当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。 地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通老窿积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。 矿体开采后，采场的原始应力状态被破坏，从而致使应力重新分布，时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后，当矿杜承受的应力超过自身强度时，发生的不连续的发散突变，即矿柱失稳破坏的现象。 其灾害的主要表现形式有:片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝以及由其导致的滑坡、泥石流、地表植被破坏等多种形式。 在采空区与巷道坍塌方面，主要采用的防治技术有充填、加固、封闭和崩塌四种。在地下突水防治方面，目前主要采用注浆堵水和探放水技术。 我国地下开采矿山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁，因事故死亡人数和国外同类相比相对较高，安全生产形势相当严峻，危及到人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国矿山企业的可持续发展。 长期以来，国内外许多专家学者针对采空区围岩的稳定性作了大量的理论研究工作，提出了许多控制采空区灾害的实用技术。 采空区处理 对于矿山地下开采遗留的采空区，处理方法通常有封闭、崩落、加固和充填四大类。加固法处理采空区主要在采空区土方修建公路、隧道等工程时应用较多。由于成本较高，技术难度大，所以目前在矿山的开采阶段应用较少。在具体的采空区处理过程中，由于各个矿山存在的采空区数量、其所处位置、形态特征不一样，必须针对各采空区的特点和条件，分别采取相应的处理方法。有时采用两类方法联合处理，如采用加固法与充填法联合、崩落法与充填法联合等:有时由同一类方法衍生出一系列子方法，如充填法可分:千石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等。 1.崩落法 崩落围岩处理采空区的实质:用崩落围岩充填空区或形成缓冲保护岩石垫层，以防止上部大量岩石突然崩落时，气浪冲击和机械冲击巷道、设备和人生的危害:缓和应力集中，减少岩石的支撑压力。 崩落围岩又分为自然崩落和强制崩落两种。从理论上讲，任何一种岩石，当它达到极限暴露
浅析露天矿过采空区应对办法 【摘要】平朔矿区主采煤层为4#煤、9#煤及11#煤，周边小窑采空区遗煤产生自燃，浪费了煤炭资源，造成了环境污染，给露天煤矿安全生产带来极大的危害。本文根据采空区的性质，采取相应的探测、处理措施，从而保证了人员、设备的安全。 【关键词】采空区；自燃；防治 0 概述 随着资源整合的推进，近几年关闭的地方矿规模不一，采掘不规范，形成的采空区形状各异，大小、高低不一，位置复合交错，分布极其复杂，甚至存在越层越界开采的现象。平朔矿区属典型的黄土高原地貌，煤层埋藏较浅，裂隙发育，老空区遗煤自燃后向纵深发展，形成大面积的高温火区，同时产生大量的有毒有害气体。加之，相关技术资料不完善，与实际情况不吻合，给当前的钻探工作带来了很大的困难，为露天开采留下了严重的安全隐患： （1）对人员的伤害。钻孔或垮落裂隙会冒出有毒有害气体，对钻机司机及相关人员造成人体伤害。 （2）对设备的危害。当钻机、电铲、卡车等设备正在采空区上部作业时，如果采空区上覆岩层突然垮塌，设备就会倾翻或陷落于塌陷区，造成设备损坏等事故。 （3）对作业的危害。例如，在爆破装药过程中，老空区煤层自燃引起的高温可导致已填充的炸药发生早爆事故，在爆破过程中，采空区积聚的可燃性气体可能被引爆，从而造成人员伤害及设备财产的损失。 1 采空区的分类 按温度可分为常温区和高温区：当温度低于50℃时为常温区，此类采空区主要将其范围通过探测方法进行确定；当温度高于60℃时，属高温区，应进行灭火降温处理（参见火区灭火方法）；介于50-60℃时，应观测一段时间后再进行相应处理。测温常用红外线测温仪简单可靠。 按有无毒气分为普通区和有毒有害区；一般高温区都是有毒有害区，这就需引起特别注意，进入该区域的相关人员必须佩戴隔绝式自救器，以防中毒。同时使用气体检测仪和测温仪检测各种气体浓度及温度，当超标时应迅速撤人，有毒有害区严禁一个人单独作业。普通区即常温无毒的采空区域，主要防止采空区塌陷，相关人员及设备掉入采空区。 按采空区面积分为相对安全区和危险区。相对安全区主要指早年人工采掘后
采空区勘查项目勘查方案
二〇一七年三月
目录 一、工程概况 (4) （一）自然地理 (4) （二）区域地质概况 (4) （三）矿产地质 (6) （四）目的任务 (6) 二、勘查工作设计依据 (6) 三、整体工作思路 (7) 四、工作方法 (7) （一）瞬变电磁 (8) （二）地震勘探 (10) （三）高密度电法 (16) （四）钻探 (18) 五、勘查工作设计 (18) （一）工作量设计 (18) （二）勘查工作进度计划 (19) 六、近三年勘查工程一览表 (21) 七、单位资质证书 (21) 八、企业法人营业执照 (22)
