采空区处理
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采空区处理方法有
处理采空区的方法有很多种,以下是一些常见的处理方法:
1. 填充法:通过将采空区填充土石等材料,使其恢复原有地貌。
填充的材料需要具备稳定性和耐久性,以确保填充后的地区不会出现塌陷或沉降等问题。
2. 移民搬迁法:将采空区周边的居民搬迁至安全地区,避免人员和财产的损失。
这种方法适用于采空区周边有高风险地质灾害的情况。
3. 建设利用法:根据采空区的特点和周边环境条件,进行合理的开发利用。
比如可以建设水库、湖泊等水利设施,或者用于农业、养殖等生产活动。
4. 生态修复法:通过植被恢复、土壤改良等技术手段,使采空区的生态系统得到恢复和修复。
这种方法需要结合实际情况,选择适宜的植被种类,进行适时的护理和管理。
5. 监测预警法:采用现代科学技术手段,对采空区进行定期监测和预警,及时发现异常情况并采取措施。
这种方法可以帮助降低采空区对周边环境和人民生活的危害。
需要注意的是,在文中不要使用与标题相同或相似的词语来描述这些方法。
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职责:具体实施指挥部决定的防灭火方案,并与指挥部及技术组汇报进度情况。
采空区处理安全技术措施
(一)采空区作业顺序
探测采空区→编制采空区报告→编制剥挖场作业章程→爆落采空
区顶板→破碎锤再砸塌砸实→剥挖装运。
1.探明采空区范围和与地面距离,将探测结果上图,并编制采空
区报告。
根据采空区探测结果和煤矿实际情况以及灭火有关规定,编
制火区剥挖工程作业章程。
2.在剥挖到与采空区一定厚度时,采用爆破法将采空区顶板爆落
踏实,做到无空洞,以防人员、设备坠入。
3.随后再由破碎锤将未落部分砸塌、砸实。
4.最后进行剥挖采装操作。
(二)破碎锤再砸塌
采空区爆破之后,先由破碎锤探路,凡是能够砸塌的地方全部砸塌,并且用土填平。
工程每向下延伸一层都必须先用破碎锤砸塌一遍,以确保采运安全。
(三)采装
1.确认旧巷及采空区上部覆盖层厚度超过10m时,方可进行剥挖
作业,否则不得剥挖作业。
2.采装由挖掘机停在旧巷及采空区暴露的一侧进行挖掘。
3.应设立采空区作业的专门管理人员,对采空区作业进行专门管理,采空区作业必须实行特殊作业专项负责制,确定专项作业负责人。
4、管理人员要对剥挖作业情况经常进行核查,发现异常及时进行
处理,制定突发事故的抢险救援预案。
5、采空区剥挖作业前,对具体作业人员进行专业知识培训,使作
业人员对面临的现实危险有足够的认识,能够严格按照作业章程进行
生产,对异常情况有思想准备。
6、剥挖中如果发现情况异常,应当及时撤出所有的人员和设备,
采取相应措施。
采空区事故处理流程
一、事故发生后,立即组织抢险救援,救出被困人员,做好伤员抢救;同时要切断电源、熄灭火源,防止二次事故发生。
二、迅速核实事故原因,判断采空区范围和危险程度,划定事故现场的警戒区域。
三、对采空区域进行监测,了解地表塌陷情况,判断是否会继续扩大,确保周边建筑物、设施的安全。
四、制定采空区的应急处置方案,考虑采取回填、加固支护等措施,防止事故继续扩大。
针对不同情况,可以采用不同的处置方法。
五、做好事故调查,收集、保管好现场证据。
分析事故原因,总结经验教训,完善矿山安全管理制度,防止类似事故再次发生。
六、开展心理疏导工作,帮助事故遇难者家属和受伤人员走出伤痛,恢复正常生活。
七、及时向有关部门报告事故情况,接受调查处理,妥善处理后续工作。
