露天礦采空區(qū)處理中的安全防治措施

露天礦采空區(qū)處理中的安全防治措施摘要：在我國(guó)很多礦區(qū)都已連續(xù)多年開(kāi)采，有面積較大的采空區(qū)形成。因?yàn)椴煽諈^(qū)彼此貫通，影響了地層穩(wěn)定性，礦井安全生產(chǎn)受到影響。以安全治理為目標(biāo)，必須采取多種措施，保證礦山安全開(kāi)采。要注重對(duì)安全防治的總結(jié)，對(duì)其它礦山安全管理有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：露天礦采空區(qū)；安全防治；防治措施前言：開(kāi)采區(qū)嚴(yán)重限制了礦山的正常發(fā)展，特別是在地下轉(zhuǎn)露天礦山方面，許多不正常的區(qū)域影響臺(tái)階的正常推進(jìn)，破壞合理的剝皮計(jì)劃，并有較大的安全隱患。礦山安全問(wèn)題，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，社會(huì)和諧影響很大。開(kāi)采區(qū)對(duì)礦床發(fā)展有影響，尤其對(duì)于地下轉(zhuǎn)露天礦，不均勻的空間會(huì)影響臺(tái)階的推進(jìn)，結(jié)果造成了剝皮計(jì)劃的中斷，安全性風(fēng)險(xiǎn)較大。經(jīng)長(zhǎng)期的實(shí)踐探索可知，采取安全預(yù)防措施，能對(duì)采空區(qū)進(jìn)行全方位控制，在確保采空區(qū)的正常工作基礎(chǔ)上，有較好的使用效果。一、露天礦采空區(qū)存在的安全問(wèn)題（一） 許多金屬或非金屬礦山存在復(fù)雜的地質(zhì)條件一些露天礦山采空區(qū)給露天礦山的安全生產(chǎn)造成隱患。開(kāi)采區(qū)可引發(fā)各種災(zāi)害問(wèn)題，例如滲透、塌陷等將導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，采礦安全問(wèn)題影響到礦山特別是地下轉(zhuǎn)露天礦山的穩(wěn)定發(fā)展，因?yàn)橛写罅繑?shù)據(jù)的不規(guī)則空區(qū)，正常的階梯被破壞了，削皮計(jì)劃也會(huì)改變，存在多種安全隱患。礦井安全管理中針對(duì)采空區(qū)安全治理在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定和完善各種安全預(yù)防措施，在空域上進(jìn)行全方位監(jiān)控，達(dá)到有效治理空區(qū)[1]（二） 采空區(qū)特點(diǎn)有礦就有空區(qū)，隨著煤礦的大規(guī)模開(kāi)采，在開(kāi)放狀態(tài)中存在采空區(qū)群，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的地面壓力，巖性風(fēng)化及爆破震動(dòng)在采礦中的作用，采掘時(shí)保留下來(lái)的礦柱將被破壞，使空域面積增加，頂板受力穩(wěn)定，采礦過(guò)程中存在著安全隱患。尤其是隨著采礦規(guī)模的不斷擴(kuò)大，階梯將加速下降，露臺(tái)有許多不規(guī)則的臺(tái)階，重復(fù)出現(xiàn)采空區(qū)，礦井安全生產(chǎn)將受到很大影響，采礦面臨著安全隱患。開(kāi)采區(qū)未填滿(mǎn)，呈不規(guī)則形狀；在富礦地區(qū)內(nèi)可能存在采空區(qū)，井柱已被摧毀，采空區(qū)域跨度大，頂板露露面積增加；空間由于分布復(fù)合交錯(cuò)，隔層較薄，容易發(fā)生采透穿孔現(xiàn)象，將有很多盲空區(qū)存在。二、 采空區(qū)安全影響（一） 穿孔難度大打孔作業(yè)時(shí)，很容易造成穿孔設(shè)備卡鉆，鉆進(jìn)空區(qū)；開(kāi)采區(qū)下沉，造成階梯操作人員、裝備損失；開(kāi)采區(qū)頂板巖石冒出，很容易造成大面積的地面壓活動(dòng)。（二） 采空區(qū)較多因?yàn)榇嬖诖罅繌?fù)雜的地下采空區(qū)，必須優(yōu)先處理空域，進(jìn)行普通鏟裝鏟、打洞、爆破等工序被打亂，階梯不能平衡推進(jìn)，導(dǎo)致生產(chǎn)不協(xié)調(diào)，限制了正常采剝生產(chǎn)[2]（三） 采空區(qū)域均為高品位富礦處理過(guò)程中的空域很慢，需提前探測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)，一些高風(fēng)險(xiǎn)空區(qū)需要吞噬推進(jìn)，會(huì)影響企業(yè)整體的供礦品質(zhì)。三、 露天礦采空區(qū)處理中的安全防治措施（一）頂板安全厚度確定頂板厚度對(duì)于空隙處理的施工安全至關(guān)重要。研究了多層重疊空區(qū)的結(jié)構(gòu)力學(xué)體系，而且是外部因素（爆炸震動(dòng)、裝備動(dòng)態(tài)靜載）增加了空域的穩(wěn)定性；因此，應(yīng)以單層空區(qū)頂板最小安全厚度為依據(jù)，確定多層重疊區(qū)域頂板的最小安全厚度。