò)40%，在當(dāng)前礦產(chǎn)資源日益緊缺的情況下，如果能充分回收這部分遺留的殘礦，對(duì)于充分回收寶貴的礦產(chǎn)資源、延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限、增加礦山經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

礦山針對(duì)厚大礦脈、薄礦脈分別采用階段礦房法和淺孔留礦法開(kāi)采。對(duì)采用階段礦房法（大采）開(kāi)采的厚大礦脈而言，其殘礦類型包括頂柱、間柱、底柱及存窿礦等，對(duì)于采用淺孔留礦法或全面法（小采）開(kāi)采的薄礦脈而言，其殘礦類型包括頂柱、間柱等。大采形成的殘礦周邊可能會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)冒落貫通地表的現(xiàn)象，小采形成的殘礦一般都較獨(dú)立，并且受爆破方式影響，大采采場(chǎng)的殘礦一般比小采采場(chǎng)的殘礦更不規(guī)則，形態(tài)更復(fù)雜，殘礦量也更大。

考慮到上述因素，本研究以贛南某典型鎢礦+448～+388 m 中段的31132 采場(chǎng)（大采）殘留礦體作為研究對(duì)象，原礦體以脈帶狀產(chǎn)出，礦體傾角85°～89°，平均寬度為14.8 m，采用分段鑿巖階段出礦空?qǐng)霾傻V法開(kāi)采［18］。采場(chǎng)東西向布置，采場(chǎng)平均長(zhǎng)度為43 m，高度為61.1 m，平均采幅為15.3 m，分4 個(gè)鑿巖分段，各分段高度延用西邊39112 礦塊采場(chǎng)布置形式，控制在9.7～12.9 m 不等。因11#線穿脈為分區(qū)總回風(fēng)巷，需要保護(hù)，且+448 m 與+388 m 中段東西錯(cuò)位，因此留設(shè)了10 m寬的間柱。

3 采空區(qū)三維精細(xì)探測(cè)及建模技術(shù)

3.1 實(shí)體模型構(gòu)建

采空區(qū)幾何特性以及與礦塊的空間關(guān)系對(duì)于殘礦回采意義重大，采用三維精細(xì)探測(cè)技術(shù)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效探測(cè)，建立相應(yīng)的三維模型可直觀展示采空區(qū)位置形態(tài)，同時(shí)三維建模結(jié)果可有效指導(dǎo)殘礦回采方案設(shè)計(jì)。本研究以三維精細(xì)探測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的blss 三維掃描系統(tǒng)對(duì)+448～+388 m 中段的31132 采場(chǎng)采空區(qū)形態(tài)進(jìn)行探測(cè)，并結(jié)合3Dmine 軟件，構(gòu)建了+448～+388 m 中段礦塊采場(chǎng)、各分段井巷及采空區(qū)等模型（圖2）［14］。在所建模型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析采空區(qū)空間形態(tài)及其幾何特征，同時(shí)，通過(guò)多次采空區(qū)掃描建模可有效估算采場(chǎng)存窿量、出礦量以及分析爆破作業(yè)完成程度，為下一步殘礦回采方案設(shè)計(jì)提供充足的基礎(chǔ)資料。

3.2 殘礦資源估計(jì)

本研究采空區(qū)3D 激光掃描測(cè)量采用“分次掃測(cè)、整體拼接”方案，分次掃描結(jié)果不僅可對(duì)采空區(qū)變化情況進(jìn)行有效測(cè)定，并且通過(guò)對(duì)比分次掃描的采空區(qū)體積量變化可對(duì)殘礦量進(jìn)行估計(jì)。首先為驗(yàn)證殘礦資源估計(jì)的準(zhǔn)確性，對(duì)比3次掃描的采空區(qū)體積與實(shí)際月開(kāi)采礦量變化情況，將第1次掃測(cè)采空區(qū)體積換算成礦量59 960 t，采場(chǎng)存礦量為14 510 t；第2 次掃測(cè)前進(jìn)行一次頂部放頂，礦量為12 350 t（設(shè)計(jì)崩礦量），第2次掃描時(shí)采場(chǎng)存礦量為18 437 t。根據(jù)放頂?shù)V量以及第1 次、第2 次掃描期間存礦量變化情況可得兩次掃描期間出礦量為8 423 t，第2次掃測(cè)采空區(qū)體積換算成礦量為52 037 t，兩次采空區(qū)形態(tài)變化量為7 923 t，由超爆量等因素引起的誤差量約500 t；第3 次掃測(cè)采空區(qū)體積換算成礦量為67 381 t，兩次采空區(qū)形態(tài)變化量為15 344 t，不考慮31132 礦塊采場(chǎng)與周邊采場(chǎng)之間夾石層垮透增加混入量情況的誤差量約3 000 t。由上述結(jié)果可以驗(yàn)證殘礦資源估計(jì)的可行性。