八、在采空区事故得到控制后,要制定恢复重建计划,尽快恢复生产秩序。
采空区常见处理方法说实话采空区常见处理方法这事,我一开始也是瞎摸索。
当时就觉得采空区是个特别麻烦的事儿,就像家里有个大窟窿,得想办法补上,还得补得稳稳当当的。
我试过注浆法。
这就好比给窟窿里灌水泥浆,让它填满变得结实。
刚开始的时候呀,根本不知道该怎么控制这个浆的量和速度。
有一次浆灌得太多太快了,结果把周边的一些地方都给挤压变形了,那可真是个大教训。
后来慢慢地就知道了,要先做好勘察,看看这个采空区的大小、形状之类的,就像量一下窟窿到底有多大多深。
然后根据这个来确定浆的量,浆的速度也不能太快,得一点点来,就像慢慢倒油一样。
还有充填法呢。
这就像往空箱子里装东西。
我尝试的时候发现材料的选择很重要。
有的材料太重,放进去后可能会造成地基沉降不均匀。
我之前用一种比较重的沙石填充,结果发现采空区上面的地面有些地方开始下陷得厉害。
后来就换了一些轻质又坚实的材料,比如说有一定配比的石膏混合一些小石子之类的,情况就好多了。
垮落法我也折腾过。
这个方法咋说呢,有点像拆了东墙补西墙。
就是让采空区的顶板自己垮落下来填充这个空间。
不过这个方法可不好控制。
有一回我没计算好顶板的承重和垮落的条件,就着急让它垮落,结果垮得乱七八糟的,还对周边的巷道造成了影响。
后来想想,在这之前得仔细研究顶板的岩石特性,看看什么时候它自己差不多快到垮落的边缘了,再辅助一下,这样效果会好很多。
其实这采空区处理方法呀,没有哪种是完全通用的,都得根据具体的采空区的实际情况来综合考虑,比如它的位置、大小、周围岩石的情况之类的。
就像裁缝做衣服一样,每个人的身材不一样,得量体裁衣。
反正我这也是一路摸索着,这些方法里还有很多细节需要多实践才能掌握得更好。
我还听过有什么支撑柱法,不过这个我没试过。
据说就是在采空区里面立一些柱子来支撑。
我觉得这个方法应该也得先计算好要立多少柱子,柱子该有多粗多高之类的,就像盖房子搭架子一样,这些都得考虑清楚才行。
这就是我在采空区处理方法上的一些经验和教训吧。
路基采空区处置方案
简介
路基采空区是指煤矿开采所产生的地下空隙,当矿井关闭或停采后,这些采空
区对路基安全有潜在的威胁。
因此,采空区的有效处置成为保障公路交通安全的重要环节。
本文将介绍路基采空区处置的方案和措施。
方案和措施
方案一:填充方案
填充方案是最常用的采空区处理方案之一,主要采用砂石、砾石、灰砂等物料
对采空区进行填充。
其优点是填充后采空区的自重可以有效地保证路基的稳定,但也存在一定的局限性,例如砂石填充时需要大量的人工和物资投入,填充过程中可能会影响公路交通。
方案二:固化处理
固化处理方案是在采空区中加入特殊的固化剂,使采空区表面固结,形成一个
稳定的基础。
该方案具有施工简便、工期短等优点,但是固化剂的成本较高,需要在设计阶段精确定量。
方案三:桥梁方案
对于较大的采空区,可以采用建设桥梁的方式进行处理。
桥梁方案的优点是能
够较好地维护公路的通行能力,但也需要考虑桥梁的建设和维护成本,对采空区的形态、大小有一定要求。
方案四:地下洞室方案
地下洞室方案主要采用地下洞室的方式将采空区处理掉。
洞室的建设需要具有
一定的工程设计和施工能力,但是如果设计合理,可以有效地利用采空区进行地下工程的开展。
方案五:回填土方案
回填土方案是在采空区内加入回填土进行处理。
其优点是对车辆通行影响较小,但也需要考虑回填土的筛选和加固,以保证路基的稳定性。
结论
综上所述,路基采空区处置方案需要结合具体情况,从经济性、工期、安全性等多方面综合考虑。
选择合适的方案,进行科学的设计和施工,可以有效地保障公路交通安全。
