某金礦殘礦資源回采巖移監(jiān)測實(shí)踐

鐘生元，李亞俊，劉偉強(qiáng)，李印洪，鞠 霖

（湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院，湖南長沙 410014）

某金礦殘礦資源回采巖移監(jiān)測實(shí)踐

鐘生元，李亞俊，劉偉強(qiáng)，李印洪，鞠 霖

（湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院，湖南長沙 410014）

對某金礦殘礦資源回采時(shí)頂板巖移進(jìn)行了監(jiān)測，所測結(jié)果顯示頂板巖移量隨時(shí)間逐漸增大，變化趨勢呈先急后緩，巖移量變緩與采區(qū)人工礦柱設(shè)置控制頂板暴露面積有關(guān)，巖移監(jiān)測可為該礦殘礦安全回采提供保障。

殘礦；回采；巖移；監(jiān)測

采礦工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著我國人口增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國礦產(chǎn)資源消耗量急速增大，但礦產(chǎn)探明儲量增幅減緩，礦山企業(yè)面臨資源枯竭的壓力增大，對以往采富棄貧所留下的殘礦資源再次開采利用對緩解礦山資源枯竭壓力具有重要意義，但對殘礦資源的開發(fā)會對礦體周邊巖體造成二次擾動，其開采安全性大大降低，故必須對殘礦開采巖體的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測研究，確保殘礦回采安全。

1 礦山現(xiàn)狀簡介

某金礦位于河北省內(nèi)，礦脈成群成帶出現(xiàn)，礦體多為緩傾斜、傾斜極薄礦脈，礦石品位較高。在采用全面法和削壁充填采礦法回采后，空區(qū)內(nèi)殘留有大量礦柱，礦體圍巖為花崗巖，屬脆性巖石，且?guī)r體節(jié)理裂隙發(fā)育，在進(jìn)行礦柱殘礦回采時(shí)，采用人工點(diǎn)柱和連續(xù)礦柱控制空區(qū)暴露面積，但回采時(shí)巖體受到了二次擾動，其采場安全性變差，本文針對該金礦殘礦回采過程中巖移進(jìn)行監(jiān)測并分析，為該礦殘礦安全回采提供保障。

2 監(jiān)測方案及原理

2.1 監(jiān)測方案

殘礦資源回采過程中，需對頂板巖移進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測使用巷道收斂測量儀對空區(qū)脈外巷道監(jiān)測，以掌握頂板動態(tài)變化過程。在預(yù)控巷道內(nèi)設(shè)置兩個斷面A、B，每個斷面設(shè)置5個測點(diǎn)，距巷道1.6 m處水平布置兩個測點(diǎn)1、5，巷道頂部平均布置2、3、4測點(diǎn)，如圖1所示。測點(diǎn)用木樁標(biāo)定，木樁軸線應(yīng)與采場壁面垂直；木樁打入孔后，與鉆孔緊密結(jié)合，無松動現(xiàn)象，如圖2所示，監(jiān)測周期為隔天監(jiān)測。

圖1 斷面監(jiān)測點(diǎn)布置

圖2 鉆孔設(shè)計(jì)

2.2 巖移量計(jì)算方法

以測點(diǎn)1、2、5組成的△ABC為例，如圖3所示，A、B、C三測樁埋設(shè)于同一垂直平面內(nèi)，A、B兩樁設(shè)定在同一水平高度，則A、B兩點(diǎn)只存在水平位移，頂板的C點(diǎn)只發(fā)生垂直位移。兩幫相對位移可通過測A、B間位移讀數(shù)讀的，頂板位移可測BC間的位移讀數(shù)求得，具體計(jì)算方法如下：

圖3 監(jiān)測斷面位移計(jì)算簡圖

圖3中，令：

由圖3可得到如下關(guān)系：

式中：△c1、△c2為兩側(cè)幫相對巷道中心線的移近量，△h即為頂板下沉量。其中：

3 測量結(jié)果及分析

3.1 頂板巖移量與時(shí)間的關(guān)系

巖移監(jiān)測隔天監(jiān)測共監(jiān)測90 d 45組數(shù)據(jù)，對測點(diǎn)2、3、4監(jiān)測計(jì)算所得頂板巖移量整理，根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系圖，圖4為A斷面頂板累計(jì)巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系圖，圖5為B斷面頂板累計(jì)巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系圖。從圖4、圖5中可看出A段面頂板巖移量在－1～10 mm之間，最大巖移量接近10 mm，B斷面巖移量在－2～16 mm之間，最大巖移量接近16 mm。

圖4 A斷面頂板3測點(diǎn)累計(jì)巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系圖

圖5 B斷面頂板3測點(diǎn)累計(jì)巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系圖

3.2 巖移量變化分析

分析圖4、圖5中巖移量與時(shí)間的變化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)頂板巖移量增加速度呈成先快后緩規(guī)律，最后巖移量變化很緩慢，趨于穩(wěn)定。分析原因是在采場殘礦回采時(shí)頂板暴露面積增大，頂板受力增大，巖移量變大，在監(jiān)測前期巖移量變化明顯，隨著在采場布置人工礦柱，采場暴露面積減小，頂板巖移量變化放緩，說明人工礦柱對控制采場頂板巖移效果明顯。對比圖4和圖5，A、B兩斷面的最大巖移量相差較大，B斷面最大巖移量較A斷面大5 mm左右，分析原因是B斷面位于端部，較A斷面中間位置小。

4 結(jié) 論

1.采場頂板巖移量變化呈現(xiàn)先快后緩，最后相對穩(wěn)定的趨勢，其原因主要與采場頂板暴露面積變化有關(guān)。

2.采用人工礦柱控制采場頂板暴露面積，可有效控制頂板巖移，保障采場頂板穩(wěn)定。

3.對采場頂板巖移進(jìn)行監(jiān)測、分析并根據(jù)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行合理預(yù)測，可為該礦殘礦資源的安全開采提供保障。

［1］ 趙國彥，劉立順，栗紅玉，等.采場巖移規(guī)律現(xiàn)場監(jiān)測試驗(yàn)及時(shí)間序列預(yù)報(bào)［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，43（6）：2 300－2 307.

［2］ 肖智政，王新民，劉寶琛.新橋硫鐵礦采空區(qū)頂板巖移監(jiān)測分析［J］.中國礦業(yè)，2003，（8）：67－69.

［3］ 周雄超.礦柱回采穩(wěn)定性分析及地壓顯現(xiàn)規(guī)律研究［D］.贛州：江西理工大學(xué)，2010.

［4］ 王鐵松，周欣溢，崔信國.礦區(qū)巖移監(jiān)測技術(shù)設(shè)計(jì)［J］.科技信息，2010，（17）：982.

The Remnant Ore M ining Rock M ovement M onitoring Practice in a Certain Gold M ine

ZHONG Sheng-yuan，LIYa-jun，LIUWei-qiang，LIYin-hong，JU Lin
（Hunan Labour Protection Institute of NonferrousMetals，Chagnsha 410014，China）

The roofmovement of a certain gold mine weremonitored，and the results show the amount of the sink is gradually increased，the trend turn slowly after the acute shift.The artificial pillar in the stopemake this happen，and rock movementmonitoring can provide protection for the safetymining of remnant ore.

remnant ore；mining；rock movement；monitoring

TD175＋.6

：A

：1003－5540（2014）06－0004－02

2014－09－10

鐘生元（1986－），男，助理工程師，主要從事金屬礦山開采技術(shù)研究。