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非煤礦山采空區如何治理?

發布日期:2021-11-30 作者: 點擊:

礦山開采必然形成采空區,而采空區的形成會使周邊一定范圍的巖體應力重新分布,導致巖石變形、破壞和移動,給日常生產埋下安全隱患。為了減少巖石和地表移動幅度,減慢其移動的發生和發展,防止大面積的地壓活動,必須對采空區進行處理。


關于礦山采空區的處理方法通常有封閉、崩落、加固和充填幾種。但由于各個礦山的具體條件不同,各個采空區位置、形態特征各異,對每個采空區的治理方法常常不盡相同。如何針對采空區的特點和條件,綜合考慮影響其處理方法與決策的各種因素,并應用先進的手段和治理技術,是治理采空區的重要環節。

根據不同采空區特征,一般治理方法主要為8種:

1、強制崩落圍巖,使地表陷落消除采空區,或者強制崩落部分圍巖使之形成廢石墊層,將作業區段隔開。

2、圍巖自然崩落充填采空區。

3、用礦石墊層將作業區段與采空區隔開。

4、用各種材料,包括掘進廢石、選礦尾砂或尾砂加其它膠結材料充填采空區。

5、留永久礦柱支撐采空區。

6、礦柱支撐和充填聯合處理采空區。

7、疏通采空區與密閉采空區。

8、以上兩種或幾種不同方法聯合處理采空區。



采空區一般治理技術主要4種:

1、充填法治理采空區

充填治理采空區可以減小巖石和地表移動的幅度,并減慢上述移動的發生和發展過程,防止大面積地壓活動,并有助于解決尾礦和采掘廢石的堆放問題。和其他處理方法比較,充填法處理采空區一般建設投資較大,費用較高,工藝較復雜。

該技術主要在地表需要保護、為控制巖石移動對井下設施或作業區的有害影響采用其他方法處理達不到目的或不合理以及充填量大但在經濟上比較合理時使用。


2、崩落圍巖治理采空區

用崩落采空區上部和周圍的巖石來充填采空區,以解除采空區周圍的應力集中,并形成緩沖層,從而防止空氣沖擊波對巷道、設備和人身的危害,并根據具體情況,在有關地點設置隔離墻與采空區隔絕。該方法主要在地表允許崩落以及回采礦柱和處理采空區同時進行時使用。


3、永久性礦柱或人工礦柱支護采空區

此法技術簡單,采空區處理費用低。

采用此法時常犧牲部分表外或表內礦石,處理時要注意兩點:

一要開展巖體移動觀測;

二要封閉部分采空區,避免與生產區段相通,防止氣浪沖擊破壞。


4、封閉和隔離采空區

封閉和隔離采空區就是把采空區通向生產區域的通道密閉或隔離,以防止采空區周圍巖石突然冒落時發生的空氣沖擊波對生產區域的危害。此法主要用于邊遠的孤立采空區,既可獨立使用,也可以與其它方法聯合使用。



新型采空區治理技術主要2種:
①類框架結構支撐采空區
類框架結構采空區治理技術主要是利用表外礦石柱,或部分低于經濟開采條件的表內礦石柱并結合富礦體開采使用人工礦柱,在水平與垂直方向不規則地分隔采空區,使連續采空區變為獨立采空區,變大采空區為小采空區,讓其自然片落圍巖充填采空區而與生產礦段隔離。
②隔絕封閉和充填聯合法
隔絕封閉和嗣后廢石充填形成巖石墊層治理采空區的方法,是一種簡便而經濟的采空區處理方法,它通過封閉隔離層的隔離與支護作用,既能緩解生產中段的應力集中,提高圍巖的穩固性,又能把上部采空區及覆蓋松散巖石與生產中段隔離開來,避免在覆蓋巖石下放礦,從而大大降低了采礦綜合貧化率和損失率。
同時,結合人工混凝土底板淺孔留礦采礦法形成人工混凝土隔離底柱,可大幅度減少礦柱礦量,提高礦石回收率,有利于礦塊礦量的及早回采,并緩解礦山三級礦量的緊張狀態。
此方法不僅在技術上可行,而且經濟上合理。


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