鐵礦采空區治理與露天開采協同技術的實施

蘇文泉

(福建省德化鑫陽礦業有限公司，福建 泉州 362500)

0 引 言

我國作為一個礦產資源開發及利用大國，一直以來我國金屬礦山多是利用空場開采的方式來實施采礦操作，且必須要保障四周的礦石與圍巖穩定性要達到一定的要求，保證整個開采過程的安全性。基于此，采用露天開采與采空地區治理相結合的方法實施一體化協同處理模式，對于消除我國礦產資源采空區安全隱患，提高露天采礦生產安全性具有重要的意義。

1 采空區治理與露天開采技術思路

對于采空區的治理以及露天開采技術的思路是基于兩者在技術上進行的梳理，以此根據礦區采空區的地質來進行細致分析，根據相應情況采取合理的技術措施，如通過探測、充填、地表采裝運輸為一系列流程的協調開采生產與組織模式，進而在技術手段上避免出現頂板崩落情況，也可以對采空區進行更為全面的核心技術勘測。因此，針對存在的問題，要對空區類型進行區分，以定制相應的方案進行處理。如對地采資料的收集，主要通過采空區在勘測以及檢測中的資料去分析采場的實際情況，以對生產勘探進行程序化管理，也可以對空采取提供相應的監控方案。對于露天采礦來說，在生產中也要進行一系列的管理工作，如探測、檢測、充填、崩落處理、采裝、運輸等工作，以此將礦產資源應用到適宜的地方。應用采空區治理與露天開采技術主要是為了可以有效減少在礦產開采與生產期間所造成的采空區基礎上進行再次開采時所造成的安全問題，進而提高整個露天礦產資源開采生產的安全性。

2 采空區治理與露天開采技術關鍵要素

在進行采空區治理與露天開采時，必須要對所有涉及到的環節進行明確的規定，并且礦產資源開采與生產企業還可利用完善的制度來規范工作人員的行為舉止，加強對其安全意識的培養，制定詳細地采空區治理技術方案，以此為采空區治理與露天開采協同技術的實施提供有利保障。

1)在實際采礦之前一定要對地質進行全面勘探，且對于露天邊坡30 m距離應設為無空區。

2)對空區資料應進行全面收集和整理，以此可以在對采空區進行治理時由專業人員對該區域進行測繪，以做好資料的收集與整理工作。

3)對于多類型采空區，則應根據實際情況定制相應治理方案，確保方案實施的可行性。

4)對于情況不明空區應采取潛孔鉆進行勘探，以提高安全治理。

3 鐵礦采空區治理與露天開采協同技術的有效措施

3.1 增加礦坑探礦方面的工作

礦山地質探礦工作對于開采具有重要作用，不但可以提高開采的安全性，且還對地震勘測精準性方面有重要作用，對礦勘工作后續也具有一定作用。如在建礦之處，往往對于礦山地質情況的勘探不夠重視，而更多的則是以開采作為管理重點，以此造成生產過程中礦石產量與預期不符等情況，造成礦量開采不能滿足實際要求。同時，在開采過程中隨意開采，未能根據相應勘探情況進行開采，都會造成礦山的開采無法正常進行，且會造成開采地區成為礦山采空區，都會對開采人員生命與財產安全造成威脅。而在勘探過程中，工作人員都是根據兩孔見礦以及層位相同的礦體納為相同礦體進行勘探，但是其參考的內容相對較少，只是根據兩孔則難以判斷整體礦體情況，也無法對礦體真實情況有所全面了解，這無法作為礦山地質考量進行參考。因此，在開始生產探礦時，則可以采取兩個鉆孔去設計坑道，進而能更加清楚的了解到礦體是否連續，以此再去判斷是否要進行生產工作，降低生產的盲從性。

比如，某礦床為大型沉積變質的礦床，且發現主礦的走向接近2 000 m，且縱向深度也有1 400 m，可以判斷礦體的規模相對較大。對該礦山進行勘測時發現其礦體為層狀，厚度復雜程度為中等，礦體在產狀上也較為穩定。但是，仍有一些巖脈對礦體中穿插，這對礦體穩定性方面也有一定影響。礦石類型以富含陽起石(部分為鎂鐵閃石，透閃石)的磁鐵石英巖為主，氧化礦石僅地表有少量，且多已采出。鐵礦組分簡單，TFe變化系數均<7 %，礦石質量穩定，分布均勻。與此同時，礦山礦產資源在開采之前要對其進行取樣，以此了解其質量情況，這與礦山生產質量以及產量是否滿足開采要求有很大關系。而對于地質技術人員來說，則要對礦山數據予以全面提供，進而才能對礦體之間的界限有更為清楚了解。而只有料及到礦體實際情況才能進一步確定礦體的邊界線，才能確保貧化率準確性，以此能在開采中做好降低貧化率損失的前期準備工作。因此，礦山地質工作對礦石質量以及礦石品質確定，以及降低和預防貧化率損失等方面都有積極作用。

3.2 空區穩定性影響因素分析

采取現有的軟件對采空區情況進行策略與計算，如對采空區的穩定性等可通過軟件進行計算與分析，且經過測算之后則可以對采空區的幫壁、頂板以及底板的拉應力集中區有更為清楚認知。因采空區的幫壁以及頂底板的交界處處于剪應力以及壓應力較為集中區域，其最大拉力也會出現在采空區頂板中間位置，而最大剪應力以及壓應力則會在采空區的邊角位置。再者，基于巖石性質以及地質結構所出現的變化，則會對空區的頂板穩定性方面造成一定影響，且變化越大所造成的影響越深。因此，在露天采礦生產時應考慮以上問題，以降低安全事故的發生。

4 結 語

綜上所述，過度開采礦產資源或者是開采生產后治理不及時，治理方法不正確均會導致采空區的出現，并且長期下去可能會引發地質下陷，坍塌等事件，嚴重時還會對人員生命財產安全造成威脅。對此，在進行礦產資源開采生產時，必須要加強對對礦產開采地區的勘察，重視對采空區的治理與規劃，使得整個礦產資源的開采與生產均有安全保障，為提高礦產資源開發生產的安全效益、生產效益以及社會效益具有重要的意義。