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[摘 要]地下矿山的资源开采遗留下大量采空区，采空区的隐患成为左右我国矿山安全生产的关键之处，因地质灾害频发，采空区存在的安全隐患受到社会的广泛关注。文中对非煤矿上地下采矿区域的危害展开分析，提出一系列采空区处理办法。
[关键词]非煤矿山；地下采空区；处理技术
中图分类号：TD327 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0038-01
随着工业的逐步发展，煤炭资源需多供少的情况更加明显。自改革开放以来，因某些煤矿企业对采空区没有给予有效的管理，导致我国地下采空区面积不断增大，所遗留下来的安全隐患也与日俱增。地下采矿区不断出现地质灾害，受到社会各界的重视和关注，也为如何保障矿山的安全生产敲响警钟。大量为处理的采空区域严重威胁着矿山的安全生产。文中以非煤矿山的地下采空区为研究视角，介绍了非煤矿上地下采空区塌陷的危害及处理办法。
一 简述非煤矿山采空区坍塌
采空区塌陷是由于矿体层采空、覆岩破坏导致的。埋藏在地下的不同大小矿体被挖空之后，矿体上部覆岩的力学平衡状态遭到破坏。因应力和重力的作用，导致其出现裂隙或断移的情况，地下水从裂隙向采空区渗漏，导致岩层与地表层出现移动，从而引发采空塌陷区。出现塌陷区不只会使地下水干枯、生态环境不断恶化，同时也会导致该地区的道路开裂变形，房屋受损等情况。通常情况下，应力会集中存在于回采空间拐角或形状改变部位；存在较大面积的空区时，上盘就会产生拉应力区，致使出现冒顶事故。
二 非煤矿山地下采空区塌陷的危害
我国非煤矿山尤其是多数小矿山，安全生产条件不达标，每年因事故死亡的人数是世界最多的。在这些矿山特大事故中，最主要的就是采空区稳定性的问题。采空区的稳定性是影响矿山安全生产的重要因素。采空区稳定性是以岗位比较复杂的工程，它与各项地质因素及非地质因素有很大的关系。开采煤矿会导致矿区岩层不稳定，进而引发滑坡、塌陷等一系列自然事故的出现。若没有选取合理的办法对煤矸石进行处理，致使矸石山稳定性较差产生崩塌事故。同时煤矸石中包含多中国不同的重金属元素，如果这些元素溶入土壤中，会严重污染土壤。采空区出现一系列的危害，主要是因物的不安全状态引发的，采矿区的危害来自多个方面，不仅是引发矿山危害的直接诱因，也会对矿山日常安全生产管理产生重要影响。矿区出现塌陷事故与开采矿井疏干排水有必然的联系，此时也会导致矿山开采部位的地下水构造发生变化，使得井泉干涸，大范围疏干漏斗的情况。如果采空区出现大范围垮落，会导致井下工作人员伤亡、损毁工作设计、巷道变形等灾害，由此可知采空区出现垮落危害性极大。因回采工作逐步向采场上部及下部中段延伸，从而出现石块弹射的情况，并且弹射的数量不断增多。采空区域出现冒顶或岩爆炸很容易导致矿工受到伤害，甚至死亡。地下采矿区出现变形、塌陷之后，采空区上部的岩层平衡力受到破坏，致使岩层或地表出现移动，发展到相应程度也会引发地表陷落。地表建筑物或设备倒塌的情况。近几年，某些地区矿岩爆炸的情况频发，在一定程度威胁着矿山生产的安全。同时泥石流的危害也非常严重，如果泥石流出现在采空区域，就会导致巷道中出现淤积，矿场无法症状工作。特别是进入雨季，大连多个泥石流涌入井下，会致使井下停止正常工作或人员伤亡，引发严重的后果。相邻采空区由矿柱及封闭墙相互隔离，如果一个采空区失去平稳，会对附近采空区的稳定性产生很大影响，致使周围地下工程受力发生变化，引发连锁反应导致采场大面积片帮和冒顶，致使更多的人员受到伤害、巷道、设备损坏严重。
