基于江西鎢礦山現(xiàn)狀談其深部開(kāi)采中地壓活動(dòng)的控制

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也變得越來(lái)越大，然而，由于以往開(kāi)采礦石時(shí)沒(méi)有采用科學(xué)的開(kāi)采方法，導(dǎo)致地表的礦石開(kāi)采大量浪費(fèi)，因此，礦石的開(kāi)采地也逐漸從地表變得越來(lái)越深，而礦石的深部開(kāi)采，也造成了不小的麻煩，如深部開(kāi)采則會(huì)有地心壓力活動(dòng)的干擾等，鎢是一種在金屬材料與冶金領(lǐng)域均有著重要作用的稀有金屬，在當(dāng)今國(guó)防、現(xiàn)代工業(yè)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等方面均有著很大的作用，筆者以江西鎢礦山在進(jìn)行深部開(kāi)采時(shí)地壓活動(dòng)的情況為參照，分析和研究使得鎢礦山深部開(kāi)采時(shí)低壓活動(dòng)產(chǎn)生的原因以及將會(huì)造成的影響并找出行之有效的控制方式。

【關(guān)鍵詞】江西鎢礦山；深部開(kāi)采；地壓活動(dòng)的控制

我國(guó)江西是鎢礦的主要產(chǎn)地之一，經(jīng)資料確認(rèn)在我國(guó)上個(gè)世紀(jì)六十年代到九十年代之間，江西鎢礦山總共發(fā)生過(guò)大面積的地壓活動(dòng)共四十多次，嚴(yán)重影響了鎢礦的開(kāi)采，也威脅到了人們的生命健康安全。隨著表面礦產(chǎn)的減少，開(kāi)采的地點(diǎn)也逐步由地面向下移，由以往的平窿開(kāi)采轉(zhuǎn)變成了如今的豎井開(kāi)拓，這就使得要在鎢礦山進(jìn)行深部開(kāi)采，而深部開(kāi)采，則就會(huì)面臨到地壓活動(dòng)的危險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)專家對(duì)江西多座鎢礦山的調(diào)查研究，專家一致認(rèn)為，當(dāng)前江西鎢礦山的地壓活動(dòng)尚未成型，仍處于發(fā)展的階段，不少礦山已經(jīng)存在了大面積地壓活動(dòng)的可能，深部開(kāi)采的礦產(chǎn)地區(qū)低壓活動(dòng)更是十分明顯，若是無(wú)法及時(shí)提出良好的解決措施，則將會(huì)嚴(yán)重影響到鎢礦的正常開(kāi)采，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，后果極其嚴(yán)重。

一、江西鎢礦山的基本情況

（一）地質(zhì)情況

在鎢礦山形成礦產(chǎn)前后的方向，斷層構(gòu)造的發(fā)育十分良好，在礦石形成的上方，斷層出現(xiàn)的很多并且發(fā)育很好，深部地區(qū)則相對(duì)較少。在斷層構(gòu)造中，大多數(shù)均是呈現(xiàn)出隨著礦體的不斷延伸而收斂尖滅的顯著特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不少的鎢礦山深部地區(qū)的段巖體均應(yīng)力增大，隨之使得微裂隙不斷增多。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在地勢(shì)較為陡峭的山嶺地區(qū)多易形成鎢礦，因此，江西鎢礦山的海拔一般來(lái)說(shuō)都很高，礦山的最高海拔一般在四百米到一千米之間，而不同礦山的相對(duì)高差大約為二百米到六百米之間。在水文方面，鎢礦山并無(wú)要求，一般鎢礦山形成的地點(diǎn)并沒(méi)有大量水文活動(dòng)的跡象，大多數(shù)鎢礦山的水源均是來(lái)自于降雨而不是河流。然而，由于過(guò)度的開(kāi)采而導(dǎo)致許多鎢礦山出現(xiàn)了地表陷落的情況，水文方面平時(shí)顯現(xiàn)不出影響與危害，但當(dāng)出現(xiàn)暴雨或連綿的雨水天氣時(shí)，就會(huì)造成鎢礦山坑內(nèi)存有大量的積水，在開(kāi)采等方面均會(huì)造成不便，很可能因此而影響既定的開(kāi)采計(jì)劃。

（二）開(kāi)采情況

我國(guó)江西鎢礦產(chǎn)量十分豐富，因此，很早以來(lái)我國(guó)就開(kāi)始在江西開(kāi)采鎢礦，許多的江西鎢礦山均在上個(gè)世紀(jì)八十年代將礦山的上部分中斷礦區(qū)劃分給了當(dāng)?shù)氐娜嗣襁M(jìn)行開(kāi)采，再由開(kāi)采公司向當(dāng)?shù)厝嗣窕厥站用耖_(kāi)采出的鎢礦資源。當(dāng)前，鎢礦開(kāi)采深度不斷加大，一般為四百米到八百米之間，由于礦產(chǎn)資源消耗開(kāi)采過(guò)量，大多數(shù)的礦山均必須進(jìn)行深部開(kāi)采。江西鎢礦山進(jìn)行開(kāi)采的方式主要有兩種，分為單采與合采。進(jìn)行單采時(shí)，大多數(shù)將會(huì)使用普通的留礦法或者變異的留礦法，當(dāng)遇到緩傾礦體時(shí)，將會(huì)采用全面法進(jìn)行開(kāi)采，一般都是淺孔落礦。進(jìn)行合采時(shí)，則主要采用崩落法以及分段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采礦產(chǎn)。一般的鎢礦開(kāi)采礦塊長(zhǎng)度為五十米至八十米不等，高度則在四十米至五十米左右。當(dāng)使用留礦法對(duì)鎢礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，一般情況下頂柱厚度為三米，底柱厚度約為三米至四米；當(dāng)使用全面法對(duì)鎢礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，采場(chǎng)的長(zhǎng)度約為三十米至五十米，采場(chǎng)的高度則差異較大，為二十米至五十米不等；當(dāng)使用回采方式對(duì)鎢礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，則要觀察開(kāi)采地點(diǎn)的巖性，并根據(jù)巖性情況的不同而布置出規(guī)格不同的礦柱，或?yàn)槿壮巳祝驗(yàn)槲迕壮宋迕?，并沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)字；而使用合采方式對(duì)鎢礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，要注意在礦房回采后留下礦柱。

