矿山开采与采空区处理一体化技术研究分析

1、矿山开采与采空区处理一体化技术研究本文结合我国矿山采空区处理的现状和几种常规的处理方法，提出地下空区探测技术、采空区处理技术、深孔控制爆破技术和开采低压监控技术四种处理一体化技术，了解和分析矿区地下作业的情况。最后讨论了三道庄钼钨地下矿区的实际开采案例，提出采矿技术的应用前景和方向，希望能够为日后矿区开采作业提供理论参考价值。标签：开采与采空区 处理一体化 技术研究1前言我国矿区分布广且规模较大，周边地形环境复杂，导致矿山开采工作存在一定的困难和安全隐患，严重影响了矿业经济的发展。我国矿山分布广、规模大且地形复杂，导致矿山开采作业存在一定的安全隐患，严重制约了矿业和经济的发展。同时，开采与采空

2、区处理一体化技术等生产技术的不完善，造成地下开采作业效率低且存在安全隐患1。因此，如何有效地处理开采效率与安全性之间的关系，成为制衡矿业发展的重要因素。本文针对我国矿山采空区处理现状和治理方法，提出空区探测技术、采空区处理技术、深孔控制爆破技术和开采地压监控技术四种处理一体化技术，结合三道庄钼钨地下矿区的实际开采案例，为矿业的发展前景和方向提供参考价值。2矿山采空区处理的现状分析2.1矿山采空区现状分析统计数据表明我国矿山和矿区面积超过四万万立方米，并以每年三万立方米的速度不断递增2。我国矿业开采和采空区的形成受到不规范和无序的开采历史的影响，例如下文提及的三道庄钼钨地下矿区案例，开采已有30

3、多年的历史，从小规模到迄今采空区超过一千万立方米，开采量在矿业生产中独占鳌头。2.2采空区治理方法目前，我国的矿业生产主要为地下矿区的开采，因此对于开采区治理和管理要求更为严格。采空区治理和管理方法主要在于减少开采压力造成的安全隐患，以及最大化地提高开采效率，主要包岩石均匀分布和填充法、支撑法、封闭隔离法和联合法五个方面，目前应用较为广泛的是岩石均匀分布和填充法。（1）岩石均匀分布和填充法将已开采的岩石均匀分布在矿山开采区的四周并进行填充，防止中间空场的存在引起岩石坍塌引发安全事故。利用岩石均匀分布和填充法，可以避免空场造成的岩石坍塌事故，并且可以减少劳动力，降低生产成本，被广泛应用于矿山开采

4、过程中。（2）封闭隔离法封闭隔离法适用于规模较小且独立的矿区，通过封闭和隔离矿山开采区，减少外界环境对开采过程造成的影响，是一种较为简单经济的处理方法，不适用于大规模矿山开采作业中。（3）联合法联合法是指结合岩石均匀分布和填充法、支撑法和封闭隔离法等多种采空区开采处理方法进行作业，根据矿山地形和结构的差异，因地制宜进行选择，降低生产成本的同时，提高开采的效率，是一种经经济合理且较为快捷效率的方法。3开采与地下空区处理一体化的技术根据我国矿山的分布和结构，综合性地提出了开采与地下空区处理一体化的技术，主要包括地下勘测技术、采空区处理技术、深孔控制爆破技术和开采地压检测技术四种，有效地解决开采作业

5、中安全隐患和效率的矛盾问题，提高了我国矿业开采的技术水平。3.1地下空区勘测技术地下空区勘测技术是指利用三维探测扫描技术，实时监控地下矿区的动态和情况，对空区的位置、大小、范围和各方面状态进行判断和分析，保障操作人员的安全和设备的正常运作。其主要的优点包括3：可以精确地判断空区的厚度、高度和平面相对位置，提高了劳动力，降低了生产成本；操作简单快捷，结果的精准性较高，并且三维效果图减少了分析和判断的困难程度；根据实时监控情况，可以及时对开采方案进行完善，提高开采的效率。3.2采空区处理技术采空区治理和管理方法主要在于减少开采压力造成的安全隐患，以及最大化地提高开采效率，主要包岩石均匀分布和填充法

6、、封闭隔离法和联合法五个方面，目前应用较为广泛的是岩石均匀分布和填充法。在实际操作中，岩石均匀分布和填充法的存在相当大的弊端和问题，主要包括：填充量较大，提高了开采成本；生产工艺较为复杂，流程多；开采作业不方便，且速度较慢等。在此基础上，我国创新性地提出地表崩落处理法和岩石均匀分布和填充法结合，不仅可以提高矿山开采作业的效率，降低生产成本，而且对于地形和结构较为复杂的矿山治理效果佳，应用逐渐广泛。3.3深孔控制爆破技术深孔控制爆破技术是指控制爆破的覆盖面和空区的大小，解决爆破面积大和空区处理困难等技术难题，实现采空区的高效率管理。其主要核心包括：利用空区为爆破点，控制爆破辐射的范围；根据空区和

7、矿山结构等性质，对爆破剂量进行控制；通过计算机进行爆破模拟和实时监控，保证矿区开采的安全和效率。3.4开采地压监测技术开采地压监测技术是指利用计算机对空区地下和顶部进行监测，覆盖面积广且操作简单，可以大大减少开采作业中安全事故的发生。4实例河南省栾川县三道口钼钨矿区的开采，使用了岩石均匀分布和填充法相结合的矿山开采和处理技术，配合使用地下空区监测技术、深孔控制爆破技术和开采地压监测等技术，从80年代的小规模矿区发展为超过1000万立方米的大规模矿区，开采量在我国遥遥领先。5结论我国矿区分布广且规模较大，开采与采空区处理一体化技术等生产技术的不完善，造成地下开采作业效率低且存在安全隐患。因此，如何有效地处理开采效率与安全性之间的关系，成为制衡矿业发展的重要因素。本文提出地下空区探测技术、采空区处理技术、深孔控制爆破技术和开采低压监控技术四种处理一体化技术，结合三道庄钼钨地下矿区的实际开采案例，希望能够为日后矿区开采作业提供理论参考价值。参考文献1高建敏，林卫星.露天开采与空区处理一体化技术J.采矿技术，2011，