三 非煤矿山的地下采空区处理方法
对采空区处理应遵循及时性、合理性的原则，采空区处理必须综合考虑整个矿床内不同矿体的回采与空区处理，同时选取的采空区处理办法要经济合理、安全可行。
（一）隔离法
矿山完成回采工作之后，采用预留的矿柱把顶板岩石支撑起来，以此维护采空区域。从安全的角度出发，必须在相关部位设置封闭墙，确保采空区域与实际工作区相互隔离，同时采用通向地面的天井把采空区域的气流放出来，如果围岩冒落，会严重影响工作区域的正常施工。隔离采空区的方法通常应用在比较孤立、分散的小矿体或矿体边缘位置，顶板比较顽固、规模大扥矿体中，其回采速度与矿柱的比例小于8%～12%的薄矿体中。
（二）填充物料处理法
如果采空区域上部存在建筑物，因地表不允许存在大范围的塌陷，就无法使用崩落采空区的办法对其进行处理，此时通过填充物料对采空区进行充填。因不同的充填工艺或使用的充填物料不相同，充填方法又可以划分为尾砂充填进而废石充填两种形式。前者通常使用尾作为填充的物料，后者以废石作为主要填充物料。必须注意，尾砂充填要把采空区域封闭起来，封闭后构建物的强度必须在可以承受充填体的压力之内。这种方法通常应用在山地表或地下存在水层不许产生陷落的矿山之中；矿山的地表存在很多尾砂或不宜设置尾矿库的部位，如果矿山的矿脉过于复杂、密集，它的采空区域极易出现大规模岩移或垮塌的情况，上述方法应用在规模较大的岩移或垮塌的矿上之中，可以有效的处理采空区域。
（三）崩落围岩处理法
对纳西围岩稳定和没有完全掌握顶板冒顶规律的采场，使用中深孔、深孔或药室爆破获取大量崩落的围岩充填采空区域，进一步减轻空场岩移的情况，确保整个回采工作的安全、可行。这种办法一般应用在地表允许崩落及地采转露天开采的矿山之中。
（四）自然崩落顶板处理
某些层状岩体及稳定性不佳的顶板岩石，哪怕预留设置比例较大的矿柱，实际回采完成之后，顶板岩石也会出现变形或崩落的情况。所以，可以运用这一特点，找寻顶板崩落的步距。矿房回采完工之后，把采空区域封闭起来，让顶板围岩在采场内自行进行离层崩落，从而达到逐步填充采空区域的效果。这种办法通常应用于层状矿床、存在一定崩落步距的情况，如果矿山的矿柱比例低于3%～15%也可以采用这种办法。
（五）联合处理法
矿山回采完工之后，仅仅使用一种方法对采空区域进行处理无法获取最佳的处理效果。一般使用两种或两周以上的办法才能实现处理采空区的目的。例如：使用崩落围岩对采空区进行充填时，崩下的岩量无法满足采矿造成的巨大空间。随着向下开采的逐步深入，空间增大至足以上部岩石出现大范围崩落时，可以在一、二阶段不回收矿柱，同时对采空区展开充填，以此当做开采下层的保护层。这种办法通常应用在地表允许崩落、开采埋藏很深的矿体之内。
四 结束语
综上所述，选取合理的采空区处理技术是矿山采空活动的重要环节，对有效消除安全隐患、降低成本、合理利用资源等具有重要意义。本文从非煤矿山采空区坍塌入手，介绍了了非煤矿采空区塌陷的危害及处理方法。
参考文献
[1] 李春锋.浅谈非煤矿山地下采空区处理措施[J].中国科技财富，2012，（9）：170.
[2]崔继强.露天矿山下覆复杂采空区处理技术应用研究[J].采矿技术，2013，（6）：72-74，142.
[3] 解振伟.三维地震叠前时间偏移技术在煤矿勘探中的应用[J].河北煤炭，2012，（5）：33-34.
[4] 程世勇.工程岩体分级法在采空区稳定性分析中的应用[J].露天采矿技术，2013，（9）：52-54.
[5] 贾宝珊.露天开采中深孔爆破与地下采空区处理一体化实践[J].金属矿山，2013，（2）：47-49，52.