一、工程概况 2017年棚改旧改工程共有3个地块。 项目场区为村民安置工程拟建场区，此类建设项目通常为20层以下的住宅楼。 （一）自然地理 项目场区地处山前冲积平原，地形较平坦。 区域内水系主要为巴漏河，区域内众多冲沟汇于巴漏河，巴漏河发源于市南部山区，向北流入小清河。流经矿区段基本常年有水，雨季流量较大。 该区气候属温带季风大陆性气候，日照充足，四季分明，夏季多西南风，雨季在7、8月份，年平均降水量610.4mm，年平均气温为12.9℃，全年无霜期197天。 该地区地震动峰值加速度0.05g,地震烈度6度。 （二）区域地质概况 1）地层、地质 （1）奥陶纪马家沟组: 为煤系地层的基底，分中、下统，缺失上统，为浅海相及泻湖相碳酸盐沉积。下部为白云质厚层结晶石灰岩，其中部含条带状燧石结核，中、上部为灰色或灰黑色致密厚层石灰岩，含珠角石、头足类化石。该层厚度在800m左右。 （2）石炭纪本溪组:厚50m左右 本区揭露此段地层钻孔少，参照邻区地层资料，本组地层分上、下两段。 上段：由深灰色泥岩和厚层状石灰岩组成，有时夹薄煤层，所夹徐家庄灰岩，厚度较大，岩溶发育,和奥陶系石灰岩共同构成本区煤层的充水、含水层。
编号: SBL-TS-03 XXX第XXX设有限公司XXX煤矿 采空区隐患排查治理方案 XXXXXX煤矿 2013年12月20日
会审意见
XXXXXX煤矿 采空区隐患排查治理方案 为加强XXX煤矿采空区探测及管理，防止采空区各类事故的发生，保障职工生命安全，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《中国XXX能源集团有限公司煤矿生产技术管理规定（试行）》、《中国XXX能源集团有限公司矿井采空区探测及管理办法（试行）》等有关规定，特制订本方案。 一、指导思想 1、保障职工生命安全，矿山财产安全。杜绝重大水害事故的发生。 2、合理布置安排采掘作业，保障安全、高效生产。 3、提高煤炭回收率。 二、管理机构 （一）领导小组 组长：矿长 副组长：工程师、生产矿长、安全矿长、机电矿长、副总工程师 成员单位：生产技术部、安全监察部、调度室、设备管理中心、调度室、党政办、各采掘区队。 （二）职责 1、矿长是采空区管理工作的第一责任人，总工程师是采空区探测及技术管理的主要负责人，主抓采空区探测工作。矿领导必须把采空区探测工作列入重要议事日程。调度、安监、技术、通风、机运等
职能科室各负其责。要定期专门研究解决探放水工作中的问题，检查各项探放水工程进展情况，在人力，物力、资金等方面给予保证。 2、生产技术部负责调查收集采空区资料，建立相应台账、填绘图纸，组织采空区探测，并根据采空区探测情况制定采掘方案，留设防隔水煤柱。引进先进的探测采空技术，采用先进设备。 3、调度室负责采空区探测工作的协调安排，时刻了解井下探测情况，及时汇报矿领导，通知相关部门进行治理，如接到险情，立即启动《XXXXXX煤矿年度灾防预案》。 4、通风区队负责采空区治理中得通风和防灭火管理，及时观察采空区积气情况，采取密闭、注浆等相应措施。 5、机运区负责采空区探测工作中排水设施的管理，定期维护水泵及排水管路，在探测点附近设临时水仓，保障水仓容量及排水设备排水能力。 6、机电设备管理部负责采空区探测工作中相关的电气设备管理，必须符合煤矿安全规定中的防爆要求。 7、安全监察部负责采空区探测工作中的安全及培训管理，监督探测现场施工安全。 8、各采掘区队负责短探的施工，编写短探记录，按要求割钻窝，没有超前距严禁施工。 9、其他部门负责各自内的采空区探测相关业务。 三、管理制度 1、坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，优先在地面进行采空区探查与治理，注重井下探测与治理工程，通过井上下物探、钻探等立体综合探查，根治采空区安全隐患，确保安全生产。 2、调查井田范围内及周边区域采空区情况，在未查明前，严禁进
YF-ED-J2998 可按资料类型定义编号 采空区处理方法和安全技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
采空区处理方法和安全技术措施 实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、采空区处理方法： （一）对工作面采空区顶板采用全部垮落 法处理。 （二）对工作面采空区进行灌浆、注氮， 防止煤层自然发火。 （三）对工作面采空区瓦斯进行抽放，防 止高浓度瓦斯涌入工作面。 二、安全技术措施： （一）防止煤层自然发火措施 11101工作面煤层有自然发火倾向，必须采
取以灌浆为主，辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施，加强防火工作，防止煤炭自燃。 1、防火方法 （1）采空区：采空区防火采用黄泥灌浆为主，注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角设全断面挡风帘为辅的综合防火技术，防止采空区煤层自然发火。 （2）断层等地质构造处：断层等地质构造处的煤体破碎，丢煤较多，工作面推进速度减慢，应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。 （3）停采线防火：工作面停采后，对停采
