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[摘 要]改革开放以来，我国开始了大规模的矿山开采工作，由于矿业开采秩序较为混乱，非法无序的乱采滥挖在一些矿山及其周边留下了大量的采空区，这是影响目前矿山安全生产的主要危害源之一。本文主要探究矿上采空区的地质灾害特征及对矿上采空区的地质灾害特征提出预防措施。
[关键词]矿上采空区；地质灾害特征；预防措施
中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0063-01
1.矿山采空区地质工程概述
随着矿山开采工作的不断进行，我国矿山采空区的规模越来越大，如河南栾川钼矿、广西大厂矿区、甘肃厂坝铅锌矿、铜陵狮子山铜矿、云南兰坪铅锌矿、广东大宝山矿、湖南柿竹园矿等许多矿山都存在大量的采空区。目前，矿山采空区的存在已经严重限制了矿山的继续发展。同时，随着矿山的深入开采，地表压力逐渐增加，地下采空区极易发生坍塌事故。除此之外，由于地下采空区具有隐蔽性、空间分布无规律、采空区塌陷情况难以预测的特点，如何对地下采空区的地质情况进行预防成为工程技术人员必须解决的技术难题。
2.矿山采空区常见的处理方法
采空区因采矿方法、规模的不同其处理方法也不尽相同，根据采矿方法的不同，采用合理的处理方法：
目前，我国采空区的处理方法有多种，针对不同的地质情况、不同的采矿方法，处理的方法也不同。综合多种情况，其处理方式主要有以下几种：
2.1 崩落法
崩落法是指将采空区区域围岩崩落并充填采空區，之后形成采空区内的缓冲保护层。这样的方式可以防止采空区内突然出现大面积塌方的安全隐患。这样的方法适用于大面积开采的矿藏。它可以及时消除矿区开采中的采空区，降低由于采空区地表压力过大而引起的地表的剧烈运动，并且，这种方式可以简化工艺、提高工作效率、降低劳动强度和节约成本。但是，这样的方式必须基于崩落时不会影响原有的生产等的安全的情况。
2.2 充填法
充填法也就是利用外部其他材料将采空区完全填充。通常，设计者会选择废料或者其它材料，然后通过填充孔或者充填井将材料填充至采空区，进而进行控制地表压力，减少矿区地表下沉，提高矿区安全系数。这样的方式通常是最有效的解决矿区采空区地质灾害的方式。
2.3 矿柱法
矿柱法是指利用矿柱对采空区进行支撑已对采空区进行保护，防止矿上采空区的突然崩塌。矿柱法分为永留矿柱法和人工矿柱法。人工矿柱法适用于顶板岩石比较稳定且地表准许最终塌陷的矿山。用矿柱支撑采空区，在矿柱预留量不多的情况下，不仅能做到在回采过程中能做到安全生产，而且能做到在回采结束后采空区仍然保持稳定。而永留矿柱法应用的条件是矿区的岩石条件较好，并且这种方法要求预留矿柱的设计要足够合理，且采空区要合理控制。跟重要的是要做好定期的岩石移动监测。
2.4 封闭隔离法
封闭隔离是指将已成为采空区的区域隔离开，避免坍塌影响矿山的继续开采和影响人员的安全问题。这种方法极为简单，并且其成本也最低，主要应用于围岩稳定、采空区范围较大的金属矿山。除此之外，采用这样的方法需要在间隔一段距离时预留或人工修筑一道隔离墙，防止偶然坍塌时的冲击波给周围的影响。
3.矿山采空区地质灾害分类及特征
3.1 地面塌陷
地面塌陷是最常见的采空区地质灾害问题，地面塌陷通常是采空区整体下沉或者垮塌的情况。地面塌陷的最大特征是他的不可预见性，所以通常情况下，地表的塌陷都是出现之后才发现。除此之外，地表的塌陷通常是大体积的下沉。所以，地面塌陷的发生造成的事故往往较为严重。
3.2 山体裂缝和地表裂缝