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着和累积叠加的,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,当它达到极限暴露面积时,应能自然崩落·但是由于岩体并非理想弹性体,往柱还未达到极限暴露面积以前,因为地质构造原因,围岩某部位就可能发生破坏,形成自然崩落.当围岩无构造破坏,’整体性好,非常稳固时,需要在其中布置工程,进行强制崩落处理采空区;爆破的部位根据矿体的厚度和倾角确定;崩落岩石厚度一般以满足缓冲保护垫层的需要,达} 5}}}}以上为宜;崩落的方法一般采用深孔爆破或药室爆破崩落露天边坡或极坚硬岩石;在崩落围岩时,为减少冲击气浪的危害,对离地表较近的采空区或己与地表相同的相邻采空区,应提前与地表或与上述采空区崩透,形成“天窗”;强制放顶工作一般与矿柱回采同时进行,且要求矿柱超前爆破;如不进行回采矿柱,则必须崩落所有支撑矿岩柱,以保证强制崩落围岩的效果;1地表强制崩落法处理采空区该方法是利用采空区上方预先钻凿的中深孔或大孔,采用垂直倒漏斗爆破技术,将采空区上方中的岩石崩落,充填并消除采空区;原理是在采空区的正上方采用垂直倒漏斗爆破技术,对采空区进行处理;其一是:从采空区位置全部钻凿好直径为150mm左右的炮眼,其深度直接与采空区穿透,然后用带绳木块对所有炮眼进行堵塞,装入孔内导爆索和一定长度的按氨炸药后,再装填一定长度的隔离矿砂,采用孔内分层爆破,一次爆破长度S}IU米,直到采空区上方岩石完全崩落或填满采空区:其二是在采空区中央,采用多次爆破方法形成天井,以此为自由面和中心,在采空区上方钻凿大孔,然后侧向崩矿,将崩落矿岩填入采空区85a此类方法具有效果好、经济、处理快速等特点,但是缺点在采空区上方进行凿岩,爆破作业时安全性差,易于卡钻等;vCR法地表强制崩落法适用于采空区距离地表较浅,且采空区范围不大的情况,而大深逆向爆破多次成井侧向崩落法适用于距离地表深度大,边界不清,范围较大的采空区处理;C2井下崩落矿柱处理采空区井下崩落矿柱方法是在原有的采空区中,在矿柱的适当位置开凿凿岩铜室,利用原有的巷道,在矿柱中钻凿深孔爆破处理采空区,分为垂直深孔方法与水平深孔方法两种;2.充填法处理采空区对于那些在其上部存在露天采场或有建筑物的采空区,由于地表绝对不允许大面积塌陷;因此,崩落处理采空区的方法不可行,至于对采空区用锚索或锚杆进行加固,也只是一种临时措施,要彻底根除采空区带来的安全隐患.比较可行的手段只能是“充填”;用充填料废石,尾砂充填采空区;用充填料支撑围岩,可以减缓或阻止围岩的变形,以保持其相对的稳定,因为充填材料可对矿柱施以侧向力,有助于提高其强度.常用的充填法有:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法;充填法是利用地表中露天剥离的废石、井一「开采废石或选矿尾砂作为主要充填骨料,建立充填系统,然后通过采空区的钻孔、天井或充填管道将充填料自流或加压充填至井下采空区;用充填法处理采空区,一方面要求对采空区或采空区群的位置、大小以及与相邻采空区的所有通道了解清楚,以便对采空区进行封闭,加设隔离墙,进行充填脱水或防止充填料流失;另一方面,采空区中必须能有钻孔、巷道或天井相通,以便充填料能直接进入采空区,达到密实、充填采空区的目的;充填法用于采空区处理,具有效果好,见效快,充填密实等优点,但是充填法存在施工难度大,成本高,作业安全性差等缺点,在采用充填法处理采空区时一方面要从安全生产的角度,另一方面要从经济的角度加以考虑,选用合理的充填材料和研究经济可行的工艺技术;3.