中国中煤能源集团有限公司 矿井采空区探测及管理办法 （试行） 第一章总则 第一条为加强集团公司所属煤炭生产及建设企业（以下简称煤矿企业）矿井采空区探测及管理，防止采空区各类事故的发生，保障职工生命安全，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）、《中国中煤能源集团有限公司煤矿生产技术管理规定（试行）》等有关规定，特制定本办法。 第二条本办法适用于中国中煤能源集团有限公司所属煤矿企业。 第三条矿井采空区，包括各类采矿活动在井田范围内形成的采空区域、采空巷道及周边煤矿老空等。 第四条煤矿企业及矿井必须建立相应采空区探测及管理机构，建立健全采空区探测、治理的措施和制度，充实专业人员和队伍。 第五条煤矿企业及矿井主要负责人是本单位采空区管理工作的第一责任人；总工程师（技术负责人）是采空区探测及技术管理的主要责任人；其他负责人对本职范围内的相应工作负责。 第六条矿井必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、
先治后采”的原则，优先在地面进行采空区探查与治理，注重井下探测与治理工程，通过井上下物探、化探与钻探等立体综合探查，根治采空区安全隐患，确保安全生产。 第七条矿井井田范围内及周边区域采空区情况不明的，在未查明前，严禁进行采掘活动。 第八条矿井必须对职工进行突水征兆、老空水害防治、“一通三防”等知识的安全培训和预案演练，不断提高职工灾害应急处理能力。 第九条矿井编制的灾害防治预案必须包括误透采空区的应急预案及现场处置方案。 第十条临近采空区采掘过程中遇透水、有害气体浓度增加、井下温度增高等异常征兆时，应当立即停止受威胁区域内采掘作业，撤出人员，查明原因并采取有效措施后方可恢复作业。 第十一条矿井应加强采空区探测治理技术研究和科技攻关，推广使用新技术、新工艺、新材料和新装备，提高采空区管理水平。水文地质条件复杂、极复杂的矿井，必须建立水情水害监测系统，装备必要的防治水救灾设备。 第十二条矿井应逐步建立和完善地测数据库和高精度三维地质模型，实现信息化、精细化和模型化管理。 第二章采空区探测 第十三条矿井必须对井田内及周边的生产矿井和废弃老
中国神华神东煤炭集团 神山露天煤矿采空区安全回采实施方案
编制说明 中国神华神东煤炭集团神山露天煤矿由原井工开采技改为露天开采。井工开采时采用房柱式采煤法，开采参数为煤房5m，煤柱5m。露天开采后，采空区位于开采范围内，为了提高资源回收率，对原井工残留煤柱进行回收开采，神山露天煤矿委托神华（北京）遥感勘查有限责任公司对5-1煤范围用高密度电法进行了探测，采空区面积约30.22hm2;由原金烽煤炭分公司提供了4-1煤井上下对照图，采空区面积近约14.09hm2;另委托中煤国际武汉设计研究院对4A、5A平台承载厚度进行了计算。为了保证开采安全，并保障员工在生产作业过程中的人身安全，结合采空区实际情况及近期采空区作业现状，特制定本安全回采实施方案。
神山露天煤矿采空区安全回采实施方案 一、采空区作业安全管理机构 （一）采空区作业安全管理小组 为了贯彻落实采空区安全回采实施方案，保障煤矿安全生产，及员工生产作业期间的人身安全，成立神山露天煤矿采空区作业安全管理小组，各成员如下： 组长：矿长 副组长：生产副矿长、总工程师、安全副矿长 成员：生产技术办主任、安管办主任、机电办主任、采剥队队长、穿爆队队长、机电队队长、驻矿地测站站长。 （二）安全管理小组成员岗位及部门职责 组长：负责采空区作业的全面管理。 副组长：对采空区作业的实施方案的科学性、合理性进行把关，协助组长进行全面管理。 生产技术办：负责采空区安全回采实施方案的日常执行管理工作，协助日常监督工作，负责本方案的制定、修改及完善工作。 各生产区队：负责组织本队员工认真学习本安全回采实施方案，并在生产中严格执行。 安管办：负责监督本方案的落实情况，及时制止生产中存在的不安全行为，并对本方案提出安全生产的意见和建议。 采空区管理是神山露天煤矿安全生产管理中极为重要的部分，要
解决方案编号：LX-FS-A92444 采空区处理方案标准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
采空区处理方案标准范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、废旧井下巷道和采空区应设立明显禁入标志。 2、对岩层破碎、采空区较高采深不大易发生地表沉陷的区域根据监测结果由主管领导组织专家组，对空区安全论证后采取合理方案对空区处理。 3、选择专业有资质的施工队伍按设计进行处理并由专家组验收并记录存档。 4、根据采矿方法对回采矿房进行废石充填严格验收管理。 5、废旧巷道、老空区由生产技术部门定期观测
并认真填写记录存档。 6、制定空区应急预案并进行演练。 请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here
XXXX露天煤矿 采空区控制措施 工程名称： 工程地址： 编制单位：
编制日期： 施工方案报审表 工程名称：编号：