山体裂缝和地表裂缝的发生通常都是由于矿山过度开发造成开采区的应力分布不均导致土体或岩体的膨胀引起的。在采空区，首先由于过度开采，加之长年累月的应力积累，都会导致裂缝的产生。除此之外，由于采空区地下的不均匀沉降，也是导致裂缝产生的主要原因。通常在裂缝发生之后，如果不采取措施加以治理，就会伴随其他的地质灾害，如岩土体的大面积塌陷。所以对于山体裂缝和地表裂缝，工程人员必须加以注意，在发现裂缝时一定要及时采取相应的防治措施。
3.3 崩塌
崩塌通常是较陡斜坡上的一整款岩石或者土体在自身重力的作用下，整块垮塌，然后堆积在一起的情况。崩塌的原因有很多，其中岩石土体的风化占据了重要的地位。崩塌的发生会有明显的征兆，在岩土体的崩塌前，一定会伴随着裂缝的产生。在矿山采空区，崩塌的发生更多的是由采空区岩石体的不均匀沉降引起的。对于采空区的崩塌现象，其发生的概率相对较小，通常发生于露天矿的开采中。所以，对于工程人员，也需要注意对于崩塌现象的预防。
3.4 滑坡
滑坡通常指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。对于矿山采空区，滑坡的发生常常是因为开发者在矿山的开发过程中，未注意对周围的岩土进行保护，最终导致危险的发生。更重要的是，采空区由于长期的开发而导致周围植被欠缺，这也是导致滑坡发生的主要原因。
4.矿山采空区地质灾害防治措施
4.1 地面塌陷区防治措施
地面塌陷主要分布于地势相对较为平缓的地区，一般在每年的耕地时会局部显现。对于地面塌陷的情况，应该仔细分析矿区地面塌陷产生的原因及相互关系，充分认识其规律性，利用规律有效地作好防治工作。对于塌陷的情况，较为常用的治理方案是充填复垦法。这种方法就是利用矿区附近开矿留下的废料，如尾矿、露天矿剥离物等将采空区填平之后，再利用此平地区域进行田地复耕或者绿植，从而增加采空区的土壤含量，进而达到控制采空区塌陷而造成的地表失稳的目的。
4.2 地表裂缝和山体裂缝区防治措施
裂缝的发生更多的是由于地表所受的压力不均匀引起的。对于地表裂缝和山体裂缝的防治，首先应该调查其几何特征、成因，并对其裂缝的发展进行预测，并在采空区进行尾矿石的回填或者采用灌浆的方式使采空区的地表压力更加均匀。同时，矿山应加强监测工作，设置监测点，密切注意地裂缝的发展动向。
4.3 崩塌防治措施
崩塌主要是采空区的崩塌和采空区边缘的崩塌，主要发生于低山区。对于崩塌的防治，主要有以下几种措施：修筑拦挡建筑物、进行支撑与坡面防护、锚固、灌浆加固、输干岸坡与排水防渗、软基加固、削坡、清除危岩、加固山坡和路堑边坡及路线绕避等。
4.4 滑坡防治措施
滑坡的产生于崩塌的情况相似，是由于岩石或者土体的应力分布不均引起的。对于滑坡的防治措施主要有支挡、锚固、加边坡、改变滑体外型及输排地表、地下水等措施。对于极其危险的滑坡体，需要采取降低边坡高度或放缓边坡角的方式改变边坡形状，进而将边坡岩体内的应力状态彻底改变，这也是保持边坡稳定最有效的措施。
5.总结
我国矿产资源分布广、矿洞多、规模大小也具有多样化，更重要的是，开发者在开采过程中过度重视经济效益而属于管理、同时由于技术和管理上的欠缺，在矿产资源的开发中造成了相对严重的地质灾害问题，这些问题的存在给矿区人民的生命财产安全带来了严重影响。因此，加强矿山地质灾害的预防措施，尤其是矿山开采之后的采空区将对矿区人民的安全提供强有力的保障。
参考文献
[1] 王启明、鲍爱华，我国非煤矿山安全生产现状与技术发展[J]，采矿技术，2005.6（2）：11—13；
[2] 曹真、周政宝，矿山废井巷采空区地质灾害调查与防治措施的建议[J]，吉林地质，2009.28（1）：89—91；
