關(guān)于復(fù)雜情況下采礦穩(wěn)定性的探究

1、    關(guān)于復(fù)雜情況下采礦穩(wěn)定性的探究    谷欣博 張浩 皇甫杰摘 要：近年來，環(huán)境及資源的問題受到廣泛關(guān)注。我國想要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小康社會，就需要科學(xué)合理的開發(fā)資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。由于礦物資源所處的地質(zhì)條件各異，地應(yīng)力條件越發(fā)復(fù)雜，導(dǎo)致較多礦山之中出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。一旦采礦穩(wěn)定性無法得到保證，那么開采成本及風(fēng)險都將不斷增加。一般而言，地下采礦對地表有一定的影響，更有甚者甚至波及居民的生命財產(chǎn)安全，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究復(fù)雜情況下的采礦穩(wěn)定性措施具有深遠(yuǎn)意義。關(guān)鍵詞：復(fù)雜情況;采礦穩(wěn)定性;社會效益近年來，我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，這依賴

2、于制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展。而資源便是當(dāng)下綜合競爭力的主要影響因素之一。如果以最低的成本，選取最為科學(xué)的方式來開采資源，從而實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化，是當(dāng)下礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。目前，由于過度開采露天資源基本枯竭，開采方向逐漸轉(zhuǎn)向地下。而地下環(huán)境相較于露天開采環(huán)境更加復(fù)雜，一旦施工區(qū)域出現(xiàn)異常擾動，都會直接導(dǎo)致地表出現(xiàn)變形，影響礦產(chǎn)企業(yè)的資源回收率。一、當(dāng)下開采需面對的復(fù)雜環(huán)境在地下開采中，填充、巷道以及礦房組成了一個完整的系統(tǒng)。他們之家互相影響，互相制約，最終影響采礦現(xiàn)場的穩(wěn)定性。如果不考慮巖石的特性，可以將礦井結(jié)構(gòu)尺寸作為影響采場的根本因素。由此展開來看，采場的穩(wěn)定與否與礦柱結(jié)構(gòu)之間的尺寸大

3、小并無必然關(guān)系。在地下采空區(qū)出現(xiàn)穩(wěn)定性問題時，大多都是因?yàn)樗鼈兓ハ嘧饔枚鴮?dǎo)致地質(zhì)體之間的力學(xué)系統(tǒng)出現(xiàn)變形。如果對于地下采礦僅僅停留在礦柱、礦方以及填充柱的研究上，卻忽視這三者之間的關(guān)系，就會導(dǎo)致實(shí)際研究成果逐漸偏離實(shí)際的情況。地下采場的穩(wěn)定性問題與當(dāng)?shù)氐膹?fù)雜環(huán)境息息相關(guān)。因此，研究其穩(wěn)定性的過程中需要將其作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行深入分析。采空區(qū)系統(tǒng)并不是一個靜態(tài)系統(tǒng)，他可以通過從外界獲取負(fù)熵，實(shí)現(xiàn)有序的耗散系統(tǒng)。而各個系統(tǒng)的各層級之間都會在非線性的作用之下，通過各個元素之間的互相作用來實(shí)現(xiàn)動態(tài)的耦合。因此，地下采礦系統(tǒng)是一種非線性系統(tǒng)，需要借助時間的推移完成自身功能的適應(yīng)新型，從而有效實(shí)現(xiàn)“自組

4、織”過程。綜上所述，由于地下采礦系統(tǒng)面臨多種復(fù)雜環(huán)境，在大面積的采場之中，由礦柱和礦房起到基本支撐作用。有一個采礦柱在系統(tǒng)中從開始到最后都起著支撐作用。在完成回采任務(wù)之后，加入填充固體并待其固結(jié)，該部分與礦房共同祈禱支撐作用。之后在回采礦房的過程中，填充體需要獨(dú)自作為整體的支撐物。可以看出，在開采的整個環(huán)節(jié)中，地下應(yīng)力動態(tài)轉(zhuǎn)移，支撐整體系統(tǒng)的物理量也在持續(xù)變換，從而實(shí)現(xiàn)支撐效果。一旦在填充集體或礦房中開覺巷道或進(jìn)出礦道路都會影響整體開采區(qū)域的支撐面積，加大底部應(yīng)力的壓力，最終可能出現(xiàn)地表變形或破壞。因此，在復(fù)雜環(huán)境下的采礦工作中，需要不斷優(yōu)化財產(chǎn)結(jié)構(gòu)參數(shù)，避免在填充體中開掘巷道，從而保持整體開