封闭处理采空区随着采空区体积不断扩大,岩体应力的集中,有一个从量变逐渐发展到质变的过程;当集中应力尚未达到极限值时,矿石与围岩处于相对稳定状态;如果在此之前结束整个矿体的回采工作,而采空区即使冒落也不会带来灾难,可将采空区封闭,任其存在或冒落;这是一种最经济又简便的采空区处理方法,但其使用条件比较严格,可用于下列两种情况: 1矿石与围岩极稳固,矿体厚度与延深不大,埋藏不深,地表允许崩落;C 2} 埋藏较深的分散孤立的盲采空区,离主要矿体或主要生产区较远,采空区上部无作业区;在封堵采空区时,要在采空区附近通往生产区的巷道中,构筑一定厚度的隔墙,使采空区中围岩崩落所产生的冲击气浪不至造成危害;因此,构造充分的缓冲层厚度或通往采空区的通道封堵长度是采用封闭法处理采空区的关键;5.采空区处理的辅助手段建立地压监测系统;井下采空区发生大的地压活动之前,一般都有一定的征兆,如地音、地震强度的变化等,通过对这些变化的监控,可以对地压活动进行一定程度的预报;因此为配合对采空区的治理,掌握采场稳定性安全动态,应该对采空区围岩采取一定的现场监测手段;目前监测手段较多,但是较为常用的有岩体声发射监测定位仪、水准测量、多点位移计、压力计、断面收敛测量以及光应力计等监测手段;为监测超大采空区地压活动,提供一种有效方法;1声发射监测定位仪的原理岩体声发射监测定位仪是由北京矿冶研究总院研制的;原理是在岩体声发射过程中伴随着应变能的突然释放,在岩体中产生弹性应力波,由振源传至岩石,通过对弹性应力波的监测和分析,对岩体稳定程度作出判断,该方法主要用于矿山中、短期安全预报;具体是:在采空区周边安装传感器,接收声发射信号;由线路输入监测站仪器,自动记录信号;再用微机进行声发射源定位分析、频谱分析、能级分析等数据处理,确定声发射源的准确位置;当采空区周围岩石受力发生变化时,监测系统便可以接收到信号,井能在较短的时间内分析定位,根据频率和能级,预报采空区的冒落部位及时间以便及时采取措施处理,或撤出人员、设备,确保并下安全生产;方法的选择1.采空区处理方法的选择由于大宝山矿区属于露天与地下联合开采,目前未处理的采空区大量存在,势必影响到露天和地下矿山正常生产Issl;因此,本文通过对采空区数量以及其分布状况的调查和统计,了解到井下存在一定数量体积超大的采空区和采空区群,而且主要分布在露天开采范围以内以及开采层面以下,有的超大采空区和采空区群与目前露天开采层面不到1 OOm 的厚度,直接影响到露天安全生产,2002年发生的“”事故以及“”事故就导致露天开采层面出现巨大的塌陷坑和露天塌陷沟.使得露天停产,造成巨大的经济损失;向时--由于采空区的塌陷出现露天边坡滑坡事故,如2003年的“”事故;根据目前国内外对采空区的处理方法研究和应用情况,对大宝山矿业有限公司采空区的处理方法建议采用隔离、充填、封闭、监测等多种联合处理方法;对I级和II级危险源采空区采用胶结充填、废石干式充填或削壁充填处理,而III级和N级危险源采空区则采用封闭方法处理;因废石干式充填在处理成本上和削壁充填相近,但从处理效果上看则明显优于削壁充填;因此,如条件许可,应尽量考虑采用废石干式充填;2.