石鑫

[摘 要]于露天煤礦開采過程而言，需要對采空區(qū)進行處理，該項工作對礦山安全高效的開采以及防止坍塌事故的發(fā)生具有重要意義。對露天煤礦采空區(qū)的特點進行研究，并對不同部位的采空區(qū)提出相應的治理方案，在此基礎上進行采空區(qū)處理與采礦一體化的研究。

[關鍵詞]露天煤礦;采空區(qū);采礦一體化

一、采空區(qū)的治理方法

當前，對采空區(qū)的治理方法可以歸納為5類，分別為填充法、封閉法、小孔徑礦柱崩落法、深孔爆破法、拋擲爆破法。

其中，填充法的使用在國內(nèi)比較常見，并且較為成熟，由于填充法的填充材料有很多種，所以填充的方式也不盡相同，主要有干式、高水速凝全水固化膠結、高濃度全尾砂等，以上這些填充方式在技術上都可以實現(xiàn)。小孔徑礦柱崩落法適用于采空區(qū)頂板巖石厚度較小的情況。由于此方法技術難度較大，投資也非常大，效率較低，所以不建議采用此種方法。而封閉法的使用就相對靈活，它特別適用于小范圍的、對周邊沒有影響的采空區(qū);但是這種方法不適用于露天開采境界內(nèi)的采空區(qū)，可以在原煤運輸巷道影響區(qū)的治理工作中應用。除此之外，還有一種方法就是深孔爆破法，這種方法把露天礦采空區(qū)處理和爆破巖石有機地結合在一起，既處理了采空區(qū)，又達到爆破巖石的目的，和其他幾種方法相比，此方法具有技術簡單、投資較少、安全可靠等優(yōu)點。所以，在露天采場內(nèi)采空區(qū)用這種處理方法是最為理想的。

因此，對露天煤礦運輸巷道附近的采空區(qū)進行處理時，建議使用填充法和封閉法比較合適;對露天采場下部的采空區(qū)進行處理時，建議使用深孔爆破法來處理。

二、采空區(qū)處理與采礦一體化

在露天礦的開采與生產(chǎn)過程中，采空區(qū)的存在影響安全開采，所以要將采空區(qū)處理與采礦進行統(tǒng)一規(guī)劃，形成采空區(qū)處理與采礦一體化系統(tǒng)。具體步驟如下：

（一）采礦區(qū)資料收集

通過收集現(xiàn)有露天煤礦的地質(zhì)特征、現(xiàn)場情況、巖石層位、工作人員的經(jīng)驗等作為依據(jù)，詳細分析采礦區(qū)發(fā)生問題概率較大的范圍。

（二）物探探測

聘請有資質(zhì)的、經(jīng)驗豐富的物探公司，對露天煤礦的采空區(qū)進行探測，初步確定采空區(qū)的范圍。

（三）鉆探探測

結合物探公司探測出的范圍，進行合理的工程鉆探。鉆探時要根據(jù)實際情況選擇合適的鉆機，鉆探時檢測地壓，如有問題立即停止鉆探工作。

（四）資料匯總

相關部門將以上獲得的所有資料進行研究分析，最終確定采空區(qū)的具體位置，并在采場上做好標注，同時建立采空區(qū)三維地質(zhì)模型。根據(jù)采空區(qū)的不同從而選擇不同的方案，切不可使用一套方案解決，要做到具體問題具體分析。

（五）采空區(qū)處理

相關技術人員將采空區(qū)進行分類，可以根據(jù)采空區(qū)上覆巖層的厚度來分類，結合分類結果和采空區(qū)的位置，對露天礦場的生產(chǎn)綜合考慮，制定出采空區(qū)的治理措施，從而指導生產(chǎn)。

三、采空區(qū)的安全措施

本文通過充分研究采空區(qū)的探測方法、采空區(qū)處理的方法以及采空區(qū)上覆巖層厚度等，從而得出采空區(qū)安全生產(chǎn)的措施，從而確保在露天煤礦采空區(qū)進行生產(chǎn)作業(yè)的人員和設備的安全，具體措施如下。

（一）人員和設備安全操作措施

工作人員和設備需要在采空區(qū)上方進行作業(yè)時，要想確保設備和人員的安全，則需要制定相應的操作措施。（1）依據(jù)采空區(qū)上方的覆巖層厚度，劃出可能出現(xiàn)采空區(qū)的危險范圍，同時做出危險標識，禁止人員和設備進入此區(qū)域。（2）倘若需要在采空區(qū)的危險區(qū)域內(nèi)進行穿孔作業(yè)，則需要在危險界限內(nèi)工作，不要在邊緣作業(yè)，同時要做好出現(xiàn)危險時的撤退預案，確保鉆機能夠及時離開現(xiàn)場。除此之外，鉆機不在作業(yè)時，應遠離采空區(qū)。（3）在采空區(qū)進行鉆孔時，需要根據(jù)不同的情況，采用不同的鉆孔處置措施，如果出現(xiàn)高溫孔或者火孔，應當做好滅火、降溫的處理措施。（4）制定爆破作業(yè)流程，工作人員進行作業(yè)時，應嚴格按照流程作業(yè)。

（二）采空區(qū)安全作業(yè)技術措施

首先，成立專門的機構，配備專門的技術人員，對采空區(qū)作業(yè)進行安全監(jiān)督;其次，相關部門對采空區(qū)的具體位置作出明確標注，同時設置警示標識，然后采礦需要的輔助設備在采空區(qū)進行作業(yè)時，應當經(jīng)過安全穩(wěn)定性能的測試，根據(jù)測試結果判定是否可以進行采空區(qū)作業(yè)，同時作業(yè)時要嚴格按照制定的作業(yè)流程操作;最后，大型設備需要進入采空區(qū)作業(yè)時，不但要進行安全穩(wěn)定性能的測試，還需要對地壓進行檢測，如有任何異常及時報告，確保所有人員和設備撤離采空區(qū)。

綜上所述，在露天煤礦生產(chǎn)時，采空區(qū)的處理十分關鍵，但是也不能將生產(chǎn)全部停下來只進行采空區(qū)的處理，這樣大大浪費了人力和物力。因此需要將采空區(qū)的處理與采礦有機結合，實現(xiàn)采空區(qū)的處理與采礦一體化。本文通過對采空區(qū)的處理方法進行研究，確定采空區(qū)的處理方法，同時根據(jù)采空區(qū)的不同情況進行匯總分析，制定出采空區(qū)的安全措施，促使相關單位在露天煤礦采空區(qū)作業(yè)更加安全、可靠。

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[作者單位]

中煤平朔集團東露天礦

（編輯：薄躍華）