XXXX露天煤矿 采空区控制措施 工程名称： 工程地址： 编制单位： 编制人员：
技术负责人： 编制日期： 一．工程概况 矿田中部的不拉沟分支拉沟XX向拉沟，向XX推进，拉沟长度XXXm。采掘场自上而下开挖形成X个平台，平台之间高度Xm，宽度Xm。但在露天煤矿生产过程中，存在着一些不安全因素和隐患，这都将危害职工的身心健康和安全，同时也对企业的经济利益及施工工期造成了一定的损失与延误。本工程将严格贯彻落实国家“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，认真执行国家对劳动安全方面的有关法规、标准规定，做到施工安全与主体工程同时进行，确保“三同时”的实现。 本工程采区在生产过程中的危害因素主要有：边坡稳定性、采空区安全、爆破安全、炸药及雷管安全、运输安全、粉尘、噪声、采场防排水等，以下针对我部露天煤矿生产建设的实际情况，对采空区安全方面做了具体的控制措施。 二．采空区控制措施 绘制原矿井停产时的井上下对照图，准确圈定出采空区在矿田中的具体位置，实际面积以及采空区范围内的不同位置，对露天矿安全生产的影响程度等，均明确在图上标明，以便于对其进行有效的治理。 1. 在采空区处理前应对采空区内进行探测处理，以防止瓦斯爆炸、采空区内的毒气散发及采空区内排水措施等，且配备足够的应急物。
施工排水措施 当采空区内发现有水时，必须置大于20％涌水量的抽水机予以排出，抽水机械的安装地点应符合相关要求，排出的水源直接引至排水系统。 2.采空区在矿田中的位置较明确时，在采空区治理的范围内打直径80mm钻孔至采空区，沿钻孔悬吊炸药包起爆，使采空区坍塌跨落，悬吊炸药包的钻孔布孔形式及间距根据现场的具体条件依据采掘场爆破施工方案进行，施工所用的机械设备及风、水、电均采用原有的设备管路，但必须遵守爆破安全操作规程。 1）爆破作业人员必须树立“安全第一，预防为主”的思想，认真学习并严格贯彻安全规程和措施。 2）爆破工作要根据批准的设计文件或爆破方案进行，每个爆破地段均需安排专人负责放炮指挥和组织安全警戒工作。 3）从事爆破工作的人员必须受过爆破技术专门训练，熟悉爆破器材的性能、操作方法和安全规定。 4）爆破过程中必须时刻提高警惕，预防事故发生，发现不安全因素，应及时采取措施处理。 5）爆破材料必符合工地使用条件和国家规定的技术标准，每批爆破材料使用前必须进行检查和做有关性能的试验。不合格的爆破材料禁止使用。 6）在浓雾、闪电、雷雨及6级以上大风天气和黑夜时，不得进行露天爆破作业。
建筑场地老采空区勘察及处理方法引言 在过去的几十年中，由于煤炭资源的开采，在中西部地区的一些老能源基地造成了大规模、大范围的采空塌陷区，导致上覆岩体冒落、断裂和弯曲，使岩体力学强度降低，造成老采空区上方建筑地基的承载能力下降。随着西部大开发战略和基础建设的加速实施，随着小城镇建设的不断发展，由于可供建筑的地面严重不足，一些地区工业厂房和住宅楼不得不建在老采空区上方。在建筑物荷载作用下，有可能使原本处于相对平衡状态的冒裂带岩体重新活化，使冒裂带岩体再压密。地下残留空洞再冒落，导致地表产生附加移动和变形，进而使新建建筑物沉降，局部开裂、倾斜、直至倒塌。因此，开展对老采空区建筑地基稳定性评价及其变形破坏规律的研究工作，对老采空区建筑地基的处理，采空区建筑物的布置及其抗变形结构设计等都具有极其重要的理论和实际运用价值。目前，采空区建筑地基的处理一般采用灌浆技术，针对该项技术的研究和工程实践已有十多年的时间，取得了一定的成效，但是，由于对老采空区建筑物移动变形规律研究不够，一方面在采空区建筑地基处理设计中忽视了采空区的影响，留下了安全隐患;另一方面，使得采空区建筑地基处理设计的安全性偏高，增大了建设费用。根据大量资料表明，矿区停止开采以后，采动破碎岩体会进行长期的蠕动，地表会继续进行缓慢的移动变形。并且开采沉陷使采空区形成由残留空洞和破裂岩体构成的不良地质条件。考虑采空区上方建筑荷载有可能使得原本处于相对平衡状态的上覆岩层重新发生“活化”，从而威胁到建筑物的安全和稳定。因此，前期勘察中对采空区采深、采厚以及采空范围的划定就显得无比重要。在实际工程勘察中，由于建
筑场地范围大、地质异常区不清楚、钻探成本高等原因，导致直接采用钻探对建筑场地进行勘测经济成本高而结果不理想，文中主要探讨采用物探与钻探相结合的综合勘察方法，先划定物探异常区再进行钻探验证，旨在结合工程实例说明其可行性以及实际效果。 1老采空区现场勘测技术与方法 建筑场地工程地质采矿条件的调查，主要是收集包括地形地貌、地质构造、水文气象条件、采空情况等详细资料，并对矿区分布图、地貌图、地质柱状图等资料进行分析，采空区初步勘探工作步骤如图1所示。 2采空区综合物探与钻探验证 2．1瞬变电磁法勘探技术 瞬变电磁法属于主动性勘测方法，适合目标埋深50～600m，适合于复杂地形，具有自动化数据采集、施工难度小等特点，但容易被常见的导电体等因素干扰。老采空区中遭到破坏的上覆岩层的电阻率、密度、弹性等物理特征相对于完整覆岩发生的巨大改变，为使用物探勘测采空区提供了物理前提。瞬变电磁的工作原理:瞬变电磁法(TEM)，是一种时间域电磁法。其探测原理是在发送回线上加载电流脉冲击波，产生一个向地下传播的一次磁场，在受到地下不均匀介质的影响后将产生涡流，俗称“烟圈”。由于一次场的频率域较高，屈服深度小，衰减快，因此可以探测浅部地层。该“烟圈”在衰减过程中会产生二次场向地表传播，该二次场屈服深度大，能够反映深部地质的电性分布。由于实际地下介质电性不同，在视电阻率图上会产生异常现象，推断矿体、地下水、残留空洞等的位置。图2为瞬变电磁法在矿区的视电阻率剖面等值线图，可以清楚地反映地下采空区的空间位置特征。采空区的地质及其地球物理特征:根据