采空区处理安全措施采空区处理是在地压活动较为频繁的地段作业,因此要特别注意作业人员的安全,为此须注意如下几点:1加强作业地点的地压监测工作;由专职地压监测人员采用各种地压监测手段对重大危险源点以及人员经常出入的地段定期监测,并定期作出稳定性分析及冒落预报工作;<2树立安全警示牌;对不稳定的地段树立安全警示牌,以引起进入人员的注意;3对稳定性差的地段采取措施,以保证作业人员的安全;露天矿采空区复采措施在采空区上作业,给穿孔、采掘、运输等设备的作业带来安全隐患,不慎就会造成机毁人亡;为了杜绝事故发生,防患于未然,在开采前成立采空区作业领导小组,制定详细、稳妥的方案及技术措施,以保证万无一失;1请专业勘测单位用电位仪,对采空区范围及巷道走向进行勘测;2将河槽处井口打开,将河水灌入,使井下高温的极可能着火的煤进行灭火降温,同时在露天采坑内铺设管路,以备排水及灭火用;3对揭露出来的巷道防止着火,不开采时,用沙土及时封堵,开采时将其清除;4加快采空区上部剥离平盘推进;为了保证钻机、挖掘机、运输车辆的作业安全,在煤顶板上部保留4m左右的基岩,保护煤顶、防止空巷塌陷,待上部剥离推进到一定位置推进70 m以上,再开采下部煤层;此时用钻机打超深孔爆破,用液压反铲下挖将保护煤顶的4 m 厚的基岩采掉,同时开采下部煤层5开采下部煤层时,将封堵沙、土清除干净后,将空巷及煤柱幅宽15 m,一次爆破,一次爆破量控制在8 000 t以内,利用l~2 d时间采运完毕,然后及时将露出的巷道上部封堵;6根据勘探确定的采空区范围设置警戒标志,严禁其它设备作业及运行;绝对禁止挖掘机、车辆在采空区煤顶板上作业;7采空区煤层穿孔作业时,钻机采用前进式穿孔作业方式,并利用钻杆进行探查,在钻进3~4 rn时,采用间歇给压,以防空巷打通时,突然压力释放,冲击器空打钻头;冲击提升机构在钻进深度超过4.5 m无空巷时,按正常作业穿孔;如果钻机在前进时,发现前方有空巷,要设标志,钻机退回向上方继续打眼8钻机穿孔后,马上退出,不允许在采空区停留,然后进行爆破;爆破中对空巷顶部的炮孔,采用药包吊住的方法进行爆破,一次起爆;9爆破后立即组织装载机装车外运,在1~2 d采完后,立刻封堵空巷口等上部剥离出一定空间后,再进入下一循环;。
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着和累积叠加的,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,当它达到极限暴露面积时,应能自然崩落·但是由于岩体并非理想弹性体,往柱还未达到极限暴露面积以前,因为地质构造原因,围岩某部位就可能发生破坏,形成自然崩落.当围岩无构造破坏,’整体性好,非常稳固时,需要在其中布置工程,进行强制崩落处理采空区;爆破的部位根据矿体的厚度和倾角确定;崩落岩石厚度一般以满足缓冲保护垫层的需要,达} 5}}}}以上为宜;崩落的方法一般采用深孔爆破或药室爆破崩落露天边坡或极坚硬岩石;在崩落围岩时,为减少冲击气浪的危害,对离地表较近的采空区或己与地表相同的相邻采空区,应提前与地表或与上述采空区崩透,形成“天窗”;强制放顶工作一般与矿柱回采同时进行,且要求矿柱超前爆破;如不进行回采矿柱,则必须崩落所有支撑矿岩柱,以保证强制崩落围岩的效果;1地表强制崩落法处理采空区该方法是利用采空区上方预先钻凿的中深孔或大孔,采用垂直倒漏斗爆破技术,将采空区上方中的岩石崩落,充填并消除采空区;原理是在采空区的正上方采用垂直倒漏斗爆破技术,对采空区进行处理;其一是:从采空区位置全部钻凿好直径为150mm左右的炮眼,其深度直接与采空区穿透,然后用带绳木块对所有炮眼进行堵塞,装入孔内导爆索和一定长度的按氨炸药后,再装填一定长度的隔离矿砂,采用孔内分层爆破,一次爆破长度S}IU米,直到采空区上方岩石完全崩落或填满采空区:其二是在采空区中央,采用多次爆破方法形成天井,以此为自由面和中心,在采空区上方钻凿大孔,然后侧向崩矿,将崩落矿岩填入采空区85a此类方法具有效果好、经济、处理快速等特点,但是缺点在采空区上方进行凿岩,爆破作业时安全性差,易于卡钻等;vCR法地表强制崩落法适用于采空区距离地表较浅,且采空区范围不大的情况,而大深逆向爆破多次成井侧向崩落法适用于距离地表深度大,边界不清,范围较大的采空区处理;C2井下崩落矿柱处理采空区井下崩落矿柱方法是在原有的采空区中,在矿柱的适当位置开凿凿岩铜室,利用原有的巷道,在矿柱中钻凿深孔爆破处理采空区,分为垂直深孔方法与水平深孔方法两种;2.