馬發(fā)好

（云錫股份有限公司卡房分公司，云南 個(gè)舊 661000）

金屬礦產(chǎn)資源作為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中非常重要的資源組成部分，在最近幾年的發(fā)展過程中，我國金屬礦山的開采規(guī)模和開采深度都在不斷擴(kuò)張。隨著金屬礦山的開發(fā)工作量不斷加大，礦山內(nèi)部經(jīng)常會(huì)存在大面積的采空區(qū)，會(huì)直接影響到周圍巖體結(jié)構(gòu)的受力平衡，造成周圍巖體結(jié)構(gòu)和圍巖受力穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重的情況下，甚至?xí)霈F(xiàn)采空區(qū)域的大面積坍塌事故，對(duì)整個(gè)金屬采礦工作以及工作人員的生命安全造成了重大威脅。因此，必須要對(duì)金屬礦山采空區(qū)域進(jìn)行必要的防護(hù)處理，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

1 金屬礦山采空區(qū)存在的主要問題分析

當(dāng)前我國在金屬礦山的開采工作技術(shù)層次上，和國外一些發(fā)達(dá)國家相比仍然存在一定的差距，主要表現(xiàn)在金屬礦山開發(fā)工作中，無法順利完成采空區(qū)域的治理與防護(hù)工作。在我國國內(nèi)金屬礦開發(fā)工作過程中，專業(yè)技術(shù)工作人員的數(shù)量不足，同時(shí)專業(yè)技術(shù)工作人員的引進(jìn)工作難度相對(duì)較大，這一問題的產(chǎn)生對(duì)整個(gè)礦山開采工作的順利進(jìn)行造成了一定的影響。不但如此，我國某些地區(qū)存在的民采問題，對(duì)整個(gè)礦山的開發(fā)干擾程度相對(duì)較大，同時(shí)相關(guān)金屬礦開發(fā)工作單位，并沒有充分了解采空區(qū)域整體圍巖結(jié)構(gòu)受力情況，因此針對(duì)整個(gè)采空區(qū)域的防護(hù)和治理工作也存在較大的工作難度。在此工作基礎(chǔ)之上，針對(duì)一些小型的礦山地質(zhì)條件，在實(shí)際的開采和管理工作當(dāng)中，沒有嚴(yán)格遵循礦山開發(fā)工作的標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)范要求，在采空區(qū)的防護(hù)設(shè)計(jì)工作上存在一定的偏差，因此造成整個(gè)采空區(qū)的安全性有所不足[1]。

在實(shí)踐工作過程中，某些金屬礦開采工作單位由于受到經(jīng)濟(jì)利益方面的驅(qū)使，大部分礦山企業(yè)單位在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作過程中，沒有對(duì)采空區(qū)域的處理工作給予充分重視，并且在整個(gè)治理工作的資金投入量上有所欠缺，因此造成金屬礦山采空區(qū)域的整體處理工作效果并不是非常理想。同時(shí)還存在部分金屬礦山開采單位，針對(duì)一些比較老舊的金屬礦區(qū)治理工作能力上有所不足，并且還存在比較明顯的礦山歷史性遺留問題。在針對(duì)一些遺留殘礦的回采工作當(dāng)中，會(huì)進(jìn)一步加大采空區(qū)的安全隱患問題。當(dāng)前我國很多地區(qū)一些老礦山在金屬礦資源的儲(chǔ)備量上相對(duì)較低，甚至還存在一些廢舊礦山已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)型成為民營企業(yè)或者是私營企業(yè)的開發(fā)場(chǎng)地，在長時(shí)間的礦山開發(fā)工作中，并沒有對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行必要的防護(hù)處理，同時(shí)也沒有企業(yè)單位愿意承擔(dān)采空區(qū)的整治工作責(zé)任，造成整個(gè)金屬礦山采空區(qū)的安全隱患不斷加大，嚴(yán)重的情況下會(huì)直接造成整個(gè)礦山采空區(qū)坍塌，所造成的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡問題非常嚴(yán)重。由此可以看出，要想進(jìn)一步推動(dòng)我國金屬礦山開發(fā)工作的順利進(jìn)行，必須要充分做好金屬礦山采空區(qū)的針對(duì)性處理工作，需要保證采空區(qū)的整體結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性[2]。