采空区及积水范围探测方法的研究现状及趋势 一、采空区及积水范围探测方法的研究现状 采空区及其积水情况的探测，目前国内外主要是以采矿情况调查、工程钻探、地球物理勘探为主，辅以变形观测、水文试验等。其中，美国等西方发达国家以物探方法为主，而我国目前以钻探为主，物探为辅。在美国，采空区等地下空洞探测技术全面，电法、电磁法、微重力法、地震法等都有很高的水平。其中，高密度电阻率法、高分辨率地震勘探技术尤为突出，且近年来在地震CT技术方面也发展迅速。日本的工程物探技术在国外同行业中处于领先地位，应用最广泛的是地震波法，此外，电法、电磁法及地球物理测井等方法也应用得比较多，特别是日本VIC公司80年代开发研制的“GR-810”型佐藤式全自动地下勘察机，在采空区、岩溶等空洞探测中效果良好，且后续推出的一系列产品都处于国际领先水平。欧洲等国家工程物探技术也较全面，在采空区的探测上，俄罗斯多采用电法、瞬变电磁法、地震反射波法、井间电磁波透射、射气测量技术等，英、法等国家以地质雷达方法应用较好，微重力法、浅层地震法也有使用。 国内近年来在利用地球物理勘探技术查明地下采空区及其积水情况方面作了大量的工作，采空区及其积水情况的探测成了工程地球物理的热点和难点问题，引起了地球物理学者的广泛关注，投入了各种各样的方法和技术，在各种物探方法中,根据其所研究地球物理场的不同,通常可分为以下几大类: ①以地下介质密度差异为基础,研究重力场变化的方法称为重力勘探；②以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的方法称为磁法勘探；③以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的方法称为电法勘探(或电磁法勘探)；④以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的方法称为地震勘探；⑤以介质放射性差异为基础,研究辐射场变化特征的方法称为放射性勘探； ⑥以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的方法称为地热测量等。 1、重力勘探方法 重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余,在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。采空区因开采形成质量亏
露天矿采空区处理中的安全防治措施 发表时间：2019-06-04T10:21:05.450Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：郭炯 [导读] 我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。 中煤平朔集团东露天矿山西朔州 036006 摘要：我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。根据国务院安委会办公室下发的《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》显示，到2015年底，全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿m3，分布于全国28个省(市、区)。采空区易引发透水、坍塌、冒顶、片帮等多种形式的灾害，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。据估计，全国地下开采矿山采空区的规模以2000～3000万m3/a的速度递增。据不完全统计，因采矿引发的塌陷面积达1150km2，发生采矿塌陷灾害的矿业城市有30多个，每年因采矿地面塌陷造成的损失在4亿元以上，采空区安全问题已经成为影响经济发展和社会和谐的重要因素。 关键词：露天开采；地下采空区 引言 文章以某地区为例，该地区矿区经过多年的地下开采，形成了大量采空区，空区纵横交错、相互贯通，成为矿山安全生产的重大隐患。经过多年实践，在空区治理中形成了集三维扫描、充填治理、空区监测、安全预警、无人化采矿等多种安全防治措施，确保了矿山开采安全，未发生人员伤亡事故，对类似矿山具有良好的借鉴作用。 1. 矿区概况 该矿区已开采30多a，特别是80—90年代后期无序开采形成了多重采空区，从1160～1460m水平均有空区分布，所谓“有矿即有空区”。这些大规模采空区群存在于当前生产的露天境界内，空区长时间受到地压、岩石风化及爆破震动的影响，原来预留的大量矿柱发生了破坏，空区面积大小、高度以及顶板稳定性均发生了改变，给矿山的开采和安全带来隐患。有资料记载的采空区面积为100多万m2，体积为1000多万m3，有记录的塌陷11次，塌陷面积约180000m2。