淺談采空區(qū)處理方法

1、淺談采空區(qū)處理方法淺談采空區(qū)處理方法采礦技術組采礦技術組杜德春杜德春摘要摘要:我國地下開采礦山目前的實際情況是采空區(qū)災害發(fā)生頻繁，因事故死亡人數和國外同類相比相對較高，安全生產形勢相當嚴峻，危及到人民群眾的生命安全，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞，給國家造成了巨大的經濟損失，制約了我國礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當開采完成形成采空區(qū)后，在上覆壓力和地下水等因素的作用下，該煤柱和開采區(qū)兩側的煤層軟化，失去強度，導致上覆巖體塌陷、冒落，形成滑坡。地下采

2、空區(qū)對采礦工程的危害是顯著和累積疊加的，主要體現(xiàn)在二個方面：一是采空區(qū)礦柱變形、破壞、頂板大面積冒落、巖移，造成地表沉陷、開裂和塌陷，破壞地面環(huán)境和影響露天作業(yè)，更為嚴重的是采空區(qū)突然垮塌的高速氣浪和沖擊波造成的人員傷亡和設備破壞；另一方面在礦山開采過程中，采空區(qū)圍巖受爆破震動影響導致巖體裂隙發(fā)育，甚至貫通地表或連通老窯積水，發(fā)生突水事故，淹沒坑道和工作面，造成巨大經濟損失。礦體開采后，采場的原始應力狀態(tài)被破壞，從而致使應力重新分布，時

3、常導致礦柱失穩(wěn)破壞。這種礦體開采后，當礦體承受的應力超過自身強度時，發(fā)生的不連續(xù)的發(fā)散突變，即礦柱失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象。其災害的主要表現(xiàn)形式有:片幫、冒頂、突水、地震、巖爆、沖擊地壓、地面塌陷、地面沉降、地裂縫以及由其導致的滑坡、泥石流、地表植被破壞等多種形式。采空區(qū)處理方法采空區(qū)處理方法對于礦山地下開采遺留的采空區(qū)，處理方法通常有封閉、崩落、加固和充填四大類。加固法處理采空區(qū)主要在采空區(qū)土方修建公路、隧道等工程時應用較多。由于成本較高，技術

4、難度大，所以目前在礦山的開采階段應用較少。在具體的采空區(qū)處理過程中，由于各個礦山存在的采空區(qū)數量、其所處位置、形態(tài)特征不一樣，必須針對各采空區(qū)的特點和條件，分別采取相應的處理方法。有時采用兩類方法聯(lián)合處理，如采用加固法與充填法聯(lián)合、崩落法與充填法聯(lián)合等:有時由同一類方法衍生出一系列子方法，如充填法可分:千石充填法、尾砂充填法、膠結充填法等。1.1.崩落法崩落法崩落圍巖處理采空區(qū)的實質:用崩落圍巖充填空區(qū)或形成緩沖保護巖石墊層，以防止上部

5、大量巖石突然崩落時，氣浪沖擊和機械沖擊巷道、設備和人生的危害:緩和應力集中，減少巖石的支撐壓力。崩落圍巖又分為自然崩落和強制崩落兩種。從理論上講，任何一種巖石，當它達到極限暴露面積時，應能自然崩落但是由于巖體并非理想彈性體，往往還未達到極限暴露面積以前，因為地質構造原因，圍巖某部位就可能發(fā)生破壞，形成自然崩落.當圍巖無構造破壞，整體性好，非常穩(wěn)固時，需要在其中布置工程，進行強制崩落處理采空區(qū)。爆破的部位根據礦體的厚度和傾角確定。崩落巖石

6、厚度一般以滿足緩沖保護墊層的需要，達5mm以上為宜。崩落的方法一般采用深孔爆破或藥室爆破(崩落露天邊坡或極堅硬巖石)。在崩落圍巖時，為減少沖擊氣浪的危害，對離地表較近的采空區(qū)或已與地表相通的相鄰采空區(qū)，應提前與地表或與上述采空區(qū)崩透，形成“天窗”。強制放頂工作一般與礦柱回采同時進行，且要求礦柱超前爆破。如不進行回采礦柱，則必須崩落所有支撐礦(巖)柱，以保證強制崩落圍巖的效果。1.11.1地表強制崩落法處理采空區(qū)地表強制崩落法處理采空區(qū)該

7、方法是利用采空區(qū)上方預先鉆鑿的中深孔或大孔，采用垂直倒漏斗爆破技術，將采空區(qū)上方中的巖石崩落，充填并消除采空區(qū)。建立地壓監(jiān)測系統(tǒng)。井下采空區(qū)發(fā)生大的地壓活動之前，一般都有一定的征兆，如地音、地震強度的變化等，通過對這些變化的監(jiān)控，可以對地壓活動進行一定程度的預報。因此為配合對采空區(qū)的治理，掌握采場穩(wěn)定性安全動態(tài)，應該對采空區(qū)圍巖采取一定的現(xiàn)場監(jiān)測手段。目前監(jiān)測手段較多，但是較為常用的有巖體聲發(fā)射監(jiān)測定位儀、水準測量、多點位移計、壓力計、