[6] 南世卿，杨楠.基于CMS实测的露天转地下开采采空区群稳定性分析[J].河北冶金，2012，（8）：10-15，75.
[关键词]非煤矿山；地下采空区；处理技术
中图分类号：TD327 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0038-01
随着工业的逐步发展，煤炭资源需多供少的情况更加明显。自改革开放以来，因某些煤矿企业对采空区没有给予有效的管理，导致我国地下采空区面积不断增大，所遗留下来的安全隐患也与日俱增。地下采矿区不断出现地质灾害，受到社会各界的重视和关注，也为如何保障矿山的安全生产敲响警钟。大量为处理的采空区域严重威胁着矿山的安全生产。文中以非煤矿山的地下采空区为研究视角，介绍了非煤矿上地下采空区塌陷的危害及处理办法。
一 简述非煤矿山采空区坍塌
采空区塌陷是由于矿体层采空、覆岩破坏导致的。埋藏在地下的不同大小矿体被挖空之后，矿体上部覆岩的力学平衡状态遭到破坏。因应力和重力的作用，导致其出现裂隙或断移的情况，地下水从裂隙向采空区渗漏，导致岩层与地表层出现移动，从而引发采空塌陷区。出现塌陷区不只会使地下水干枯、生态环境不断恶化，同时也会导致该地区的道路开裂变形，房屋受损等情况。通常情况下，应力会集中存在于回采空间拐角或形状改变部位；存在较大面积的空区时，上盘就会产生拉应力区，致使出现冒顶事故。
二 非煤矿山地下采空区塌陷的危害
我国非煤矿山尤其是多数小矿山，安全生产条件不达标，每年因事故死亡的人数是世界最多的。在这些矿山特大事故中，最主要的就是采空区稳定性的问题。采空区的稳定性是影响矿山安全生产的重要因素。采空区稳定性是以岗位比较复杂的工程，它与各项地质因素及非地质因素有很大的关系。开采煤矿会导致矿区岩层不稳定，进而引发滑坡、塌陷等一系列自然事故的出现。若没有选取合理的办法对煤矸石进行处理，致使矸石山稳定性较差产生崩塌事故。同时煤矸石中包含多中国不同的重金属元素，如果这些元素溶入土壤中，会严重污染土壤。采空区出现一系列的危害，主要是因物的不安全状态引发的，采矿区的危害来自多个方面，不仅是引发矿山危害的直接诱因，也会对矿山日常安全生产管理产生重要影响。矿区出现塌陷事故与开采矿井疏干排水有必然的联系，此时也会导致矿山开采部位的地下水构造发生变化，使得井泉干涸，大范围疏干漏斗的情况。如果采空区出现大范围垮落，会导致井下工作人员伤亡、损毁工作设计、巷道变形等灾害，由此可知采空区出现垮落危害性极大。因回采工作逐步向采场上部及下部中段延伸，从而出现石块弹射的情况，并且弹射的数量不断增多。采空区域出现冒顶或岩爆炸很容易导致矿工受到伤害，甚至死亡。地下采矿区出现变形、塌陷之后，采空区上部的岩层平衡力受到破坏，致使岩层或地表出现移动，发展到相应程度也会引发地表陷落。地表建筑物或设备倒塌的情况。近几年，某些地区矿岩爆炸的情况频发，在一定程度威胁着矿山生产的安全。同时泥石流的危害也非常严重，如果泥石流出现在采空区域，就会导致巷道中出现淤积，矿场无法症状工作。特别是进入雨季，大连多个泥石流涌入井下，会致使井下停止正常工作或人员伤亡，引发严重的后果。相邻采空区由矿柱及封闭墙相互隔离，如果一个采空区失去平稳，会对附近采空区的稳定性产生很大影响，致使周围地下工程受力发生变化，引发连锁反应导致采场大面积片帮和冒顶，致使更多的人员受到伤害、巷道、设备损坏严重。
三 非煤矿山的地下采空区处理方法
对采空区处理应遵循及时性、合理性的原则，采空区处理必须综合考虑整个矿床内不同矿体的回采与空区处理，同时选取的采空区处理办法要经济合理、安全可行。