1998—2007年，共处理空区149次，空区面积412998m2，空区体积4219059m3。随着矿山生产规模的进一步扩大，台阶下降速度加快，露天台阶下深部大量不规则、多层重叠的复杂采空区严重影响了矿山的正常生产，给矿山施工的人员和设备带来了极大的安全威胁。 2. 采空区安全影响 第一，穿孔作业困难，容易造成穿孔设备卡钻或钻头掉入空区;采空区顶板岩石冒落可能引发大面积地压活动;采空区沉陷造成台阶作业人员与设备伤亡或损失。第二，由于大量复杂的地下采空区的存在，需要优先考虑空区处理，使正常的台阶铲装、穿孔、爆破等工序被打乱，台阶无法均衡推进，造成生产不协调，制约正常的采剥生产。第三，采空区部位皆为高品位富矿段，空区处理时作业缓慢，需要前期进行探测及场地推进，部分高危空区需要蚕食推进，影响整个企业供矿品位。 3. 安全技术措施 3.1顶板安全厚度确定 顶板厚度对空区处理施工安全非常重要。多层重叠空区结构力学体系复杂，且外在因素(爆破震动、雨水弱化、设备动静载荷)对空区稳定性的影响增大，为此，多层重叠空区顶板最小安全厚度应在单层空区顶板最小安全厚度的基础上，增加1.5的安全系数，确保中深孔切割崩落法处理施工安全。 3.2空区探测 目前，国内外对于采空区探测主要采用高密度电阻率法、地震波法、探地雷达法、三维激光法等，经过测试比对，三维激光法效果良好，能实现对空区的精确测量。空区激光扫描系统工作原理是依靠激光定位，光线从光源发射到前面的某个目标反射回来，利用高速电子电路测定其经历的时间，并以此来测定光源至目标的距离。空区激光自动扫描系统(CALS)依靠遥控装置控制探头测定数据，通过电缆等传输设备输入到控制软件中进行数据转换，生成空区三维模型。该露天矿地下转露天时对井下工程资料进行统一收集、现场实测，但是由于单位较多，地下采空区复杂，不能精确地反映地下采空区特性，而且受岩石风化及破坏作用，其形态随着时间推移有所变化，为了对采空区进行精确评价，需要准确掌握影响计划推进的台阶下采空区形态，利用常规钻机对资料显示存在空区的计划设备作业区域进行钻探复核，确定精确的三维形态及赋存状态，制定可靠的空区穿爆方案；提前利用潜孔锤反循环钻机技术对深部高危空区进行深孔复核，逐层测清空区形态及相互关系，便于综合考虑治理方案;在台阶面按照一定网度对疑似存在空区的区域进行探测，以便确定无资料的盲空区。 3.3钻孔碎石充填 地表钻孔碎石充填法适用于空区相互重叠且空区之间的隔层厚度小于最小安全厚度，同时被上部空区覆盖的下层空区规模大、采高高、跨度大、体积大的多层空区的处理。钻孔碎石充填法是在空区顶板上方的地表台阶面采用 140mm潜孔钻机穿凿至空区，用 350mm 套管利用地质钻对小孔进行扩孔，然后将次品矿进行破碎，由汽车运至碎石仓，通过圆盘给料机将仓内碎石下放到皮带输送机，运至钻孔上部的下料仓，碎石通过钻孔充填空区。空区充填后，再进行台阶推进，同时采用崩落法对未充填密实的空区进行小规模爆破处理。碎石充填空区后，对空区顶板和侧帮岩体形成支撑，有效控制空区顶板和矿柱受压变形破坏，避免空区塌陷；同时碎石充填空区，虽未能完成充填密实，但能大大减少空区体积和空区顶板连续暴露面积，使其危险程度降低，能保证台阶推进时人员和设备的安全。 3.4空区监测与安全预警 空区稳定性监测预警常用的监测方式包括应力监测、变形(位移)监测、光弹监测、声发射监测、微震监测和弹性波测试等。声发射技术(AE)是利用岩石破裂过程中往往伴随声波信号的特点，根据信号强度判断岩石破坏程度及破裂地点，当探明空区后，根据空区的危险程度埋设声发射监测装置，普遍适用于国内外露天和地下金属矿山，该方法简便、实用，适应性好，采用整体监控，重点关注计划作业区空区情况。微震监测是利用岩石破裂过程中由于弹性应变能的释放，采用多点监测，可对微震事件进行定位，进而确定岩石破裂部位，根据微震事件的强度，可对大规模地压活动提供预警，对于高危空区区域管控效果明显，能对微震事件全数字化数据采集、存储及处理，进行物理多参数分析，实现信息的远传输送和多用户计算机远程可视化监控与分析，减轻监测人员的工作危险性与劳动强度，已经在D区及E区
第38卷第8期 煤炭科学技术 Vol 138 No 18 2010年 8月 Coal Science and Technol ogy Aug . 2010 地质与测量 采空区矿井瞬变电磁法探测技术 占文锋,王 强,牛学超 (北京工业职业技术学院建筑工程系,北京100042) 摘 要:为了查明木城涧煤矿采空区范围及其富水性特征,运用矿井瞬变电磁法对采空区进行探测,探测过程中采集了2组感应磁场强度数据。通过对采集到的数据进行分析和处理,基本上查明了采空区的范围和富水情况。结果表明:采空区内富水性较强,局部地区由于顶板垮落作用,富水性减弱,因而视电阻率呈现不均匀变化。建议在采空区周围留设合适的防水煤柱,以保障周围工作面的安全回采。 