地下礦山空場法采空區的治理

張紹周

（昆明工業職業技術學院，云南 安寧 650300）

關鍵字：地下礦山；分段空場法；采空區；治理

空場采礦法適用礦體厚度＞6m，傾角＞45°，礦石和圍巖中等穩定的礦體，是一種生產效率高、成本低的采礦法，通常是將礦塊劃分為礦房和礦柱，逐步回采。在回采過程中，采空區主要依靠暫留或永久保留的礦柱支撐，采空區暫時空著，不做處理，但一個階段或一組采場開采結束后，要及時進行礦柱的回采，同時對空區進行處理，以達到安全生產的目的[1]。

1 某地下礦山空場法采區概況（如圖1）

某地下礦山由空場法形成的采空區主要有3個：II1礦體頭部采區、V2礦體頭部采區、II2-1礦體頭部采區，基本概況如下：

1.1 II1礦體頭部采區

Ⅱ1頭部采區主要回采II1礦體710m標高以上的礦體，與II1礦體中I采區留設隔離礦柱，采礦方法為房柱法，其開采范圍710m～850m標高，730m標高以上的礦體已經回采結束，已采取封堵措施，現階段710m分段還未開采。

1.2 V2礦體頭部采區

V2礦體位于II1頭部礦體的西北側，是后期生產探礦發現的礦體，主要回采730m至790m標高之間的礦體，采空區頂板暴露面積為6600㎡，采空區高度為75m，目前已回采結束，采出礦石體積約39.28萬m3。

1.3 II2-1礦體頭部采區

II2-1礦體位于II1頭部礦體的東南部，屬于急傾斜礦體，是后期生產探礦時發現的小礦體，采用空場法進行開采，分段高度為20m，采用中深孔落礦，設計開采范圍為665m～725m，目前已回采至665m分段，665m～725m分段已經采空，采空區高度為45m，采空區頂板暴露面積為5053平方米，采空區體積為31.6萬m3。

2 空場法采空區治理方案

空場法回采，一般將礦塊劃分為礦房和礦柱，逐步回采。在回采過程中，采空區主要依靠永久留設的條柱支撐，條柱的寬度為8m至12m，采空區治理措施為對已經回采結束的采空區聯道及溜井聯道進行封堵，在合適的位置設置卸壓通道，控制采空區頂板暴露面積[2,3]。課題組通過對該礦山空場法采空區的長期調查和統計，結合礦山的實際情況研究決定，對空場法形成的3個采空區主要采用封堵法進行治理。

2.1 II1礦體頭部采空區治理

Ⅱ1頭部采區730以上分段已經回采結束，目前還有710m分段還沒有回采，各盤區之間設置隔離礦柱，礦柱寬度約12m，采空區頂板暴露面積約6450㎡。采空區治理方案為封堵790m以下各分段采空區聯道及各分段溜井聯道，850m以上作為卸壓通道。需要封堵的分段有805m分段，820m分段，835m分段和850分段。

2.2 V2礦體采空區治理

V2礦體采空區單個采空區體積到39.28萬m3，采空區頂板暴露面積達6600㎡，采空區高度75m，V2礦體采空區相對獨立，采空區治理方式為采用500mmC20鋼筋混凝土墻封堵各分段采空區。

2.3 Ⅱ2-1礦體采空區治理

Ⅱ2-1礦體采空區單個采空區體積到31.6萬m3，采空區頂板暴露面積達5050㎡，采空區相對獨立，應盡快回采完畢，及時封堵采空區，封堵的強度為500mmC20鋼筋混凝土墻。

圖1 各采區空間關系圖

3 結語

目前國內外學者對采空區的治理研究取得了可喜的成果，但隨著開采進度不斷地向深部邁進，仍有許多新的問題尚待進行深入研究，本課題組通過對某地下礦山空場法形成的3個采空區進行調查研究，采用封堵法進行治理。該方法充分符合工程實際，有效控制地壓、經濟簡便，取得了良好的效果。