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[摘 要]大范围软破介质环境下低品位矿体开采技术思想可概括为：以矿床赋存环境做建筑环境，通过构筑原岩壁柱、盘区柱及人工假底，形成“梁柱结合”掩护下残矿的安全地质环境，从而改善矿床开采技术条件，以实现安全高效采矿。原岩壁柱、盘区柱及人工假底为地压监测对象，其中壁柱直接承载上盘大规模软破介质，在回采过程中是否存在由于回采扰动发生矿柱突然失稳的可能性，是关系到整个矿体的全局性问题，因此原岩壁柱为重点监测对象。
中图分类号：TD863 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0169-01
1 监测内容及设备
1.1 监测内容
本次监测的目的主要是保证壁柱及采场的稳定性，根据现场的实际情况并结合地下监测的一些参考文献得出监测的内容主要为：原岩壁柱及紧邻壁柱的回采进路的变形及内部应力的变化。通过位移变化总趋势和位移变化速率的趋势可以对壁柱和采场的稳定性作出评价，并能及时预测不安全事故的发生。
1.2 监测设备的选择
监测设备主要根据监测内容和现场实际监测条件进行选择。结合现场条件，选取收敛计作为本次监测变形的监测器材，具体为常州金土木公生产的JTM-J7100 型钢尺收敛计。壁柱应力变化的监测选用JTM-V1000A 系列振弦式锚杆测力计。
2 监测方案
2.1 检测位置
所选取的监测位置应该最能够反映矿柱及采场的位移及应力状态并满足监测设备的现场安装需要。将监测设备安装在所留设的壁柱及紧邻壁柱的进路中，这样既可以达到监测的目的，又可以验证壁柱留设的结构和尺寸是否合理。根据软破介质下残矿回采方案，现拟定监测位置如图7-1 所示。
2.2 检测方案设计
收敛计的三个点分别布置在进路顶部中央位置和两帮，三个点连线组成一个等腰三角形。锚杆测力计根据现场实际情况布置。监测设备布置如图7-2 所示。
每个观测面均按三角形的方式布置三个观测点A、B、C（图7-3），AB 线近似水平，A、B 测点距底板標高为1.2～1.3m。ABC 平面垂直于巷到轴线。根据收敛测量资料可以确定各点的位移、位移速度、位移曲线等变形特征。
当同一测试断面内的三条基线（AB、BC、AC）构成闭合三角形时，且A、B 两点的位移在AB 连线上，C 点的位移与AB 连线垂直时，设
AB=l，AC=m，BC=n，AD=Xa，BD=Xb，CD=h；
A'B'=l'，A'C'=m'，B'C'=n'，A'D'=Xa'，B'D'=Xb'，C'D'=h'
由上图5-3 可知，A、B、C 三点的位移为：
△a=Xa-Xa'
△b=Xb-Xb'
△c=h-h'
2.3 监测设备的安装
JTM-J7100型钢尺收敛计是用于测量两点间相对距离的一种便携式仪器。其构造由百分表、钢尺、恒力弹簧、挂钩、调节螺母等组成如图8-4所示。仪器结构简单，操作方便，体积小，重量轻，是用来测量地下厂房、坑道、隧道式坑口对应的墙体间或顶面到地面间距的微小变化，也可以用于监测结构与支承的变形，以及测量不稳定边坡的移动性。
JTM-J7100型钢尺收敛计的精度可以达到0.01mm，但是读数时存在人为方面的误差。本次测量选用的三点布线式测量，所测内容为顶板沉降和两帮收敛值。在所选择的点处钻孔，然后用水泥卷把带有钢环的锚头（图7-5所示）固定。选点时要注意，两帮的点要在一条水平线上，顶板上的点要在巷道的中心位置，三个环的位置要在一个平面上。
读书时先将收敛计表盘读书调到25～30之间，然后把收敛计的两个挂钩挂到两个环上，收紧钢尺，把收敛计上的钢针插入钢尺的小孔内。转动调节螺母，使收敛计上的两条线对齐，然手开始读数。
3 结论
受当时开采技术条件、市场行情及多年生产的影响，矿山存在大量低品位矿体，这部分矿体主要赋存于大规模无假底充填体或主断裂下，开采难度极大。本项目针对大范围软破介质环境下残矿展开一系列研究，分别从软破介质环境下残矿开采技术条件、低品位矿体精确圈定与资源动态评估、国内外类似矿体开采技术调研、残矿采矿方法、采准工程优化、现场工业试验、地压监测与控制等方面对此类矿体开采技术进行综合集成研究，其主要研究成果如下：
（1）针对大范围软破介质的恶劣开采环境，充分分析残矿开采技术条件和技术经济指标，本项目抛弃被动接受“软破介质环境”的客观存在，而选择积极主动改造矿体赋存条件、重塑人性化的矿体开采有利环境，创新性地提出了安全开采“梁柱结合”整体框架结构建造技术思想，从而改善了残矿赋存的地质环境，实现安全高效采矿。