提高1.5的安全系數(shù)，保證中深孔切割崩落法處理施工安全。在高校的幫助下，巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試和數(shù)值模擬分析的結(jié)果綜合工程地質(zhì)和采空區(qū)賦存狀況，采空區(qū)域穩(wěn)定性分析，采空區(qū)頂板的最小安全厚度的確定（表1）,嚴(yán)格控制設(shè)備、員工安全工作環(huán)境。表1采空區(qū)跨度和頂板安全厚度推薦值mTOC\o"1-5"\h\z采2 23 35 4455空區(qū)050 0505跨度安1 1 1 19 2 2 2 3全隔2 4 6 .5 2 5 8 2離厚度（二） 對(duì)空區(qū)進(jìn)行探測(cè)空間采用激光自動(dòng)掃描系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可通過(guò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的測(cè)量，把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)傳輸裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生采空區(qū)的三維模型，采空區(qū)域直觀展示。有些礦區(qū)由于地下采空區(qū)情況復(fù)雜，很難準(zhǔn)確反映采空區(qū)特征，巖石風(fēng)化也存在著破壞作用，形狀隨時(shí)間而改變，為了確保能夠準(zhǔn)確測(cè)量到采空區(qū)，要充分掌握對(duì)臺(tái)階下采作業(yè)有影響的空域形態(tài)，可借助于鉆機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)有空區(qū)的鉆探復(fù)核，來(lái)確定立體的形狀和狀態(tài)，確?？諈^(qū)穿爆方案的合理性，還可借助潛孔錘反循環(huán)鉆機(jī)檢查深部空區(qū)，對(duì)空區(qū)形態(tài)及構(gòu)造特征逐層分析，確保治理方案的科學(xué)化。對(duì)于臺(tái)階面可以根據(jù)網(wǎng)度來(lái)檢測(cè)存在隱患空區(qū)的情況，為了識(shí)別盲空區(qū)。為全面、準(zhǔn)確把握空域的三維形態(tài)，新技術(shù)可能被采用，例如，空間三維探測(cè)儀器的應(yīng)用，在空域內(nèi)可進(jìn)行無(wú)死角掃描，利用發(fā)送回的數(shù)據(jù)，用專(zhuān)業(yè)軟件生成三維圖形，可與3Dmine,CAD軟件對(duì)接，提高分析的準(zhǔn)確性。（三） 遙控機(jī)械采礦礦場(chǎng)因采礦區(qū)較為集中，上、下采空區(qū)間隔層較小，厚度較大的上部，具有復(fù)雜的三維形貌的采空區(qū)和礦柱，地區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)代治理技術(shù)不能用于處理。為了有效控制，主要采取監(jiān)控手段。因?yàn)樵摰貐^(qū)長(zhǎng)期沒(méi)有推進(jìn)，更大程度上影響臺(tái)階的正常推進(jìn)操作，不能開(kāi)發(fā)礦區(qū)，出礦品位受影響；為保證煤礦安全生產(chǎn)，推廣遠(yuǎn)程遙控設(shè)備在危險(xiǎn)地區(qū)開(kāi)采；引進(jìn)遙控鉆機(jī)，遙控器和挖掘機(jī)。技術(shù)員只需要在指揮室查看高清攝像機(jī)的拍攝畫(huà)面，使用無(wú)線發(fā)射裝置來(lái)操作設(shè)備。運(yùn)行12個(gè)月之后，在開(kāi)礦過(guò)程中，遙控設(shè)備的產(chǎn)量超過(guò)580萬(wàn)噸，在1300米以上的高風(fēng)險(xiǎn)采空區(qū)同時(shí)處理，提出了對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)采空區(qū)進(jìn)行新的建議對(duì)采空區(qū)采取新的安全防范措施，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)采空區(qū)進(jìn)行安全防范和控制。結(jié)束語(yǔ)：總而言之，礦井安全隱患較大，特別是采空區(qū)的危險(xiǎn)問(wèn)題。因此，開(kāi)展安全管理工作時(shí)，應(yīng)重視采空區(qū)的安全防治，實(shí)施全方位監(jiān)測(cè)控制，有效治理采空區(qū)，以此為目的，保證露天采礦安全。參考文獻(xiàn)：王瑞.露天礦采空區(qū)處理中的安全防治措施[J].礦業(yè)裝備，2020,No.110(02):64-65.石鑫.露天煤礦采空區(qū)處理與采礦一體化