浅谈铜露天采场采空区安全管理

邱振华

(广东省大宝山矿业有限公司采矿部，　广东 韶关市　512127)



浅谈铜露天采场采空区安全管理

邱振华

(广东省大宝山矿业有限公司采矿部，广东 韶关市512127)

摘要：大宝山矿目前采用露天开采方式，由于原采用的地下开采以及民采偷采，形成众多的采空区，给露天开采带来了极大的安全隐患，为此，对采空区进行了调查、分析以及安全管理，总结了采空区探测、管理、处理的经验，并成功爆破处理了6个大型采空区，为类似矿山空区处理提供借鉴。

关键词：铜露天采场；采空区；安全管理

1概况

大宝山矿开采历史悠久，铜露天采场由于开采方式的转变(地下开采转为露天开采)，民采偷采猖獗等问题形成众多采空区，给露天开采带来极大的安全隐患，严重影响大宝山铜矿规划与开采生产进度。结合空区资料，针对露天采场下部的采空区进行调查、分析研究，其具有以下特点。

(1) 空区性质复杂，矿柱稀少，并破坏严重，空区顶板连续暴露面积大；采空区分布在东部富矿区域，其跨度、高度均接近甚至超过矿体宽度和厚度。以661-47线591空区为例，空区最大跨度50 m，高度不等，部分高达47 m，暴露面积2035.9 m2，体积10万 m3，规模较大。

(2) 采空区复合交错，空区间隔层较薄，甚至几层相互采透贯通；民采空区分布极为复杂，空间分布星罗布局，交错重叠，空间间隔较薄，甚至几个层面相互采透。

在日常采矿生产中，如何采取有效措施预防采空区发生塌陷，确保采场作业安全，是工作的重点。本文根据近3年的采空区管理经验，从采空区的探测、日常跟踪管理、采空区处理等方面探讨了铜采场采空区的安全管理。

2采空区的探测

采空区的探测主要运用物探和打孔探测2种探测方法。

(1) 物探探测。与长沙矿山研究院合作，利用地震法对采场进行全面探测，标定空区的大概范围，为详细探测及重点探测提供建议数据。但是，由于铜采场存在许多塌方区、岩性变化较大，对探测效果影响较大，这种探测方法准确率不高。

(2) 打超前孔探测。分潜孔钻和地质钻探测，潜孔钻探测即在作业台阶运用潜孔钻打22～25 m深探孔探测下方是否存在采空区，这种探测方法通常是在日常作业过程中确保台阶作业、挖掘机机台安全，车辆道路安全等运用的探测手段；地质钻探测即在作业区域内，根据原地下采空区资料分布情况及矿体分布情况，运用地质钻打60～90 m不等深度对地下采空区进行探测，以预防大型采空区为主的探测手段。

在日常工作中，坚持“有疑必探，先探后进”和“有好矿必探”原则，首先是对即将开采的区域参照原井下采空区分布情况及矿体分布情况进行地质深孔探测，探明采空区情况；再对推进的台阶在施工过程中进一步运用潜孔钻进行探测，以确保作业安全。

3采空区安全管理

运用激光三维扫描仪对采空区进行扫描，以便掌握采空区的空间分布参数，如采空区顶板厚度、高度、跨度、面积等，以便对采空区进行层面管理及为处理提供设计依据。到目前为止，铜采场共扫描采空区16个。

扫描的采空区得出边界后，在作业层面上拉警戒线圈定，树立警示牌并标明采空区参数，如顶板厚度、顶板/底板标高、面积、跨度等，严禁无关人员和车辆进入采空区范围内，同时设置监测测点，每日对监测点进行2次以上测量监测。

对探明采空区做好跟踪管理工作，主要是对未处理的采空区上方作业进行跟踪管理，如在采空区上方进行爆破、排岩作业时，要制定好施工方案，明确机台位置、打机台探孔、明确撤离路线、现场安全管理人员实时监管等，以确保作业安全。

4采空区处理

处理方法主要是爆破崩落顶板法。采空区顶板厚度达到保安厚度临界值时，必须对采空区进行处理，否则顶板失稳易引发塌陷。

对采空区顶板较薄、岩层复杂，下方存在构筑物，处理难度大的大型采空区由设计院提供设计方案，制定施工方案与组织。2014年11月处理685 m中段37线664采空区中，该采空区正处于640平硐上方，处理难度极大，设计要求相当高，对于布孔、装药量、起爆方式的要求相当严格。与设计院合作，共同制定了严密的爆破设计方案，经过爆破崩落处理后，对640平硐毫无影响，成功处理了该采空区,截至目前为止，铜采场共爆破处理大型采空区6个，大大消除了采空区安全隐患。

5结论

在采空区安全管理过程中，最大的困难是采空区探测。因为非法民采的无序盗采活动，新增许多面积大、高度高的盲空区，使得地下采空区处于一种变动的状态之中，难以掌握其规律和具体位置，由于非法民采的疯狂盗采，使得采场发生3次层面大塌陷，最大塌陷面积达2000 m2；加上地质资料准确性不高，矿体不够周祥，大大增加了探孔难度。对于这种情况，在探测过程中形成了“见矿就探，好矿必探” 的原则，但是探孔要求密度大，深度深，探测成本高。为解决这一难题，目前矿业公司正在引进高科技探测手段，即微震探测技术，期望能发挥作用，有效预防采空区塌陷。但最根本的采空区治理还在于清除非法民采，使采空区处于一种静止状态。

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