2 金屬礦山采空區(qū)處理工作方法分析

2.1 采空區(qū)封閉和崩落結(jié)合處理工作方法

有效結(jié)合我國某地區(qū)一處金屬礦山開采工作展開分析和研究，本次金屬礦山設(shè)計(jì)使用的是房柱式開采工作方法，柱體寬度大小為6.5m，支撐柱的寬度為6.0m，高度為8m~15m。在整個(gè)金屬礦山開采工作完成之后，所形成的采空區(qū)域范圍達(dá)到45萬m2，如果沒有對(duì)采空區(qū)進(jìn)行必要的防護(hù)處理，會(huì)對(duì)整個(gè)礦山結(jié)構(gòu)的安全性以及對(duì)周圍的地質(zhì)條件穩(wěn)定性造成非常嚴(yán)重的影響。在本次金屬礦山采空區(qū)的處理工作當(dāng)中，首先通過使用封閉法和崩落法，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行針對(duì)性處理，在處理工作當(dāng)中首先使用的是CMS采空區(qū)探測(cè)系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)金屬礦開發(fā)工作范圍所對(duì)應(yīng)的采空區(qū)進(jìn)行全面勘測(cè)和分析，并且對(duì)整個(gè)采空區(qū)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維模型分析。其次，對(duì)該礦山采空區(qū)的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性展開全面分析和研究，根據(jù)采空區(qū)穩(wěn)定性分析工作結(jié)果，將整個(gè)采空區(qū)有效劃分成若干個(gè)片區(qū)結(jié)構(gòu)，對(duì)于其中一些比較穩(wěn)定的片區(qū)處理工作，使用的是封閉式處理工作方法，可以通過采用崩落法對(duì)片區(qū)一些不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)空間進(jìn)行防護(hù)處理。其中，在針對(duì)一些相對(duì)比較穩(wěn)定的采空區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理工作中，所使用的封閉處理方法主要包含兩種：第一種是對(duì)采空區(qū)的通道部分，使用強(qiáng)度較大的混凝土材料進(jìn)行封閉加固處理；第二，使用的是中深孔崩落的廢渣，對(duì)整個(gè)開發(fā)通道進(jìn)行封閉處理。在針對(duì)礦山內(nèi)部不穩(wěn)定性采空區(qū)進(jìn)行防護(hù)處理工作中，必須要有效考慮到采空區(qū)的實(shí)際范圍大小，在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中通過采取分次分區(qū)崩落工作方法，有效引導(dǎo)采空區(qū)上層結(jié)構(gòu)的圍巖結(jié)構(gòu)逐步冒落。與此同時(shí)，在開發(fā)施工當(dāng)中為了進(jìn)一步提高整個(gè)采空區(qū)的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，需要對(duì)整體的采空區(qū)范圍，使用高清視頻監(jiān)控的方法展開實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)，并且在本次礦山采空區(qū)的處理工作效果方面表現(xiàn)非常明顯，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)內(nèi)部的各種安全隱患問題進(jìn)行有效控制[3]。

2.2 采空區(qū)支撐法和填充法結(jié)合應(yīng)用

針對(duì)某金屬礦山采空區(qū)與處理工作作為研究對(duì)象，本次金屬礦山開發(fā)工作采用的是全面發(fā)展的模式，在采空區(qū)范圍內(nèi)流失了大量的支撐柱結(jié)構(gòu)，并且支撐住的邊線位置整體為弧線型結(jié)構(gòu)，其中還存在一部分礦柱中間量相對(duì)較小，同時(shí)采礦區(qū)的頂板和底板位置占地面積相對(duì)較大。礦柱之間的間距大小設(shè)定在5m~25m之間，并且礦柱的直徑相差量就到其中最小的為1m，最大的直徑差達(dá)到40m。礦山到采空區(qū)域高度范圍在4m~9m之間，同時(shí)整個(gè)采空區(qū)總面積達(dá)到10萬m2。在針對(duì)本次金屬礦山采空區(qū)進(jìn)行處理工作過程中，礦山開采工作單位，經(jīng)過前期的地質(zhì)條件勘察工作之后，決定使用支撐法和填充法對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行有效處理，在具體的處理工作過程中，主要工作流程分為以下幾個(gè)方面：