（一）隔离法
矿山完成回采工作之后，采用预留的矿柱把顶板岩石支撑起来，以此维护采空区域。从安全的角度出发，必须在相关部位设置封闭墙，确保采空区域与实际工作区相互隔离，同时采用通向地面的天井把采空区域的气流放出来，如果围岩冒落，会严重影响工作区域的正常施工。隔离采空区的方法通常应用在比较孤立、分散的小矿体或矿体边缘位置，顶板比较顽固、规模大扥矿体中，其回采速度与矿柱的比例小于8%～12%的薄矿体中。
（二）填充物料处理法
如果采空区域上部存在建筑物，因地表不允许存在大范围的塌陷，就无法使用崩落采空区的办法对其进行处理，此时通过填充物料对采空区进行充填。因不同的充填工艺或使用的充填物料不相同，充填方法又可以划分为尾砂充填进而废石充填两种形式。前者通常使用尾作为填充的物料，后者以废石作为主要填充物料。必须注意，尾砂充填要把采空区域封闭起来，封闭后构建物的强度必须在可以承受充填体的压力之内。这种方法通常应用在山地表或地下存在水层不许产生陷落的矿山之中；矿山的地表存在很多尾砂或不宜设置尾矿库的部位，如果矿山的矿脉过于复杂、密集，它的采空区域极易出现大规模岩移或垮塌的情况，上述方法应用在规模较大的岩移或垮塌的矿上之中，可以有效的处理采空区域。
（三）崩落围岩处理法
对纳西围岩稳定和没有完全掌握顶板冒顶规律的采场，使用中深孔、深孔或药室爆破获取大量崩落的围岩充填采空区域，进一步减轻空场岩移的情况，确保整个回采工作的安全、可行。这种办法一般应用在地表允许崩落及地采转露天开采的矿山之中。
（四）自然崩落顶板处理
某些层状岩体及稳定性不佳的顶板岩石，哪怕预留设置比例较大的矿柱，实际回采完成之后，顶板岩石也会出现变形或崩落的情况。所以，可以运用这一特点，找寻顶板崩落的步距。矿房回采完工之后，把采空区域封闭起来，让顶板围岩在采场内自行进行离层崩落，从而达到逐步填充采空区域的效果。这种办法通常应用于层状矿床、存在一定崩落步距的情况，如果矿山的矿柱比例低于3%～15%也可以采用这种办法。
（五）联合处理法
矿山回采完工之后，仅仅使用一种方法对采空区域进行处理无法获取最佳的处理效果。一般使用两种或两周以上的办法才能实现处理采空区的目的。例如：使用崩落围岩对采空区进行充填时，崩下的岩量无法满足采矿造成的巨大空间。随着向下开采的逐步深入，空间增大至足以上部岩石出现大范围崩落时，可以在一、二阶段不回收矿柱，同时对采空区展开充填，以此当做开采下层的保护层。这种办法通常应用在地表允许崩落、开采埋藏很深的矿体之内。
四 结束语
综上所述，选取合理的采空区处理技术是矿山采空活动的重要环节，对有效消除安全隐患、降低成本、合理利用资源等具有重要意义。本文从非煤矿山采空区坍塌入手，介绍了了非煤矿采空区塌陷的危害及处理方法。
参考文献
[1] 李春锋.浅谈非煤矿山地下采空区处理措施[J].中国科技财富，2012，（9）：170.
[2]崔继强.露天矿山下覆复杂采空区处理技术应用研究[J].采矿技术，2013，（6）：72-74，142.
[3] 解振伟.三维地震叠前时间偏移技术在煤矿勘探中的应用[J].河北煤炭，2012，（5）：33-34.
[4] 程世勇.工程岩体分级法在采空区稳定性分析中的应用[J].露天采矿技术，2013，（9）：52-54.
[5] 贾宝珊.露天开采中深孔爆破与地下采空区处理一体化实践[J].金属矿山，2013，（2）：47-49，52.
[6] 南世卿，杨楠.基于CMS实测的露天转地下开采采空区群稳定性分析[J].河北冶金，2012，（8）：10-15，75.