[3] 王启明、徐必根、唐绍辉等，我国金属非金属矿山采空区现状和治理对策分析[J]，矿业研究与开发，2009（8）：63—68；
[4] 张琦、王文武、王生志等，辽宁省主要矿山地质灾害及防治对策探讨[J]，化工矿产地质，2004（1）：6—10。
[关键词]矿上采空区；地质灾害特征；预防措施
中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0063-01
1.矿山采空区地质工程概述
随着矿山开采工作的不断进行，我国矿山采空区的规模越来越大，如河南栾川钼矿、广西大厂矿区、甘肃厂坝铅锌矿、铜陵狮子山铜矿、云南兰坪铅锌矿、广东大宝山矿、湖南柿竹园矿等许多矿山都存在大量的采空区。目前，矿山采空区的存在已经严重限制了矿山的继续发展。同时，随着矿山的深入开采，地表压力逐渐增加，地下采空区极易发生坍塌事故。除此之外，由于地下采空区具有隐蔽性、空间分布无规律、采空区塌陷情况难以预测的特点，如何对地下采空区的地质情况进行预防成为工程技术人员必须解决的技术难题。
2.矿山采空区常见的处理方法
采空区因采矿方法、规模的不同其处理方法也不尽相同，根据采矿方法的不同，采用合理的处理方法：
目前，我国采空区的处理方法有多种，针对不同的地质情况、不同的采矿方法，处理的方法也不同。综合多种情况，其处理方式主要有以下几种：
2.1 崩落法
崩落法是指将采空区区域围岩崩落并充填采空區，之后形成采空区内的缓冲保护层。这样的方式可以防止采空区内突然出现大面积塌方的安全隐患。这样的方法适用于大面积开采的矿藏。它可以及时消除矿区开采中的采空区，降低由于采空区地表压力过大而引起的地表的剧烈运动，并且，这种方式可以简化工艺、提高工作效率、降低劳动强度和节约成本。但是，这样的方式必须基于崩落时不会影响原有的生产等的安全的情况。
2.2 充填法
充填法也就是利用外部其他材料将采空区完全填充。通常，设计者会选择废料或者其它材料，然后通过填充孔或者充填井将材料填充至采空区，进而进行控制地表压力，减少矿区地表下沉，提高矿区安全系数。这样的方式通常是最有效的解决矿区采空区地质灾害的方式。
2.3 矿柱法
矿柱法是指利用矿柱对采空区进行支撑已对采空区进行保护，防止矿上采空区的突然崩塌。矿柱法分为永留矿柱法和人工矿柱法。人工矿柱法适用于顶板岩石比较稳定且地表准许最终塌陷的矿山。用矿柱支撑采空区，在矿柱预留量不多的情况下，不仅能做到在回采过程中能做到安全生产，而且能做到在回采结束后采空区仍然保持稳定。而永留矿柱法应用的条件是矿区的岩石条件较好，并且这种方法要求预留矿柱的设计要足够合理，且采空区要合理控制。跟重要的是要做好定期的岩石移动监测。
2.4 封闭隔离法
封闭隔离是指将已成为采空区的区域隔离开，避免坍塌影响矿山的继续开采和影响人员的安全问题。这种方法极为简单，并且其成本也最低，主要应用于围岩稳定、采空区范围较大的金属矿山。除此之外，采用这样的方法需要在间隔一段距离时预留或人工修筑一道隔离墙，防止偶然坍塌时的冲击波给周围的影响。
3.矿山采空区地质灾害分类及特征
3.1 地面塌陷
地面塌陷是最常见的采空区地质灾害问题，地面塌陷通常是采空区整体下沉或者垮塌的情况。地面塌陷的最大特征是他的不可预见性，所以通常情况下，地表的塌陷都是出现之后才发现。除此之外，地表的塌陷通常是大体积的下沉。所以，地面塌陷的发生造成的事故往往较为严重。
3.2 山体裂缝和地表裂缝
山体裂缝和地表裂缝的发生通常都是由于矿山过度开发造成开采区的应力分布不均导致土体或岩体的膨胀引起的。在采空区，首先由于过度开采，加之长年累月的应力积累，都会导致裂缝的产生。除此之外，由于采空区地下的不均匀沉降，也是导致裂缝产生的主要原因。通常在裂缝发生之后，如果不采取措施加以治理，就会伴随其他的地质灾害，如岩土体的大面积塌陷。所以对于山体裂缝和地表裂缝，工程人员必须加以注意，在发现裂缝时一定要及时采取相应的防治措施。