二、江西鎢礦山的地壓活動(dòng)分析

（一）礦山的地質(zhì)構(gòu)造情況

地質(zhì)構(gòu)造的情況，是影響地壓活動(dòng)出現(xiàn)的最重要因素，也是其內(nèi)因，在地質(zhì)構(gòu)造中，巖性和構(gòu)造是影響地壓活動(dòng)的最重要因素。在進(jìn)行鎢礦開(kāi)采的諸多礦山中，由于地質(zhì)條件有著較大的差別，開(kāi)采地區(qū)出現(xiàn)地壓活動(dòng)的次數(shù)與活動(dòng)的程度也并不相同。當(dāng)?shù)V山地區(qū)存在破碎帶、斷層等構(gòu)造時(shí)，出現(xiàn)地壓活動(dòng)時(shí)曾極易引起范圍很大的破壞情況，使其成為了巖體進(jìn)行移動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)面或者切割面，另外，破碎帶、斷層等也將會(huì)促進(jìn)地壓活動(dòng)的出現(xiàn)。

（二）收回原生礦柱以及居民采礦

一般在礦山進(jìn)行開(kāi)采的設(shè)計(jì)中，均應(yīng)留下原生礦柱，如開(kāi)采地區(qū)的頂柱與底柱，以其作為與樓房支柱一般的作用，在結(jié)構(gòu)面條件缺失的情況下，開(kāi)采地區(qū)的頂柱與底柱則成為了應(yīng)力集中的最大部位，因此，留有原生礦柱，將會(huì)對(duì)開(kāi)此地區(qū)起到支撐的作用，可以維護(hù)該地區(qū)的穩(wěn)定與安全。然而，近年來(lái)在開(kāi)采時(shí)留下的原生礦柱大多被回收，并且，當(dāng)?shù)厝嗣裨诓傻V區(qū)進(jìn)行的二次回采也將會(huì)造成原生礦柱被逐漸蠶食，這也加劇了采礦地區(qū)地壓活動(dòng)的出現(xiàn)。

三、地壓的控制方式

（一）對(duì)采空區(qū)的處理方式

在礦脈較為稀疏的地區(qū)，應(yīng)對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行調(diào)查，保證無(wú)安全隱患后采用自然崩落法對(duì)其進(jìn)行處理；若是礦脈比較密集的地區(qū)，則應(yīng)由人工運(yùn)料對(duì)其進(jìn)行填充，保證不會(huì)對(duì)周?chē)V脈造成損傷，在運(yùn)料方面，要根據(jù)采礦區(qū)的實(shí)際情況來(lái)確定填充方式，大多數(shù)采空區(qū)在進(jìn)行填充時(shí)多采用塊石填充方式，不僅可以節(jié)約成本，也可保證填充質(zhì)量。在填充質(zhì)量得到保證后，則要根據(jù)不同地區(qū)低壓活動(dòng)情況的不同選擇不同的填充系數(shù)。

（二）制定合理的深部開(kāi)采生產(chǎn)管理計(jì)劃

（1）殘礦回收制。在進(jìn)行殘余礦塊回收時(shí)，首先要保證不會(huì)影響采礦區(qū)的地壓活動(dòng)，對(duì)于原生礦柱要進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)格禁止自身以及居民進(jìn)行回采。（2）鎢礦資源附近一般并無(wú)水文活動(dòng)，然而，在自然降水較多的時(shí)節(jié)，也應(yīng)建立上部中段的排水與儲(chǔ)水系統(tǒng)，力求將自然降水等水資源引出開(kāi)采區(qū)，保證深部開(kāi)采區(qū)不會(huì)受到過(guò)大的影響，并且避免巖體會(huì)因水分的侵蝕而出現(xiàn)的不穩(wěn)定性。（3）隨著科技水平的不斷進(jìn)步，進(jìn)行開(kāi)采與探測(cè)的工作設(shè)備也在不斷更新，因此，在進(jìn)行礦區(qū)開(kāi)采時(shí)，要加大對(duì)于地壓活動(dòng)的檢測(cè)力度，時(shí)刻保證掌握地壓活動(dòng)的準(zhǔn)確情況，在地壓活動(dòng)異常的情況下可在第一時(shí)間及時(shí)作出反應(yīng)，避免不必要的損失出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]采礦手冊(cè)編輯委員會(huì).采礦手冊(cè)第2卷[M]，北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

[2]周崇仁，黃存紹，曾耀.礦柱回采與空區(qū)處理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1989.