矿山采空区勘查与安全隐患综合治理技术的思考

魏长玉

（河北九华勘查测绘有限责任公司，河北 保定 071000）

多数地方矿山随着多年的不断开采，出现了很多采空区。矿山采空区会对环境以及安全问题造成重大的影响。随着矿山采空区的不断增加，周边的土地资源以及植被资源遭受到了很大的破坏，让水土流失的情况变得越来越严重，同时对矿产资源开发也产生很大影响，对企业生产和生活造成了很大的困扰，使得社会问题频发。为了让地区的环境保护、社会发展以及经济发展进行更好的协调，必须要矿山采空区的周边情况以及采空区的分布情况进行详细的勘查。

1 矿产资源开采的基本情况

我国的矿产资源非常丰富，但同时矿产消耗量也是巨大的，为了让矿产需求得到满足，每年需要开采大量的矿产资源，随着近几年政策的变动，对小矿山进行整顿，提高了矿井年均产量。早期的矿井由于设备以及开采技术等原因，使得采出率低，安全性也得不到保证[1-3]。通常采用的开采方式是人工进行挖掘，或者炮采等，没有将采掘进行很好的区分，致使管理水平低下，无法对矿井生产力进行有效的提高，也为矿山的安全生产带来了巨大的安全隐患[4]。

2 矿山采空区的主要危害

由于矿井的技术改进和整合工作不断的推进，采空区所造成的安全隐患得到越来越多的关注，并且这些问题已经成为了矿井周边区域主要的安全问题，对可持续发展造成了严重的影响。由于部分地区的开采方式落后，普遍采用的残柱式炮采采矿方法以及房柱式采矿法，最终导致采矿地区留下了许多问题，下面本文将对留下的各方面主要问题进行说明：首先是对矿产资源造成大量的浪费。利用房柱式采矿法进行矿产开采，其回采工作主要是在矿山内部留设矿柱，通过留设的矿柱对顶板进行支撑，大量留设的矿柱使得矿产资源的呢开采率低下。其次是留下了地质灾害等安全隐患。在进行开采的时候，均会在矿井下留下大量的矿柱，这些矿柱的分布情况很不均匀，无规律可循。同时这些留设的矿柱会随着时间的增加，而受到不同程度的破坏，因此对于顶板的长时间支撑也不能进行保证。一旦无法对顶板进行支撑，则会出现地表沉降的灾害发生。而与之相邻的开采区域也会受到影响，产生大面积切顶或者冒顶等，严重的还会又发矿震。然后是矿井生产安全隐患。由于早期的开采区域多为无计划性开采，所以形成的采空区的情况记录存在很大的问题，既没有详细的地区记录，也没有实际情况的记录，例如内部是否有积水，内部是否有积水情况等，这些都是重大的安全隐患。第四点是多数采空区还未冒落，导致地表的建筑工程收到很大威胁，房柱式采矿法无对地表的稳定性进行永久保证，而采空区一旦发生塌陷等情况，就会对周围环境以及人们生活区域造成很大威胁。第五点是由于在采空区留下的大量矿柱，会对采取上下方的矿层正常开采工作造成很大影响。其原因是如果上矿层为采空区，那么在对下矿层进行开采的时候，会因为矿柱应力集中，而受到威胁，影响工作面顶板支护。如果采空区是下层矿，那么在对上层矿进行开采的时候，无法保证底板的绝对稳定。第六点是由于采空区的埋深浅，一旦顶板发生垮落，因此而产生的裂缝会直达地表，对地表的植被造成大幅度破坏，让矿山区域水土流失的情况进一步加重。

3 采空区勘查与隐患综合治理实施方案

（1）治理概况。我国采矿沉陷问题受到社会各方的关注，因此各个地方的政府对其进行了高度的关注，不少地区的政府相关部门都针对这一现状颁布了一系列的综合治理方案。还根据实际情况，划定了综合治理区域，根据局部的治理试验区域的情况，积累治理经验，待取得一定成效之后，进行全面的推广[5]。

综合治理方案，主要包括了移民搬迁、道路维护、河沟清理以及崩塌滑坡治理和土地复垦、采空区治理等。同时还根据矿区的实际情况提出了一系列的监测方案，例如土地荒漠化检测、泥石流监测、滑坡监测以及采空区塌陷监测等。除此之外，还对试验区域的现场基本情况进行了了解，其中包含了采空区域的沉陷免疫以及房屋的受损情况等。另外还搜集了相关的资料，便于对试验区域的生态环境以及地质问题进行了解[6]。以上准备情况，为沉陷区域的土地复垦治理提供了很多便利。但是我们必须承认的是，该方式也存在一定程度的不足，例如调查的手段过于单一，无法对小矿山的采空区范围进行确定。所以为了很好的对安全隐患进行治理，必须对地方矿山的采空区分布，以及其他安全隐患分布，例如积水区分布、火区分布等，尽快进行掌握，唯有如此，才能更好的对采空区所诱发的安全问题进行解决。

（2）治理实施方案。治理实施方案主要有以下三个，分别是进行采空区调查、对采空区进行物探勘查以及采空区钻探勘查等。为了更好地对采空区的灾害进行防治，必须采空区的地表情况进行踏勘，然后对矿井的上下对照图进行填绘，将采空区的实际位置、面积以及范围等进行准确的标注。同时还需要对地表建筑物以及构筑物等进行标注，明确好井下各个作业场所之间的关系，对采空区的基本情况进行搜集，建立相关数据库。另外，土地类型及性质、地表附属物情况等，也需要进行数据搜集，建立相关的数据库。在采空区勘查中，最为重要的手段就是物探。综合物探法、放射性勘探以及电法类方法和地震类方法等，都属于采空区物探勘查方法。通过物探法可以对上覆岩体的破裂严重的区域空间分布范围进行查明，同时还可以确定矿柱的空间位置以及空洞的空间位置。

对采空区埋深、地层结构以及顶板、底板岩性和矿层厚度、裂隙带发育状况等进行勘查的时候，采用钻探手段更为适宜。钻探手段在对采空区的分布情况搜集完整的情况下，可以对该区域布置钻孔，从而对断裂带以及垮落带的发育状况查明，并验证物探结果。

4 结语

矿山采空区存在诸多的安全隐患，为矿井开采以及环境都带来了很大的威胁，同时也不利于矿井开采量的提升。相关部门为了提高开采率以及对环境进行更好的保护，制定了了一系列的措施，为矿山采空区的分布勘查保驾护航。对采空区所存在的安全隐患进行治理，不仅对于提升矿井开采率以及环境治理具有重要的意义，对促进安全生产和经济发展的意义同样十分重大。

[1]杨勇,陈清通.综合物探方法在房采采空区勘查中的应用研究[J].中国煤炭,2017,43(8):47-51.

[2]贾海波,任凤玉,丁航行,等.某银多金属矿采空区综合治理方法[J].金属矿山,2018,V47(2):41-45.

[3]李倩,彭孟长,马存金,等.非煤矿山采空区风险指标体系研究[J].中国安全生产科学技术,2017,13(7):106-110.

[4]赵立钦,李凤明,李宏杰,等.隐蔽采空区综合勘查技术研究[J].煤矿开采,2017,22(5):17-20.

[5]王宁,WANGNing.大范围采空区煤自燃综合治理关键技术研究[J].煤炭技术,2017(10):177-179.

[6]陈兰兰,肖海平.金属矿山采空区稳定性研究现状分析[J].中国钨业,2017,32(3):17-21.