3.3 崩塌
崩塌通常是较陡斜坡上的一整款岩石或者土体在自身重力的作用下，整块垮塌，然后堆积在一起的情况。崩塌的原因有很多，其中岩石土体的风化占据了重要的地位。崩塌的发生会有明显的征兆，在岩土体的崩塌前，一定会伴随着裂缝的产生。在矿山采空区，崩塌的发生更多的是由采空区岩石体的不均匀沉降引起的。对于采空区的崩塌现象，其发生的概率相对较小，通常发生于露天矿的开采中。所以，对于工程人员，也需要注意对于崩塌现象的预防。
3.4 滑坡
滑坡通常指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。对于矿山采空区，滑坡的发生常常是因为开发者在矿山的开发过程中，未注意对周围的岩土进行保护，最终导致危险的发生。更重要的是，采空区由于长期的开发而导致周围植被欠缺，这也是导致滑坡发生的主要原因。
4.矿山采空区地质灾害防治措施
4.1 地面塌陷区防治措施
地面塌陷主要分布于地势相对较为平缓的地区，一般在每年的耕地时会局部显现。对于地面塌陷的情况，应该仔细分析矿区地面塌陷产生的原因及相互关系，充分认识其规律性，利用规律有效地作好防治工作。对于塌陷的情况，较为常用的治理方案是充填复垦法。这种方法就是利用矿区附近开矿留下的废料，如尾矿、露天矿剥离物等将采空区填平之后，再利用此平地区域进行田地复耕或者绿植，从而增加采空区的土壤含量，进而达到控制采空区塌陷而造成的地表失稳的目的。
4.2 地表裂缝和山体裂缝区防治措施
裂缝的发生更多的是由于地表所受的压力不均匀引起的。对于地表裂缝和山体裂缝的防治，首先应该调查其几何特征、成因，并对其裂缝的发展进行预测，并在采空区进行尾矿石的回填或者采用灌浆的方式使采空区的地表压力更加均匀。同时，矿山应加强监测工作，设置监测点，密切注意地裂缝的发展动向。
4.3 崩塌防治措施
崩塌主要是采空区的崩塌和采空区边缘的崩塌，主要发生于低山区。对于崩塌的防治，主要有以下几种措施：修筑拦挡建筑物、进行支撑与坡面防护、锚固、灌浆加固、输干岸坡与排水防渗、软基加固、削坡、清除危岩、加固山坡和路堑边坡及路线绕避等。
4.4 滑坡防治措施
滑坡的产生于崩塌的情况相似，是由于岩石或者土体的应力分布不均引起的。对于滑坡的防治措施主要有支挡、锚固、加边坡、改变滑体外型及输排地表、地下水等措施。对于极其危险的滑坡体，需要采取降低边坡高度或放缓边坡角的方式改变边坡形状，进而将边坡岩体内的应力状态彻底改变，这也是保持边坡稳定最有效的措施。
5.总结
我国矿产资源分布广、矿洞多、规模大小也具有多样化，更重要的是，开发者在开采过程中过度重视经济效益而属于管理、同时由于技术和管理上的欠缺，在矿产资源的开发中造成了相对严重的地质灾害问题，这些问题的存在给矿区人民的生命财产安全带来了严重影响。因此，加强矿山地质灾害的预防措施，尤其是矿山开采之后的采空区将对矿区人民的安全提供强有力的保障。
参考文献
[1] 王启明、鲍爱华，我国非煤矿山安全生产现状与技术发展[J]，采矿技术，2005.6（2）：11—13；
[2] 曹真、周政宝，矿山废井巷采空区地质灾害调查与防治措施的建议[J]，吉林地质，2009.28（1）：89—91；
[3] 王启明、徐必根、唐绍辉等，我国金属非金属矿山采空区现状和治理对策分析[J]，矿业研究与开发，2009（8）：63—68；
[4] 张琦、王文武、王生志等，辽宁省主要矿山地质灾害及防治对策探讨[J]，化工矿产地质，2004（1）：6—10。