首先，通過使用先進(jìn)的激光3D掃描設(shè)備，對(duì)整個(gè)采空區(qū)的空間組成情況進(jìn)行分析和研究，并且根據(jù)最終的空間掃描參數(shù)信息結(jié)果，對(duì)該礦山的采空區(qū)進(jìn)行有效分類處理，同時(shí)對(duì)礦山采空區(qū)不穩(wěn)定位置，使用直接填充處理方法來進(jìn)行處理，對(duì)于欠穩(wěn)定的空間區(qū)域，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員通過增加人工礦柱，或者在原有的支護(hù)柱周圍進(jìn)行加固處理的方法，進(jìn)一步提高支撐柱的受力性能和穩(wěn)定性。在填充工作過程中，相關(guān)工作人員通過使用廢渣進(jìn)行采空區(qū)填充處理，在正式開始填充工作之前，需要對(duì)采空區(qū)內(nèi)部的所有水平入口位置進(jìn)行墻體砌筑，做好內(nèi)部采空區(qū)的空間封堵工作，同時(shí)在墻體的底部位置預(yù)留排水孔。其他材料通過使用礦車直接運(yùn)輸?shù)教畛鋮^(qū)域范圍，并且在填充閥的使用工作中，使用的是后接后退、由上而下、由內(nèi)向外進(jìn)行采空區(qū)的材料填充工作，要保證填充材料可以完全填滿采空區(qū)的各個(gè)空間位置，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中通過使用注漿的方法展開接頂處理。在本次采空區(qū)的處理過程當(dāng)中，通過采取支撐法和填充法進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，整個(gè)礦山采空區(qū)的加固防護(hù)處理效果非常明顯，同時(shí)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)域的處理工作成本投入量上可以得到進(jìn)一步控制[4]。

2.3 封閉法和監(jiān)測(cè)法結(jié)合處理

某金屬礦山在經(jīng)歷長時(shí)間的開采工作之后，整個(gè)采空區(qū)的空間范圍相對(duì)較大，已經(jīng)超過了100萬m2，同時(shí)該礦山的采空區(qū)平均高度在13m左右，礦山開采工作方法主要是以房柱式開采方式為主。為了有效保證金屬礦山開采工作的安全性和穩(wěn)定性，在本次金屬礦山開采工作當(dāng)中，通過采取封閉法和監(jiān)測(cè)法相結(jié)合的方法，對(duì)金屬礦山采空區(qū)進(jìn)行有效治理，在實(shí)際的治理工作當(dāng)中，主要分為以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

首先，需要使用CMS空區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行全面探測(cè)，同時(shí)建立起采供區(qū)域三維空間結(jié)構(gòu)模型，通過對(duì)該采空區(qū)域的最大暴露面積進(jìn)行測(cè)量，最終得到最大的暴露面積范圍達(dá)到3000m2，尤其是針對(duì)礦山區(qū)域內(nèi)部，采空區(qū)間隔離柱的整體規(guī)整程度,相對(duì)較低，同時(shí)采空區(qū)域的整體量相對(duì)較小，整個(gè)采空區(qū)域的規(guī)則性不突出。相關(guān)工作人員通過使用實(shí)驗(yàn)性分析工作方法和三維模型結(jié)構(gòu)研究工作方法，有效得到整個(gè)金屬礦采空區(qū)的穩(wěn)定性條件情況，整個(gè)采空區(qū)并沒有受到外界因素的影響而產(chǎn)生較大的擾動(dòng)問題。同時(shí)，因?yàn)槭艿江h(huán)境保護(hù)工作以及無填充填料等各方面因素的影響和限制，經(jīng)過本次礦山開發(fā)工作單位的綜合研究和分析之后，在該礦區(qū)內(nèi)部通過采取格柵與齒型阻隔墻聯(lián)合封閉處理工作方法，配合使用多點(diǎn)位移和鉆孔應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法，保證整個(gè)采空區(qū)的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)產(chǎn)生局部受力變化異常問題時(shí)，可以通過鉆孔應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)收集其中的應(yīng)力變化信息，做出正確的判斷和分析，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的采空區(qū)坍塌問題[5]。

