露天铁矿采空区的探测与治理技术管理体系

邓永波

（宏大爆破有限公司 广东广州 510623）

1 引言

现在，中国的一部分小型铁矿受到其技术的制约，未对采空区出现的自燃情况还有区域进行仔细的造册登记，还有就是因为时间过长，大部分生产区域在地质这方面的资料准备不充分，为目前进行的露天铁矿开采的确认造成了极大的困难。将出现这一特殊问题的区域查明并进行标注，为铁矿在开采过程中方面提早应用预防办法，这对于铁矿开采期间的安全度还有提升采空区域的铁矿的回收效率具备了极为重要的意义。

2 探测方式

对于露天铁矿当中出现的采空区这个问题的探测，现在的西方某些发达国家是将物探这种方式当作重点使用的方法，而中国现在则是将钻探当作重点使用的方法，物探当作辅助进行的方法。使用物探进行采空区的探测的方式普遍意义上能够区分为下述几类：

2.1 重力

露天铁矿当中出现的采空区这个问题是由于在开采过程中，在质量方面造成了亏损，最终导致了低重力存在异常这个问题的出现。使用重力对露天铁矿当中出现的采空区这个问题进行勘探的这个方式是使用地质体当中出现的质量亏损或者是盈余的方式，在地表当中观察监测它们造成的重力异常情况，最终对地下的地质体的地理分布还有大小以及便捷等问题进行确定。

2.2 电磁

2.2.1 极高密度

使用这种方式进行对露天铁矿当中出现的采空区这个问题的探测，它的精准度极高，因此使用极为普遍，可是这种探测方式能够探测到的深度不大，普遍适合应用在对老巷的探测当中，这种方法进行探测的深度普遍在50～60m之间。

2.2.2 瞬变

普遍状况中，露天铁矿当中出现的采空的区域会比正常的岩层受到的电阻率要高，因此，采空区会在电阻率的剖面图当中表现出高阻异常的情况；假如铁矿层当中有采空区出现，并且该区域充满水的状况下，会造成采空区的电阻率普遍都比正常岩层当中的电阻率低，此时，采空区会在电阻率的剖面图当中表现出低阻异常的状况。

这种对露天铁矿当中出现的采空区进行探测的方式的优势是：具备极强的辨别能力、有极为强劲的穿透能力、极为高效的工作效率、受到地形因素的制约、展开观察监测还有对于存在的低电阻极为敏感。这种探测方式是目前正在快速推广应用的物探类型的探测方式。

2.2.3 使用雷达进行探地

这种进行对露天铁矿当中出现的采空区域探测的方式使用的是极高频率的电磁波在传播过程当中，它的强度以及波形会跟随它所经过的介质在电性质还有几何形态这两个方面的转变而产生转变。这种进行探测的方式适合对探测深度不大的采空区域使用，它具备适合使用的面积较广，而且进行探测的分辨率极高这两个方面的优势，它在工程项目当中的使用已经获得了大多数的认同。

2.2.4 地震

这种进行探测的方式是将介质之间存在的弹性差距当作基础，探究波长产生变化的规律。在对露天铁矿当中存在的采空区域进行探测期间，此类探测方式的使用频率也是相当的高，但是，此类进行探测的方式具备极大的制约性，极易受到地形因素的干扰，同样的，它也极易受到重复多次的反射波的影响，同时也极易对参数的探究工作造成干扰。

2.2.5 使用放射性进行测量

在对采空区域进行探测的过程当中，普遍会使用到的是这类方式当中的氡气进行测量，这种方式在对采空区域进行实际探测的工作当中具备极为优良的使用成果。氡气本身就是一种天然的具备放射性质的铀系当中的气体元素，因为经过团族的搬迁转移还有承接力量向下传输、向外扩散以及对流还有抽吸等等这些作用，它表现出了十分强大的在迁移方面的作用，极易从很深的地方向上面进行扩散，然后再进入至土壤当中。所以，在富有铀、镭这两类物质且相对集中的区域、还有就是该区域的地质结构破碎带的上方位置以及采空区域的上方位置全部能够形成富足、集中的氡气，并且在它的周围区域氡气的含量显著降低。

优势：对进行探测的场地有很强的使用能力、不易受到地电以及地磁等因素的干扰、能够探测的深度极大。

3 我国普遍使用的探测方式

我国在这方面探测普遍使用的方式是：物探（极高密度用电的方式+对氡气进行测量的方式）-探孔洞进行验证-3D激光扫描的技术。

物探技术可以较为精准的把控它的大致区域和深度，在其怀疑区域采取打探孔的方式展开验证，若真实存在采空的区域，就使用激光扫描的仪器展开扫描。

使用3D激光扫描仪在中国的露天矿井中对采空区域进行探测的空间分布存在大量的使用，使用3D激光扫描对预先判定存在采空的区域展开3D的空间扫描，在对其在实际的探测使用过程当中都获得了很好的成果，下面简单介绍一下它的使用成果。

原理：3D激光扫描仪在进入到钻孔之后，经过全方位球型激光对该区域展开扫描，经过发射出的激光对被测物体表面的立体坐标进行扫描获得，再由后期参数处理形成该区域的3D模型。

4 结束语

由于露天铁矿当中出现的采空区给其自身的生产安全造成了巨大的隐患，我们面对有此类型地质灾害的露天铁矿当中出现的采空的区域进行合理的、全方位的探测工作，为露天铁矿的开采效率的提升以及生产安全的保障进行高效、有针对性的预防工作。

参考文献

[1]张加权，贺昌斌，解廷堃，等.露天煤矿采空区的探测与治理技术管理体系[J].露天采矿技术，2017，32（12）：12～15.

[2]刘博文，王振伟，李伟，等.露天矿地下采空区探测与治理技术应用与实践[J].中国煤炭，2017（11）：42～46.