充填法处理采空区对于那些在其上部存在露天采场或有建筑物的采空区,由于地表绝对不允许大面积塌陷;因此,崩落处理采空区的方法不可行,至于对采空区用锚索或锚杆进行加固,也只是一种临时措施,要彻底根除采空区带来的安全隐患.比较可行的手段只能是“充填”;用充填料废石,尾砂充填采空区;用充填料支撑围岩,可以减缓或阻止围岩的变形,以保持其相对的稳定,因为充填材料可对矿柱施以侧向力,有助于提高其强度.常用的充填法有:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法;充填法是利用地表中露天剥离的废石、井一「开采废石或选矿尾砂作为主要充填骨料,建立充填系统,然后通过采空区的钻孔、天井或充填管道将充填料自流或加压充填至井下采空区;用充填法处理采空区,一方面要求对采空区或采空区群的位置、大小以及与相邻采空区的所有通道了解清楚,以便对采空区进行封闭,加设隔离墙,进行充填脱水或防止充填料流失;另一方面,采空区中必须能有钻孔、巷道或天井相通,以便充填料能直接进入采空区,达到密实、充填采空区的目的;充填法用于采空区处理,具有效果好,见效快,充填密实等优点,但是充填法存在施工难度大,成本高,作业安全性差等缺点,在采用充填法处理采空区时一方面要从安全生产的角度,另一方面要从经济的角度加以考虑,选用合理的充填材料和研究经济可行的工艺技术;3.封闭处理采空区随着采空区体积不断扩大,岩体应力的集中,有一个从量变逐渐发展到质变的过程;当集中应力尚未达到极限值时,矿石与围岩处于相对稳定状态;如果在此之前结束整个矿体的回采工作,而采空区即使冒落也不会带来灾难,可将采空区封闭,任其存在或冒落;这是一种最经济又简便的采空区处理方法,但其使用条件比较严格,可用于下列两种情况: 1矿石与围岩极稳固,矿体厚度与延深不大,埋藏不深,地表允许崩落;C 2} 埋藏较深的分散孤立的盲采空区,离主要矿体或主要生产区较远,采空区上部无作业区;在封堵采空区时,要在采空区附近通往生产区的巷道中,构筑一定厚度的隔墙,使采空区中围岩崩落所产生的冲击气浪不至造成危害;因此,构造充分的缓冲层厚度或通往采空区的通道封堵长度是采用封闭法处理采空区的关键;5.采空区处理的辅助手段建立地压监测系统;井下采空区发生大的地压活动之前,一般都有一定的征兆,如地音、地震强度的变化等,通过对这些变化的监控,可以对地压活动进行一定程度的预报;因此为配合对采空区的治理,掌握采场稳定性安全动态,应该对采空区围岩采取一定的现场监测手段;目前监测手段较多,但是较为常用的有岩体声发射监测定位仪、水准测量、多点位移计、压力计、断面收敛测量以及光应力计等监测手段;为监测超大采空区地压活动,提供一种有效方法;1声发射监测定位仪的原理岩体声发射监测定位仪是由北京矿冶研究总院研制的;原理是在岩体声发射过程中伴随着应变能的突然释放,在岩体中产生弹性应力波,由振源传至岩石,通过对弹性应力波的监测和分析,对岩体稳定程度作出判断,该方法主要用于矿山中、短期安全预报;具体是:在采空区周边安装传感器,接收声发射信号;由线路输入监测站仪器,自动记录信号;再用微机进行声发射源定位分析、频谱分析、能级分析等数据处理,确定声发射源的准确位置;当采空区周围岩石受力发生变化时,监测系统便可以接收到信号,井能在较短的时间内分析定位,根据频率和能级,预报采空区的冒落部位及时间以便及时采取措施处理,或撤出人员、设备,确保并下安全生产;方法的选择1.