5、采區(qū)域的底部面積穩(wěn)定，同時采用邊后退邊回采出礦的方式，讓礦井中的巷道與實(shí)際開采面積持平。在機(jī)械進(jìn)入開采區(qū)域的過程中，需要相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎半徑，因此，在地下巷道中需要添加巷道尺寸，便于反方向設(shè)備的同時出入。同時，減少回采向下炮孔的偏移，有效提升爆破效果。在地下開采過程中，需要不同時段的支撐力度基本一致，底部引力水平可以滿足支撐面積。二、復(fù)雜地質(zhì)條件下采礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析2.1制定開采方案在地下資源開采過程中，需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境選擇不同的開采方案，充分考慮各方面因素。首先，針對當(dāng)下復(fù)雜環(huán)境確定采礦的工作技術(shù)類型。在工程開采之前，需要明確開采的總量水平，采礦過程中需要制定的計劃內(nèi)容以及所擁有的機(jī)械情況

6、等。根據(jù)礦井的穩(wěn)定性問題，對現(xiàn)場進(jìn)行有效控制。另外，根據(jù)當(dāng)下礦井的實(shí)際復(fù)雜環(huán)境展開開采工作。如果某些復(fù)雜條件下，開采工作需要采用退后臥底法。而在開采掘進(jìn)巷道的過程中，需要詳細(xì)了解開掘機(jī)械的相關(guān)參數(shù)情況，并根據(jù)該情況結(jié)合實(shí)際地質(zhì)環(huán)境，展開相關(guān)工作方案的制定，然后邊采礦邊后退。2.2注重加強(qiáng)環(huán)境勘測在地下采礦的過程中，需要實(shí)時掌握地質(zhì)環(huán)境的因素。地質(zhì)監(jiān)測工作并不能只在工程開始之前簡單運(yùn)用，而需要貫穿于整個采礦工作各個環(huán)節(jié)中。首先，在制定開采方案之后，需要做好相應(yīng)的開采準(zhǔn)備。比如設(shè)置錨桿架的位置，按照實(shí)際地質(zhì)情況要求，判斷是否需要隨時更改設(shè)備的運(yùn)用。一旦出現(xiàn)變化，就需要對整體采礦方案進(jìn)行更新，并合理

7、地調(diào)整相應(yīng)的工作手段和技術(shù)。另外，在開采的過程中，需要按照要求直接觀測采礦結(jié)構(gòu)是否受到復(fù)雜環(huán)境的影響。避免由于方案的設(shè)定影響整體采礦穩(wěn)定性效果，同時不斷加強(qiáng)復(fù)雜環(huán)境下的開采工作技術(shù)管理。2.3建立健全現(xiàn)場工作制度由于復(fù)雜環(huán)境下的開采工作具有一定的系統(tǒng)性，因此需要明確各開采技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，注重做好工作人員的分工，進(jìn)一步有效控制開采技術(shù)的實(shí)施和礦井的穩(wěn)定性。同時，注重把控開采工作技術(shù)，為做好開采工作的管理管控和監(jiān)督做好準(zhǔn)備。設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)督人員來實(shí)際跟蹤采礦的進(jìn)度，避免由于技術(shù)使用不當(dāng)或工作方案不規(guī)范，導(dǎo)致礦井出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，有效提高現(xiàn)場工作的時效性。2.4做好現(xiàn)場采礦控制管理由于資源開采環(huán)境十分復(fù)雜，

8、在控制地下采礦的過程中需要從以下兩個方面入手。首先，注重加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)水平和職業(yè)道德，確保每個施工人員都能夠規(guī)范個人采礦行為，嚴(yán)格按照采礦制度和計劃進(jìn)行工作。同時，每個工作人員都需要有一定的資質(zhì)來調(diào)整開掘設(shè)備，做好相關(guān)工作的傳接。其次，需要建立健全現(xiàn)場監(jiān)督管理制度，可以聘請第三方采礦專業(yè)人員來理順開采的各個流程，確保采礦的穩(wěn)定性，提高開采工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果出現(xiàn)參數(shù)的偏移，需要要求工作人員及時做好方案更改或返修工作。2.5工作后期的完善由于我國資源需求量不斷增大，采礦工作也面臨著越來越復(fù)雜的環(huán)境，民眾開始越來越關(guān)注采礦的穩(wěn)定性。在開采工作完成之后，也不能懈怠。需要添加社會質(zhì)量監(jiān)督管管理機(jī)制，對于開采的工作質(zhì)量面向全社會展開驗(yàn)收和審核。其次，注重嚴(yán)格把控影響采礦穩(wěn)定因素的檔案數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)現(xiàn)場管理問題，無法進(jìn)行及時調(diào)整?？偨Y(jié)：綜上所述，我國資源需求不斷提高，采礦穩(wěn)定性直接影響社會的發(fā)展安全程度。在復(fù)雜條件下的開采工作需要投入大量人力，且整體施工周期級長 。因此，工作人員更需要對采礦穩(wěn)定性保持重視，確保整體采礦過程的工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)最小化開采成本和最大化經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)：1唐建華.宿松磷礦地下采礦對地表