根據(jù)礦山生產(chǎn)資料對(duì)礦量進(jìn)行估算，31132礦塊采場(chǎng)設(shè)計(jì)頂柱回采量為19 970 t，設(shè)計(jì)底柱回采量為13 155 t。通過(guò)礦體三維模型進(jìn)行布爾運(yùn)算，可以精確計(jì)算殘礦量。通過(guò)三維激光掃描得到采空區(qū)頂板有較大起伏，經(jīng)計(jì)算可得31132礦塊采場(chǎng)實(shí)際頂柱回采量為18 945 t，實(shí)際底柱回采量為15 482 t，整體估算量誤差小于10%。采場(chǎng)三維激光掃描技術(shù)為快速測(cè)定采場(chǎng)存窿量、分析出礦量提供了一種新的方法，為下一步制定殘礦回采方案提供了基礎(chǔ)條件。

4 采空區(qū)實(shí)時(shí)微震監(jiān)測(cè)

4.1 微震系統(tǒng)概述及現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)情況

對(duì)于贛南鎢礦殘礦資源回采工作而言，采空區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題是影響回采工作有序進(jìn)行的關(guān)鍵一環(huán)。微震技術(shù)的基本原理與聲發(fā)射技術(shù)監(jiān)測(cè)原理類似，都是采集巖石受力破壞過(guò)程的聲能信號(hào)（微震波信號(hào)），通過(guò)對(duì)采集的聲能信號(hào)進(jìn)行分析從而對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度及安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，達(dá)到穩(wěn)定性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的［19-20］。本研究針對(duì)31132 采場(chǎng)建立了IMS 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，于采空區(qū)周邊布置了2 臺(tái)4通道數(shù)據(jù)采集分站和8 個(gè)單向微震檢波器，+388 m中段微震檢波器布設(shè)如圖3 所示。上述8 個(gè)微震檢波器形成了一個(gè)立體的監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，將采場(chǎng)包圍在中心，使該系統(tǒng)能夠精確定位到采場(chǎng)內(nèi)發(fā)生的微震事件，從而準(zhǔn)確掌握殘礦回采過(guò)程中采場(chǎng)內(nèi)巖體活動(dòng)情況，對(duì)回采工作中巖體穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及可視化

本研究微震監(jiān)測(cè)周期為2015—2017年，在進(jìn)行微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析時(shí)，剔除了微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)受傳感器通信線路砸斷、系統(tǒng)時(shí)間不同步、傳感器連接盒電路板燒毀等因素影響的數(shù)據(jù)。圖4 為31132 礦塊微震監(jiān)測(cè)區(qū)域示意圖。表1 中統(tǒng)計(jì)了該區(qū)域監(jiān)測(cè)周期內(nèi)記錄到的事件。由表1 可以看出采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，為后續(xù)處理分析奠定了基礎(chǔ)。

圖5 表示的是監(jiān)測(cè)周期內(nèi)觸發(fā)傳感器數(shù)目大于4的微震事件分布情況，球體的顏色代表事件發(fā)生的時(shí)間，球體尺寸與事件震級(jí)數(shù)呈正相關(guān)，即球體越大，表明事件的震級(jí)越大。由圖5 可以看出：事件位于+448 m 中段和+388 m 中段，尤其在+388 m 中段與采空區(qū)底部之間較為集中。采礦活動(dòng)使得礦柱或者上下盤(pán)圍巖受力狀態(tài)發(fā)生改變，應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致微震事件數(shù)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，底部結(jié)構(gòu)微震事件數(shù)增多，說(shuō)明底部巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性波動(dòng)性較大，需要增強(qiáng)底部結(jié)構(gòu)的錨噴網(wǎng)支護(hù)。

