淺談銅露天采場采空區(qū)安全管理

邱振華

(廣東省大寶山礦業(yè)有限公司采礦部，　廣東 韶關(guān)市　512127)

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淺談銅露天采場采空區(qū)安全管理

邱振華

(廣東省大寶山礦業(yè)有限公司采礦部，廣東 韶關(guān)市512127)

摘要：大寶山礦目前采用露天開采方式，由于原采用的地下開采以及民采偷采，形成眾多的采空區(qū)，給露天開采帶來了極大的安全隱患，為此，對采空區(qū)進行了調(diào)查、分析以及安全管理，總結(jié)了采空區(qū)探測、管理、處理的經(jīng)驗，并成功爆破處理了6個大型采空區(qū)，為類似礦山空區(qū)處理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：銅露天采場；采空區(qū)；安全管理

1概況

大寶山礦開采歷史悠久，銅露天采場由于開采方式的轉(zhuǎn)變(地下開采轉(zhuǎn)為露天開采)，民采偷采猖獗等問題形成眾多采空區(qū)，給露天開采帶來極大的安全隱患，嚴重影響大寶山銅礦規(guī)劃與開采生產(chǎn)進度。結(jié)合空區(qū)資料，針對露天采場下部的采空區(qū)進行調(diào)查、分析研究，其具有以下特點。

(1) 空區(qū)性質(zhì)復雜，礦柱稀少，并破壞嚴重，空區(qū)頂板連續(xù)暴露面積大；采空區(qū)分布在東部富礦區(qū)域，其跨度、高度均接近甚至超過礦體寬度和厚度。以661-47線591空區(qū)為例，空區(qū)最大跨度50 m，高度不等，部分高達47 m，暴露面積2035.9 m2，體積10萬 m3，規(guī)模較大。

(2) 采空區(qū)復合交錯，空區(qū)間隔層較薄，甚至幾層相互采透貫通；民采空區(qū)分布極為復雜，空間分布星羅布局，交錯重疊，空間間隔較薄，甚至幾個層面相互采透。

在日常采礦生產(chǎn)中，如何采取有效措施預(yù)防采空區(qū)發(fā)生塌陷，確保采場作業(yè)安全，是工作的重點。本文根據(jù)近3年的采空區(qū)管理經(jīng)驗，從采空區(qū)的探測、日常跟蹤管理、采空區(qū)處理等方面探討了銅采場采空區(qū)的安全管理。

2采空區(qū)的探測

采空區(qū)的探測主要運用物探和打孔探測2種探測方法。

(1) 物探探測。與長沙礦山研究院合作，利用地震法對采場進行全面探測，標定空區(qū)的大概范圍，為詳細探測及重點探測提供建議數(shù)據(jù)。但是，由于銅采場存在許多塌方區(qū)、巖性變化較大，對探測效果影響較大，這種探測方法準確率不高。

(2) 打超前孔探測。分潛孔鉆和地質(zhì)鉆探測，潛孔鉆探測即在作業(yè)臺階運用潛孔鉆打22～25 m深探孔探測下方是否存在采空區(qū)，這種探測方法通常是在日常作業(yè)過程中確保臺階作業(yè)、挖掘機機臺安全，車輛道路安全等運用的探測手段；地質(zhì)鉆探測即在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，根據(jù)原地下采空區(qū)資料分布情況及礦體分布情況，運用地質(zhì)鉆打60～90 m不等深度對地下采空區(qū)進行探測，以預(yù)防大型采空區(qū)為主的探測手段。

在日常工作中，堅持“有疑必探，先探后進”和“有好礦必探”原則，首先是對即將開采的區(qū)域參照原井下采空區(qū)分布情況及礦體分布情況進行地質(zhì)深孔探測，探明采空區(qū)情況；再對推進的臺階在施工過程中進一步運用潛孔鉆進行探測，以確保作業(yè)安全。

3采空區(qū)安全管理

運用激光三維掃描儀對采空區(qū)進行掃描，以便掌握采空區(qū)的空間分布參數(shù)，如采空區(qū)頂板厚度、高度、跨度、面積等，以便對采空區(qū)進行層面管理及為處理提供設(shè)計依據(jù)。到目前為止，銅采場共掃描采空區(qū)16個。

掃描的采空區(qū)得出邊界后，在作業(yè)層面上拉警戒線圈定，樹立警示牌并標明采空區(qū)參數(shù)，如頂板厚度、頂板/底板標高、面積、跨度等，嚴禁無關(guān)人員和車輛進入采空區(qū)范圍內(nèi)，同時設(shè)置監(jiān)測測點，每日對監(jiān)測點進行2次以上測量監(jiān)測。

對探明采空區(qū)做好跟蹤管理工作，主要是對未處理的采空區(qū)上方作業(yè)進行跟蹤管理，如在采空區(qū)上方進行爆破、排巖作業(yè)時，要制定好施工方案，明確機臺位置、打機臺探孔、明確撤離路線、現(xiàn)場安全管理人員實時監(jiān)管等，以確保作業(yè)安全。

4采空區(qū)處理

處理方法主要是爆破崩落頂板法。采空區(qū)頂板厚度達到保安厚度臨界值時，必須對采空區(qū)進行處理，否則頂板失穩(wěn)易引發(fā)塌陷。

對采空區(qū)頂板較薄、巖層復雜，下方存在構(gòu)筑物，處理難度大的大型采空區(qū)由設(shè)計院提供設(shè)計方案，制定施工方案與組織。2014年11月處理685 m中段37線664采空區(qū)中，該采空區(qū)正處于640平硐上方，處理難度極大，設(shè)計要求相當高，對于布孔、裝藥量、起爆方式的要求相當嚴格。與設(shè)計院合作，共同制定了嚴密的爆破設(shè)計方案，經(jīng)過爆破崩落處理后，對640平硐毫無影響，成功處理了該采空區(qū),截至目前為止，銅采場共爆破處理大型采空區(qū)6個，大大消除了采空區(qū)安全隱患。

5結(jié)論

在采空區(qū)安全管理過程中，最大的困難是采空區(qū)探測。因為非法民采的無序盜采活動，新增許多面積大、高度高的盲空區(qū)，使得地下采空區(qū)處于一種變動的狀態(tài)之中，難以掌握其規(guī)律和具體位置，由于非法民采的瘋狂盜采，使得采場發(fā)生3次層面大塌陷，最大塌陷面積達2000 m2；加上地質(zhì)資料準確性不高，礦體不夠周祥，大大增加了探孔難度。對于這種情況，在探測過程中形成了“見礦就探，好礦必探” 的原則，但是探孔要求密度大，深度深，探測成本高。為解決這一難題，目前礦業(yè)公司正在引進高科技探測手段，即微震探測技術(shù)，期望能發(fā)揮作用，有效預(yù)防采空區(qū)塌陷。但最根本的采空區(qū)治理還在于清除非法民采，使采空區(qū)處于一種靜止狀態(tài)。

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