某黑钨矿采区地压控制技术

黄 科

（江西省大吉山钨业有限公司，江西 赣州 341801）

在地下开采过程中，由于其深度的不断增加，地压问题也日益突出，因而近年来地压控制技术在其中的作用日益受到重视。目前，我国在地下采矿开采过程中，采用的方式依然是传统的方式，即通过井下岩石移动观测，通过人工测量获取数据的方式进行的。随着信息技术的飞速发展，这种传统的方式，其不仅难以实施监测地压的变化，还难以保障测量人员的安全。同时，数据获取的可靠性和准确性也很难得到保障。因此，本研究以某黑钨矿采区为例，对地压控制技术进行了进一步的探讨[1]。

1 某黑钨矿采区概况

某黑钨矿采区，位于江西省，为岩浆后期高温热液裂隙充填矿床，矿区面积达1平方公里，工业脉111条，呈平行、密集、间疏、分组成带、产在约1km2倾斜岩层中。水平延伸最长为1150m，最短只有48m，平均长度约700m，垂直延深最大可达900m，平均延深600余米；单脉幅宽由0.06至3.00m,平均脉幅宽0.45米，每组矿脉宽度60m～70m，脉组间距70m～280m不等。矿脉以陡倾斜产出，沿走向、倾向变化很大，水平方向上由西向东分散，垂直方向上是由上到下收敛成楔形。该矿区在开采过程中，采用的方式主要有浅孔留矿法、阶段矿房法等等。在开采深度的不断增加的情况下，这一问题会越来越严重。地压活动的诱发与这一问题有着密切的关系。地压活动对矿上的健康发展也具有重要的影响。因此，以某黑钨矿采区为例，研究地压控制技术是十分重要的。

2 影响地压活动的因素

在矿体开采的过程中，地压活动是其必然的结果。在开采矿体的过程中，地压活动会受到诸多因素的影响，主要包括两个方面，即自然因素和生产因素。从自然因素这一角度来说，其主要包括矿岩岩性、矿体倾斜度和赋存深度，以及矿体的构造发育情况等等。从生产因素这一角度来说，其主要包括采矿的方法、对采空区的处理、回采的顺序等等。通过对某黑钨矿采区的研究，发现影响该矿区地压活动的因素主要是破碎带、采空区密集、不合理开采、地表塌陷和深部应力影响。不规则的工程布置和无序的施工易产生采区的多次应力集中，这样势必降低井下岩体的承载能力，从而影响采区的稳定，最终引发地压活动。在开采过程中，就会导致采矿区的失稳甚至是坍塌[2]。

3 地压活动的表现形式

在对采区的调查中发现，断层破碎带以及地表塌陷底部周边地段是地压活动的主要区域，其活动的表现形式主要是上采十分困难。例如，当上采达到一定高度时，上盘的压力就会增大，进而有的采场正常回采困难。同时，在地质构造的影响下，岩块受到自重应力的影响，会导致采矿区内的岩体变形，进而导致垮塌。因此，地压活动的另一个重要表现形式就是小范围的岩移，其主要表现为变形、片帮以及支柱折断等等。地压活动不仅会影响矿山的安全，也会在很大程度上增加回采作业的难度，更会对企业的经济效益产生影响。因此，地压控制技术的研究是十分必要的[3]。

4 某黑钨矿采区地压控制的几点方法

（1）合理安排生产作业。为有效预防并降低其危害，通常区域性的地压活动，可分为四个阶段，即初始来压阶段，岩层明显变形、破坏阶段，岩层移动阶段和相对稳定阶段。因此，对于构造发育、矿岩稳定性较差和应力相对集中等地压活动频繁地段，在初始阶段和稳定阶段作业比较安全。雨季为地压多发时期，避开在地压活动明显区域作业，以免引发地压灾害。对于临近破碎带的施工，采取适当增加炮孔、减少每个炮孔的装药量等控制爆破的方式进行，以降低由爆破产生的地震波，达到减轻对围岩影响的目的。

（2）注重规范采矿的顺序。在回采过程中，岩体应力逐渐发生了显著的变化，这主要是由于地压的分布以及转移会随着开采空间的变化而产生很大的变化，为避免这种变化所带来的影响，应注重规范采矿的顺序。具体来说，应主要从以下几方面着手：第一，对于同一水平的矿脉，在开采过程中，应沿着矿体的走向进行，将矿体中央作为起点进行开采。同时，在中央部位形成卸载区域。第二，对于纵向水平来说，开采顺序应从上到下开始进行开采。第三，对于处于平行的矿脉进行开采时，应先在上盘进行开采，然后再进行下盘的开采。

（3）注重对采空区的处理。空区小围岩稳固、赋存在边缘的采空区采取封闭方式进行处理；对于赋存在构造带岩体稳固性较差的采空区，采取崩落采场间夹墙、间柱和顶底柱的形式进行处理；对于未处理，或处理不到位的较大采空区，可采取废石进行充填。

（4）采矿方法选择。对该采矿区进行开采的过程中，其采用的方法有阶段矿房法以及浅孔留矿法等等。其中，浅孔留矿法是较为传统的采矿方法，其优势在于工艺简单，且切割工程量较小等特点。然而，在临近破碎带，尤其是厚矿体，就是不合适采用分段凿岩阶段矿房法。这主要是由于在这一区域，使用这种方法，其会导致垮塌，进而导致局部地压活动，从而影响生产的安全性，也会导致矿资源有效的回收。因此，应寻找更加适宜的方法。

（5）其他相关措施或技术的采用。为确保地压控制技术的有效，除了采取以上的措施外，还应注重采用其他的措施或及时，具体来说，主要包括以下几方面：第一，数字地压微震监测系统技术应用，可连续、实时、全天候连续监测以及多通道大范围监测。第二，注重对采场结构以及参数的进一步优化，以注重维护采矿区的稳定。第三，注重排水，以降低地压活动的产生。最后，注重对技术的管理，并注重提升管理意识，以保障矿山的生产安全[4]。

5 实施效果和结语

通过各种措施的逐渐完善和落实，尤其是对采空区的处理，其促使整个矿区的地压活动得到了有效的控制，最显著的效果就是地压活动现象减少。采矿的难度也显著降低。

通过本文的研究，可得出以下三点结论：第一，地下开采会引发地压活动，地压活动的产生其有自然因素，也有生产因素。第二，只有综合性的控制技术，才能取得良好的效果。最后，对地压活动进行有效的控制是具有重要的价值和意义的，其不仅能够在一定程度上保障矿山的安全，还能够在一定程度上保障资源的合理利用。同时，也能够保证企业的经济效果最大化。

[1]陈祥祥，苏振豪，李凌飞，等.某钨矿地压微震监测系统技术应用研究[J].中国钨业，2016，31(4):26-31.

[2]罗小燕，夏东斌，李小芳，等.某钨矿地压检测系统设计与仿真[J].有色金属(选矿部分)，2017,11(01):207-211.

[3]徐锋，周仁勇.某钨矿地压活动与防范措施[J].世界有色金属，2016,16(16):132-133.

[4]曾凡珍.某黑钨矿采区地压控制技术[J].有色金属科学与工程，2017，8(1):122-126.