（2）低品位矿体精确圈定与资源动态评估表明大范围软破介质环境下低品位矿体具有可观的开采价值，在开采过程中应遵循“高损低贫”的原则，保证较高出矿品位；若外部环境发生变化，矿山应按级差品位指标评价理论实施动态调整，以保证残矿回采效益最大化。
中图分类号：TD863 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0169-01
1 监测内容及设备
1.1 监测内容
本次监测的目的主要是保证壁柱及采场的稳定性，根据现场的实际情况并结合地下监测的一些参考文献得出监测的内容主要为：原岩壁柱及紧邻壁柱的回采进路的变形及内部应力的变化。通过位移变化总趋势和位移变化速率的趋势可以对壁柱和采场的稳定性作出评价，并能及时预测不安全事故的发生。
1.2 监测设备的选择
监测设备主要根据监测内容和现场实际监测条件进行选择。结合现场条件，选取收敛计作为本次监测变形的监测器材，具体为常州金土木公生产的JTM-J7100 型钢尺收敛计。壁柱应力变化的监测选用JTM-V1000A 系列振弦式锚杆测力计。
2 监测方案
2.1 检测位置
所选取的监测位置应该最能够反映矿柱及采场的位移及应力状态并满足监测设备的现场安装需要。将监测设备安装在所留设的壁柱及紧邻壁柱的进路中，这样既可以达到监测的目的，又可以验证壁柱留设的结构和尺寸是否合理。根据软破介质下残矿回采方案，现拟定监测位置如图7-1 所示。
2.2 检测方案设计
收敛计的三个点分别布置在进路顶部中央位置和两帮，三个点连线组成一个等腰三角形。锚杆测力计根据现场实际情况布置。监测设备布置如图7-2 所示。
每个观测面均按三角形的方式布置三个观测点A、B、C（图7-3），AB 线近似水平，A、B 测点距底板標高为1.2～1.3m。ABC 平面垂直于巷到轴线。根据收敛测量资料可以确定各点的位移、位移速度、位移曲线等变形特征。
当同一测试断面内的三条基线（AB、BC、AC）构成闭合三角形时，且A、B 两点的位移在AB 连线上，C 点的位移与AB 连线垂直时，设
AB=l，AC=m，BC=n，AD=Xa，BD=Xb，CD=h；
A'B'=l'，A'C'=m'，B'C'=n'，A'D'=Xa'，B'D'=Xb'，C'D'=h'
由上图5-3 可知，A、B、C 三点的位移为：
△a=Xa-Xa'
△b=Xb-Xb'
△c=h-h'
2.3 监测设备的安装
JTM-J7100型钢尺收敛计是用于测量两点间相对距离的一种便携式仪器。其构造由百分表、钢尺、恒力弹簧、挂钩、调节螺母等组成如图8-4所示。仪器结构简单，操作方便，体积小，重量轻，是用来测量地下厂房、坑道、隧道式坑口对应的墙体间或顶面到地面间距的微小变化，也可以用于监测结构与支承的变形，以及测量不稳定边坡的移动性。
JTM-J7100型钢尺收敛计的精度可以达到0.01mm，但是读数时存在人为方面的误差。本次测量选用的三点布线式测量，所测内容为顶板沉降和两帮收敛值。在所选择的点处钻孔，然后用水泥卷把带有钢环的锚头（图7-5所示）固定。选点时要注意，两帮的点要在一条水平线上，顶板上的点要在巷道的中心位置，三个环的位置要在一个平面上。
读书时先将收敛计表盘读书调到25～30之间，然后把收敛计的两个挂钩挂到两个环上，收紧钢尺，把收敛计上的钢针插入钢尺的小孔内。转动调节螺母，使收敛计上的两条线对齐，然手开始读数。
3 结论
受当时开采技术条件、市场行情及多年生产的影响，矿山存在大量低品位矿体，这部分矿体主要赋存于大规模无假底充填体或主断裂下，开采难度极大。本项目针对大范围软破介质环境下残矿展开一系列研究，分别从软破介质环境下残矿开采技术条件、低品位矿体精确圈定与资源动态评估、国内外类似矿体开采技术调研、残矿采矿方法、采准工程优化、现场工业试验、地压监测与控制等方面对此类矿体开采技术进行综合集成研究，其主要研究成果如下：
（1）针对大范围软破介质的恶劣开采环境，充分分析残矿开采技术条件和技术经济指标，本项目抛弃被动接受“软破介质环境”的客观存在，而选择积极主动改造矿体赋存条件、重塑人性化的矿体开采有利环境，创新性地提出了安全开采“梁柱结合”整体框架结构建造技术思想，从而改善了残矿赋存的地质环境，实现安全高效采矿。
（2）低品位矿体精确圈定与资源动态评估表明大范围软破介质环境下低品位矿体具有可观的开采价值，在开采过程中应遵循“高损低贫”的原则，保证较高出矿品位；若外部环境发生变化，矿山应按级差品位指标评价理论实施动态调整，以保证残矿回采效益最大化。