采空区处理新技术理论探究和应用实践

《采空区处理新技术理论探究和应用实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、采空区处理新技术理论探究和应用实践　　摘要：采空区处理问题一直是国内外普遍存在的采矿技术难题。本文就采空区处理原则和处理方法、采空区治理关键技术研究、采空区处理的新方法概述及采空区处理方法的发展方向进行了探讨。关键词：采空区处理；新技术中图分类号：TD43文献标识码：A文章编号：引言采空区处理新技术不仅使可以施工费用降低，而且基本能定量设计与施工，这为采空区及其处理的定量安全评价奠定了基础。一、采空区处理原则和处理方法采空区处理原则应满足下述要求:经济上合理；安全可靠,施工方便；提高矿床资源回收率；影响矿山生产时间要越短越好。采空区处理主要有充填、崩落与支撑3种方法,可细分

2、为下述8种:强制崩落围岩,使地表陷落消除空区,或者强制崩落部分围岩使之形成废石垫层,7将作业区段隔开；围岩自然崩落充填空区；用矿石垫层将作业区与采空区隔开；各种材料包括掘进废石、选矿尾砂、或尾砂加其它胶结材料充填空区；留永久矿柱支撑空区；矿柱支撑和充填联合处理；疏通空区及密闭空区；以上两种或几种不同方法联合处理。采空区治理关键技术研究1、浆液集中搅拌为提高施工效率、节约施工成本，治理范围内修建大型水泥粉煤灰浆液搅拌站一座，站内由储料区、搅拌区、控制计量区、主动输送区四部分组成，使用改进后PLY1200型搅拌机，每盘最大拌合量5m，用时平均120s，可依据施工需要，随时对配合

3、比进行调整。为同时保证浆液搅拌时间，设计组装DJC-600型搅拌罐2台可在浆液出料仓后继续搅拌，防止浆液沉淀以及实现注浆泵不停顿注浆。控制计量区采用BS-3000版本，可实现调整水灰比，自动送料生产以及生产量全过程实时记录及查询自动一体化。浆液采用泵送，引进了BW-600R型注浆泵4台。该泵可实现四种不同压力及流量，最大单位流量600L/min，注浆最大压力10Mpa，可较好的满足不同孔径，孔深或注浆工艺的需要。2、管道输送浆液浆液输送采用50mm铁管作为主干管道，50mm钢丝编织液压支架软管作为附属管道，大大提高管道铺设速度和注浆效率。当浆液输送距离大于500米时，浆液流

4、速减缓，注浆压力不能达到设计要求时，站外依照距离平均分设3个二级站，分站共包括DJC-600搅拌机3台以及BW-250型注浆泵6台，浆液在到达二级站后进行第三次搅拌随之泵送，保证在远距离输送到孔口后仍可满足流量及压力要求。3、孔口注浆及加压7按照采空区注浆工艺，孔口自流注浆注满后实施孔口加压注浆，而由于远距离输送，导致孔口压力较注浆泵上显示压力有所误差，故安装孔口压力表，实现真实反映孔口压力并保障压力表不漏浆，实现压力表的重复使用。三、采空区处理的新方法概述1、切槽放顶法切槽放顶法，即控制爆破局部切槽放顶技术。在充分仿真采空区围岩应力分布及岩体移动的基础上提出了该方法，并专

5、门研究了切槽位置、切槽宽度和切槽深度的设计方法，计算了合理的松石垫层厚度，充分应用崩落围岩充填、支撑或封隔采空区。该方法适合处理缓倾斜至水平的采空区，处理43万㎡采空区的成本不超过100万元。2、切顶与矿柱崩落法切顶与矿柱崩落法是李俊平在切槽放顶法的基础上提出的。该方法适合处理薄覆岩采空区，并可从技术上预防非法开采，处理38万㎡采空区的施工成本不超过120万元。3、V型切槽上盘闭合法V型切槽上盘闭合法是种急倾斜薄脉采空区处理方法。其技术要点是:每隔2-3个中段就在采空区的上盘沿矿体走向实施“V型”爆破切槽，引起采空区的上盘向“V7型”切槽口发生下滑并向下盘翻转，导致切槽口上

6、部的采空区闭合或形成自然平衡闭合拱，从而消除切槽口上部的采空区，并借助切槽或掘进切槽施工巷道产生的废石就地充填并消除切槽口下部的采空区。根据切槽放顶法的思想在应力和变形仿真的基础上提出了该方法。根据其技术要点，必须在剖面上合理确定切槽施工巷道的平面位置。“V型”切槽时，沿走向在巷道断面上向采空区扇形布置3-5排切槽炮孔。炮孔方向分别为水平22.5°，45°，－22.5°或－45°。研究表明:在切槽口上方引起约20.0%的采空区闭合，就能满足采空区处理的要求。这时，对薄脉矿体开采形成的采空区，切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离L约取10m；切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离越

7、大，“V型”爆破切槽后切槽口上部的上盘岩体出现受拉区的范围也越大，但施工费用越高；在中等稳固围岩中，若采空区的倾向沿垂直方向发生倒转，切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离L=10m就可确保施工巷道的稳定，否则，水平距离L≥20m；在采空区倾向沿垂直方向不发生倒转的稳固围岩中，L必须大于等于12m；为了避免掘进“V7型”切槽的爆破自由面及废石排放联络道而导致该巷道发生下滑事故，不必专门掘进上述巷道或自由面，而是借助2排方向分别为45°，－22.5°或－45°的排内沿走向间距不超过1m的4-5个密集炮孔和扇形孔内布置的小