采空区处理方法的选择由于大宝山矿区属于露天与地下联合开采,目前未处理的采空区大量存在,势必影响到露天和地下矿山正常生产Issl;因此,本文通过对采空区数量以及其分布状况的调查和统计,了解到井下存在一定数量体积超大的采空区和采空区群,而且主要分布在露天开采范围以内以及开采层面以下,有的超大采空区和采空区群与目前露天开采层面不到1 OOm 的厚度,直接影响到露天安全生产,2002年发生的“”事故以及“”事故就导致露天开采层面出现巨大的塌陷坑和露天塌陷沟.使得露天停产,造成巨大的经济损失;向时--由于采空区的塌陷出现露天边坡滑坡事故,如2003年的“”事故;根据目前国内外对采空区的处理方法研究和应用情况,对大宝山矿业有限公司采空区的处理方法建议采用隔离、充填、封闭、监测等多种联合处理方法;对I级和II级危险源采空区采用胶结充填、废石干式充填或削壁充填处理,而III级和N级危险源采空区则采用封闭方法处理;因废石干式充填在处理成本上和削壁充填相近,但从处理效果上看则明显优于削壁充填;因此,如条件许可,应尽量考虑采用废石干式充填;2.采空区处理安全措施采空区处理是在地压活动较为频繁的地段作业,因此要特别注意作业人员的安全,为此须注意如下几点:1加强作业地点的地压监测工作;由专职地压监测人员采用各种地压监测手段对重大危险源点以及人员经常出入的地段定期监测,并定期作出稳定性分析及冒落预报工作;<2树立安全警示牌;对不稳定的地段树立安全警示牌,以引起进入人员的注意;3对稳定性差的地段采取措施,以保证作业人员的安全;露天矿采空区复采措施在采空区上作业,给穿孔、采掘、运输等设备的作业带来安全隐患,不慎就会造成机毁人亡;为了杜绝事故发生,防患于未然,在开采前成立采空区作业领导小组,制定详细、稳妥的方案及技术措施,以保证万无一失;1请专业勘测单位用电位仪,对采空区范围及巷道走向进行勘测;2将河槽处井口打开,将河水灌入,使井下高温的极可能着火的煤进行灭火降温,同时在露天采坑内铺设管路,以备排水及灭火用;3对揭露出来的巷道防止着火,不开采时,用沙土及时封堵,开采时将其清除;4加快采空区上部剥离平盘推进;为了保证钻机、挖掘机、运输车辆的作业安全,在煤顶板上部保留4m左右的基岩,保护煤顶、防止空巷塌陷,待上部剥离推进到一定位置推进70 m以上,再开采下部煤层;此时用钻机打超深孔爆破,用液压反铲下挖将保护煤顶的4 m 厚的基岩采掉,同时开采下部煤层5开采下部煤层时,将封堵沙、土清除干净后,将空巷及煤柱幅宽15 m,一次爆破,一次爆破量控制在8 000 t以内,利用l~2 d时间采运完毕,然后及时将露出的巷道上部封堵;6根据勘探确定的采空区范围设置警戒标志,严禁其它设备作业及运行;绝对禁止挖掘机、车辆在采空区煤顶板上作业;7采空区煤层穿孔作业时,钻机采用前进式穿孔作业方式,并利用钻杆进行探查,在钻进3~4 rn时,采用间歇给压,以防空巷打通时,突然压力释放,冲击器空打钻头;冲击提升机构在钻进深度超过4.5 m无空巷时,按正常作业穿孔;如果钻机在前进时,发现前方有空巷,要设标志,钻机退回向上方继续打眼8钻机穿孔后,马上退出,不允许在采空区停留,然后进行爆破;爆破中对空巷顶部的炮孔,采用药包吊住的方法进行爆破,一次起爆;9爆破后立即组织装载机装车外运,在1~2 d采完后,立刻封堵空巷口等上部剥离出一定空间后,再进入下一循环;。