3 金屬礦山采空區(qū)處理工作實(shí)施工作要點(diǎn)分析

第一，需要有效建立起監(jiān)督和激勵(lì)工作機(jī)制，針對(duì)礦山采空區(qū)制定出相應(yīng)的治理工作策略?，F(xiàn)階段，由于我國很多地區(qū)的金屬礦山，在采空區(qū)的治理和防護(hù)工作方面并沒有加以充分重視，因此作為金屬礦山開采工作單位和政府單位，必須要聯(lián)合承擔(dān)起采空區(qū)的監(jiān)督和管理工作職責(zé)，同時(shí)為了進(jìn)一步提高金屬礦山的采空區(qū)治理工作質(zhì)量。在制定相關(guān)治理工作策略工作中需要向其中加入必要的激勵(lì)工作機(jī)制，在具體的處理過程當(dāng)中，可以從整個(gè)資金投入量、稅務(wù)收取等各方面，出臺(tái)相關(guān)的專項(xiàng)政策優(yōu)惠部分方案，同時(shí)作為市場(chǎng)監(jiān)管工作單位可以從工商執(zhí)照、年檢、采礦證明以及生產(chǎn)許可證明等多個(gè)方面監(jiān)察工作，有效完善對(duì)金屬礦材空區(qū)隱患問題的處理與考核工作，以此可以有效建立起更加科學(xué)完善的剛性約束控制機(jī)制，充分實(shí)現(xiàn)金屬礦山針對(duì)采空區(qū)的全面監(jiān)督和管理，有效降低采空區(qū)對(duì)整個(gè)金屬礦山的開發(fā)工作安全性所形成的不良影響[6]。

第二，需要進(jìn)一步強(qiáng)化采空區(qū)處理技術(shù)保障措施。當(dāng)前我國很多地區(qū)金屬礦山在實(shí)際的開采工作過程中，由于受到傳統(tǒng)金屬礦開采工作方法的影響出現(xiàn)比較明顯的粗放性開采工作問題。因此，在實(shí)際的金屬礦山開采工程當(dāng)中，必須要從整個(gè)開采技術(shù)層面進(jìn)行綜合分析和研究，通過對(duì)更加先進(jìn)的現(xiàn)代化檢測(cè)工作手段加以合理應(yīng)用，有效保證金屬礦山可以在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行安全穩(wěn)定的開采。與此同時(shí)，相關(guān)礦山開采工作單位需要進(jìn)一步加強(qiáng)各項(xiàng)礦山開采技術(shù)，以及相關(guān)管控工作政策的研究工作，要全面提高宏觀條件引導(dǎo)，合理整合各項(xiàng)科技資源，針對(duì)我國金屬和非金屬礦山采空區(qū)域的構(gòu)成特性進(jìn)行全面分析和區(qū)分，并且有效聯(lián)合多項(xiàng)科技技術(shù)方法，對(duì)采空區(qū)的治理工作難題進(jìn)行有效解決。一方面而言，可以和國際上一些先進(jìn)的開采技術(shù)之間進(jìn)行有效聯(lián)合，在開展工作過程中針對(duì)采空區(qū)的安全防護(hù)工作加以全面落實(shí)，進(jìn)一步提高整個(gè)金屬礦山開采工作的安全性和提高金屬礦開采工作效率，同時(shí)還可以充分激發(fā)出企業(yè)單位的管控工作效率，保證各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用更加科學(xué)合理，充分保證整個(gè)金屬礦山開采工作的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上，由于技術(shù)空山采空區(qū)存在頂板冒落坍塌問題，并且在預(yù)測(cè)工作過程中會(huì)存在一定的工作難度，整個(gè)采空區(qū)的空間形態(tài)變化程度相對(duì)較大，空間整體分布比較雜亂，同時(shí)采空區(qū)的規(guī)整性相對(duì)較低，必須要有效做好各工作環(huán)節(jié)的勘察工作，采取針對(duì)性的采空區(qū)防護(hù)處理方法，全面提高金屬礦山開發(fā)工作的安全性和穩(wěn)定性。