关键词:木城涧煤矿;瞬变电磁法;采空区;富水性探测中图分类号:T D745121 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2010)08-0115-03 Tran si en t Electromagneti c Explora ti on Technology to M i n i n g Goaf ZHAN W en 2feng,WANG Q iang,N I U Xue 2chao (D epart m ent of A rchitectural Engineering,B eijing Polytechnic College,B eijing 100042,China ) Abstract:Due t o the water accu mulated in the goaf ofM uchengjian M ine,W est Beijing,a potential danger would be br ought t o the m ine safety .I n order t o detect the goaf scope and watery features,the m ine transient electr omagnetic method was app lied t o the detecti on of the goaf and the t w o gr oup induced magnetic field strength data were collected during the detecti on p r ocess .W ith the analysis and p r ocessing the data collected,the goaf scope and watery conditi ons were basically verified .The results showed that there was high watery in the goaf and in s ome l ocal area of the goaf due t o the r oof collap se,the watery would be reduced .Thus the visual resistivity was inho mogeneously varied .The paper p r oposed that rati onal coal p illars f or water p r oof should be left ar ound the goaf in order t o p r otect the safety m ining of the adjacent coal m ining faces . Key words:Muchengjian M ine;transient electr omagnetic method;goaf;watery detecti on 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目 (2006CB202208) 1 区域地质背景 北京西山地区位于华北地台燕山台褶带,中生代地壳运动活跃,构造形迹复杂,给该地区煤矿生产增加了难度 [1] 。同时,由于小窑和采空区积水, 给煤矿生产带来安全隐患。矿井瞬变电磁法是近几年来发展起来的在井下巷道内探查其周围空间不同位置、不同形态含水构造的矿井物探方法,有许多其他方法不能比拟的优点,凭借其井下探测的诸多优点,可以有效地探测巷道周围100m 范围内的含富水性情况,已成为煤矿水害探测的最佳选择 [2-3] 。因此,运用矿井瞬变电磁法对采空区进行 富水性探测,可以查明采空区富水带位置。 北京西山地处燕山褶皱带西南段与太行山构造 带东北端阜平隆起交汇处,中生代以来不同地球动力学系统的先后叠加作用,造就了区内多期构造的运动图像,煤系构造变形较为复杂。中生代岩浆活动强烈,晚古生代和中生代煤系除斋堂地区有少量贫煤、瘦煤外,全区均为无烟煤,使其具有较为独特的煤层变形-变质面貌。京西煤田主体构造为北东向至近东西向的复式向斜,以及与褶皱轴向平行的走向断层。由于北北东向和近东西向区域构造线叠加,褶皱多呈短轴状,向斜开阔而背斜紧闭,多伴生逆冲断层。木城涧煤矿位于京西庙安岭—髫髻山向斜南西段东南翼,该向斜总体呈北东向展布,轴迹呈反“S ”形。木城涧煤矿构造形态与向斜南翼基本特征相吻合,构造线大致与地层走向一致,沿NEE 方向平行展布,呈弧形凸出。区内褶皱、断层均发育,以褶皱为主、断层为辅 [4-5] 。 5 11
煤矿采空区综合探测方法研究 摘要:地方小煤窑的越界越层开采,以及古空区、老空区的遍布,一直是影响国家大型煤矿企业井下安全开采的首要问题。成庄矿井田内及周边分布有十几个地方小煤窑,为了彻底查清小煤窑的开采和越界范围,排除其不利影响,做到超前防范,综合防治,自成庄矿投产以来,我们综合利用井下实测、地面物探(瞬变电磁法、高分辨浅层地震反射波法)、井下钻探(水平长距离钻孔和多倾角短距离钻孔)等多种地质测量探测手段,对井田范围内及其周边的采空区进行探查,摸索出了一套小煤窑采空区、古(老)空区探测的方法和经验,对今后的小煤窑综合防治工作有指导意义,也可供其它国家大型煤矿企业借鉴。 关键词:小煤窑采空区物探综合探测 1 前言 在国家大中型煤矿企业井田内及其周边,常分布有一些地方小煤窑,有的越界越层开采,有的超范围开采,也有的采空区为古空区和老空区,属于历史上采煤造成。