5 殘礦協(xié)同回采

本研究以“協(xié)同開(kāi)采”理念為基礎(chǔ)，結(jié)合采空區(qū)精細(xì)探測(cè)與三維建模技術(shù)與微震實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)，根據(jù)31132 礦塊的賦存特點(diǎn)，因地制宜設(shè)計(jì)了頂柱、底柱、間柱分步開(kāi)采的回采方案，同時(shí)為了盡可能保證殘礦回采工作的安全性，根據(jù)頂柱、間柱開(kāi)采中存在的空區(qū)隱患，協(xié)同應(yīng)用空區(qū)封閉、膠結(jié)充填等方法對(duì)空區(qū)進(jìn)行有效治理，實(shí)現(xiàn)空區(qū)隱患處理與殘礦資源回收的有機(jī)統(tǒng)一。

5.1 頂柱回采技術(shù)

根據(jù)掃描得到的采空區(qū)邊界圖及頂柱回采標(biāo)準(zhǔn)方案圖，開(kāi)展了31132 礦塊采場(chǎng)頂柱回采設(shè)計(jì)研究。為保護(hù)+448 m 中段11#線回風(fēng)巷，本研究只針對(duì)31132 礦塊采場(chǎng)東部頂板回采進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)頂柱實(shí)際形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，確定頂柱回采采用兩側(cè)間柱中施工放頂硐室，并鉆鑿深孔炮孔進(jìn)行壓頂?shù)姆桨?，如圖6（a）所示。

頂柱工業(yè)試驗(yàn)中，放頂硐室一側(cè)由采準(zhǔn)天井、采準(zhǔn)天井聯(lián)道進(jìn)入，另一側(cè)由+448 m 中段向下施工硐室天井進(jìn)入，在兩側(cè)的放頂硐室內(nèi)對(duì)向施工深孔炮孔，各控制一半的頂柱。深孔孔口呈“馬蜂窩”形態(tài)，孔口炮孔密度大，孔底炮孔密度小。深孔施工采用礦山自有的KQJ-100B 立柱式潛孔鉆機(jī)，鉆鑿炮孔直徑為100 mm，孔底距為2.5 m，實(shí)際裝藥量為3 060 kg，整體爆破效果良好，局部出現(xiàn)少量大塊，并且31132 采場(chǎng)與31131 采場(chǎng)之間的夾石出現(xiàn)了部分垮塌。由圖6（b）可清楚發(fā)現(xiàn)礦房爆破之后的實(shí)際采空區(qū)界線，與礦山根據(jù)采準(zhǔn)及爆破設(shè)計(jì)資料劃定的采空區(qū)界線之間存在明顯誤差，平均超出3.5 m 的距離（如圖6（b）中的陰影部分），這部分可能由礦石超爆、邊壁垮落等因素造成。放頂結(jié)束后，對(duì)+448 m 中段13#線主巷進(jìn)行了水泥墻全封閉，嚴(yán)禁人員及設(shè)備進(jìn)入。同時(shí)在下部+394 m 水平電耙道進(jìn)行電耙出礦，礦石由電耙耙到溜井下放至388 m 中段，通過(guò)有軌電車運(yùn)輸至坑口。31132 采場(chǎng)西部頂板待有條件之后再進(jìn)行回采。

5.2 底柱回采

針對(duì)底柱實(shí)際形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，確定底柱回采方案為利用388 m 中段運(yùn)輸穿脈鉆鑿上向中深孔，并補(bǔ)充相應(yīng)的出礦沿脈、裝礦進(jìn)路，以形成完整的出礦、運(yùn)輸系統(tǒng)。具體回采方案如圖7（a）所示。Ⅲ主2沿脈巷需施工上向中深孔，以端部切槽為指向，通過(guò)后退式分次爆破完成底柱的回采工作。為保證出礦順利進(jìn)行，需增加出礦沿脈與裝礦進(jìn)路，即形成底部塹溝出礦結(jié)構(gòu)。由于采場(chǎng)處于大量出礦階段，因此底柱回采工作暫不實(shí)施。待采場(chǎng)頂板回采結(jié)束后，存窿礦與底柱崩落礦石一并回采，回采結(jié)束后可采用尾砂膠結(jié)充填，為間柱回采創(chuàng)造條件。31132 采場(chǎng)底柱回采剖面如圖7（b）所示。