这些采空区内,常积聚有大量积水和瓦斯等有毒有害气体,当采掘工作面接触和接近这些区域前,为消除安全隐患,必须采取超前探放的措施,探明采空区的范围、积水量和气体赋存状况。即“有颖必探,先探后掘”。 现代地球物理勘探技术发展相当迅速,通过比较勘查目标层和周围围岩的物性、电性差异,根据参数选择合适的物探方法,对地质构造及采空区进行探测,可以达到事半功倍的效果。瞬变电磁法是近年来发展起来的勘查煤田、地下水、采空区等地质构造的有效电测深方法。高分辨浅层地震反射波法是石油、煤田和其它成层矿床勘探的必要手段,也可以作为探测小煤窑破坏区的一种检验和补充技术。 2 井下实地测量 长期以来,由于地方利益趋动和地方保护主义存在,对地方小煤窑的观测资料一直处于表面。随着国家煤矿安全监察系统的健全和人员,煤矿安全生产临察部门的设立,加大了对地方小煤窑生产经营的监察力度,积极有效地保护了国家资源和国家利益。由安全临察部门牵头,经常对国家煤矿企业周边的小煤窑采掘进度和范围进行实测,给国有企业提供了第一手珍贵资料。 井下现场采用经纬仪或其它测量仪器进行实地测量,是最有效的调查办法。但实际工作过程中,常出现地方煤矿不积极配合,采取投机手段或障眼法,阻碍正常测量和调查,加上小煤窑安全设施差,安全系数小,许多巷道质量不高,易引发安
采空区处理方法和安全技术措施 一、采空区处理方法： （一）对工作面采空区顶板采用全部垮落法处理。 （二）对工作面采空区进行灌浆、注氮，防止煤层自然发火。 （三）对工作面采空区瓦斯进行抽放，防止高浓度瓦斯涌入工作面。 二、安全技术措施： （一）防止煤层自然发火措施 11101工作面煤层有自然发火倾向，必须采取以灌浆为主，辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施，加强防火工作，防止煤炭自燃。 1、防火方法 （1）采空区：采空区防火采用黄泥灌浆为主，注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角设全断面挡风帘为辅的综合防火技术，防止采空区煤层自然发火。 （2）断层等地质构造处：断层等地质构造处的煤体破碎，丢煤较多，工作面推进速度减慢，应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。 （3）停采线防火：工作面停采后，对停采线煤柱及巷道煤体喷洒凝胶阻化剂，对采空区采取注黄泥浆、注胶封堵、注氮、注三相泡沫或树脂发泡剂等措施；工作面封闭后，对采空区进行一次大量注黄泥浆。 2、组织保障措施
（1）成立“防止11101采空区自然发火”领导小组。 组长：黄刚 副组长：王衍生张忠玉王信海 成员：张俊强毕思忠赵德昌杨继和宗立军张建波 王明伟苗圃万传新 办公室设在公司通防部，主任由张俊强担任。 职责：负责召开防采空区自然发火工作会议，负责防火日常情况的调度、数据统计和信息传递，为决策提供依据。 （2）领导小组下设工作组，各工作组人员及职责 ①技术资料组 组长：王信海 副组长：张俊强 成员：张建波吕茂云李福国 职责：制定具体的防灭火方案，并随时修改救灾方案报指挥部，提交防灭火所需的物资目录，特殊情况下提出建议，聘请有关方面的专家参加技术组，确定防灭火的技术方案。随时向指挥部汇报工作的进展情况，并与指挥部及各组联络，保障防灭火技术方案及指挥部意见的传达、反馈到位。 ②现场工作组 组长：王衍生 成员：宗立军苗圃王明卫万传新
编号：SM-ZD-77626 采空区处理方法和安全技 术措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
采空区处理方法和安全技术措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、采空区处理方法： （一）对工作面采空区顶板采用全部垮落法处理。 （二）对工作面采空区进行灌浆、注氮，防止煤层自然发火。 （三）对工作面采空区瓦斯进行抽放，防止高浓度瓦斯涌入工作面。 二、安全技术措施： （一）防止煤层自然发火措施 11101工作面煤层有自然发火倾向，必须采取以灌浆为主，辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施，加强防火工作，防止煤炭自燃。 1、防火方法 （1）采空区：采空区防火采用黄泥灌浆为主，注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角
设全断面挡风帘为辅的综合防火技术，防止采空区煤层自然发火。 （2）断层等地质构造处：断层等地质构造处的煤体破碎，丢煤较多，工作面推进速度减慢，应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。 （3）停采线防火：工作面停采后，对停采线煤柱及巷道煤体喷洒凝胶阻化剂，对采空区采取注黄泥浆、注胶封堵、注氮、注三相泡沫或树脂发泡剂等措施；工作面封闭后，对采空区进行一次大量注黄泥浆。 2、组织保障措施 （1）成立“防止11101采空区自然发火”领导小组。 组长：黄刚 副组长：王衍生张忠玉王信海 成员：张俊强毕思忠赵德昌杨继和宗立军张建波 王明伟苗圃万传新 办公室设在公司通防部，主任由张俊强担任。