底柱回采工業(yè)試驗(yàn)中，采用YGZ-90 圓盤(pán)式中深孔鉆機(jī)進(jìn)行中深孔施工，鉆鑿炮孔直徑為60 mm，孔底距為2.0 m，排距為1.5 m，以端部切槽為自由面及補(bǔ)償空間進(jìn)行后退式分次爆破，將塹溝內(nèi)殘留的存窿礦石與底柱一同放出，以回收上部存窿礦石及底柱礦石。

5.3 間柱回采

根據(jù)間柱實(shí)際形態(tài)與結(jié)構(gòu)，經(jīng)分析論證，開(kāi)采東區(qū)低品位礦體時(shí)，由于該區(qū)礦體處于中西部已開(kāi)采區(qū)域的錯(cuò)動(dòng)范圍內(nèi)，為保證回采安全，采用了全尾砂膠結(jié)充填的采礦工藝，回采前首先對(duì)下部中段采空區(qū)進(jìn)行有效充填。目前礦山正在進(jìn)行充填站建設(shè)，土建工程基本完成，下一步將進(jìn)行充填設(shè)備安裝及充填管道鋪設(shè)等。

由于間柱西部為39112 礦塊，已結(jié)束回采，頂部已崩透至地表，由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果可知，該區(qū)垮落體部分已經(jīng)壓實(shí)固結(jié)，東部為31132 礦塊采空區(qū)，回采前需對(duì)該區(qū)進(jìn)行全尾砂膠結(jié)充填，考慮到需保護(hù)上部的分區(qū)總回風(fēng)巷，預(yù)留10 m 頂柱作為永久損失。下部間柱采用分段充填法進(jìn)行回采，回采順序?yàn)樨Q直方向從下而上，平面方向由礦體邊界向采準(zhǔn)天井進(jìn)行后退式回采。具體回采方案如圖8所示。

中深孔施工采用礦山自有的YGZ-90 圓盤(pán)式中深孔鉆機(jī)，鉆鑿炮孔直徑為60 mm，孔底距為2.0 m，排距為1.5 m，以端部切槽為自由面及補(bǔ)償空間進(jìn)行后退式分次爆破。分段鑿巖爆破出礦完成之后，對(duì)該分段進(jìn)行充填，充填完成之后進(jìn)入上一分段的循環(huán)中。各分段鑿巖及充填過(guò)程如圖9所示。

本研究開(kāi)展了31132 礦塊采場(chǎng)殘礦回采工業(yè)試驗(yàn)，對(duì)31132 礦塊采場(chǎng)東部頂板進(jìn)行了放頂，崩礦量8 110 t，爆破效果良好，在此基礎(chǔ)上輔以空區(qū)隔離等手段對(duì)空區(qū)進(jìn)行了治理，確保了回采工作安全有序進(jìn)行；完成了底柱上向中深孔施工，但由于采場(chǎng)處于大量出礦階段，底柱回采工作暫不實(shí)施，待采場(chǎng)頂板回采結(jié)束后，存窿礦與底柱崩落礦石一起回采?；夭山Y(jié)束后可采用尾砂膠結(jié)充填，為間柱回采創(chuàng)造條件。

6 結(jié) 論

（1）針對(duì)贛南鎢礦存在形態(tài)復(fù)雜的采空區(qū)，以采空區(qū)三維精細(xì)探測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，精細(xì)化構(gòu)建了包括礦塊、采空區(qū)、底部結(jié)構(gòu)工程、頂部硐室工程等在內(nèi)的整體地質(zhì)模型，通過(guò)多次復(fù)合精細(xì)化掃描得到的采空區(qū)模型，精確得到殘礦量與殘礦形態(tài)，為殘礦回采方案制定提供了基礎(chǔ)資料。

（2）以殘礦回采工業(yè)試驗(yàn)為依托，建立了IMS 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)31132礦塊采場(chǎng)的采空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集分析，有效指導(dǎo)了31132礦塊采場(chǎng)殘礦的安全回采。

（3）結(jié)合贛南鎢礦山殘礦的賦存特點(diǎn)，以+448～388 m 中段的31132 采場(chǎng)殘留礦體為例，系統(tǒng)制定了殘礦回采（頂柱、底柱、間柱）與空區(qū)治理（空區(qū)封閉、膠結(jié)充填）的協(xié)同開(kāi)采技術(shù)方案，并開(kāi)展了頂柱回采工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明了殘礦協(xié)同開(kāi)采技術(shù)方案的可行性，可對(duì)贛南地區(qū)鎢礦資源回采提供一定的參考。