洛钼集团三道庄钼矿采空区探测与治理技术探讨.pdf

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1、磅他第28卷第2期GEOLOGYOFSHAANXI2010年12月文章编号：1001-6996(2010)O2一oo81一O5洛钼集团三道庄钼矿采空区探测与治理技术探讨张金柱，张金良，朱宏伟(洛阳栾川钼业集团矿山公司，河南栾川471542)摘要：本文介绍了洛阳栾川钼业集团三道庄矿区露天境界内地下采空区的赋存形态、探测方法及治理技术等，对国内外同类型矿山资源的采空区治理、矿山合理开发利用具有参考意义。关键词：采空区；探测；治理；探讨中图分类号：P618．650．8文献标识码：B洛阳栾川钼业集团股份有限公司开采的三道庄矿区，蕴藏B+C+D级储量58713万吨

2、，钼金属量67．25万吨，钨金属5O．25万吨。2006年7月形成30000t／d的露天生产规模，属国内大型的有色金属露采企业。但是由于八九十年代乡镇、集体、民营企业地下无序开采，露天开采境界形成近2000万m。的地下采空区，2005年以后，地表多次塌陷，地表塌陷面积达38万m。，最大塌陷深度7O一80m。采空区的存在，严重影响到矿区露天开采生产工作，因此必须对采空区进行探测与治理。本文就洛钼集团三道庄钼矿采空区的探测与治理技术进行探讨。1三道庄钼矿采空区的特点及对露天采矿生产的影响1．1三道庄钼矿采空区的主要特点采空区位于富矿区内，无序开采及矿柱被采破

3、坏现象严重。使得采空区形态不规则、深度不定、边界不清、大小及高低不一致；采空区复合交错、面积大、间隔层较薄，甚至几层相互采透贯通，有大量盲采空区存在。1．2三道庄钼矿采空区对露天采矿生产的影响(1)破坏了露天生产的采剥顺序，制约了正常的采剥生产，使正常的台阶铲装、穿孔、爆破等工序被打乱，造成生产不协调。(2)大量采空区的存在，随时都可能发生各种规模的地压活动，使施工作业的人员、设收稿日期：201O—O8—23作者简介：张金柱，男，42岁，1990年7月毕业于昆明冶金高等专科学校，主要从事矿山采空区探测及采空区治理工作。82陕西地质第28卷备、仪器随时面临

4、着危险。(3)设备穿孔难度大，穿孔质量低，爆破效果不佳，大块多，二次破碎成本高，增加企业成本。(4)采空区探测、穿孔、铲装等作业缓慢，普通钻探设备根本无法探到塌陷下部采空区。2三道庄钼矿采空区的探测方法针对三道庄钼矿地下采空区的复杂性，结合露天生产实际，采用物探方法、钻孔探测法及三维激光探测法相结合的手段，对露天境界内地下采空区进行探测。即先采用物探方法，对境界内地下采空区进行大面积探测，初步确定采空区的位置和埋藏深度，然后根据物探方法探测的采空区结果，采用钻孔探测，准确掌握采空区顶板厚度以及采空区高度，最后采用三维激光探测法对采空区逐一进行精确扫描探测

5、，准确掌握采空区面积、高度、形态。三种探测方法相互补充，可准确探测地下采空区的基本情况。2．1物探方法针对三道庄矿区的采空区分布情况与地形地质条件，采用高密度电法和地震映象法可满足本矿区采空区探测精度要求。通过试验分析，较好的显示出采空区的顶界埋深。这两种方法的优点是施工方便，成本低，缺点是精度较低，地表浮渣层厚度大时，误差较大。2．2钻孔探测在台阶面按一定网度，采用潜孔锤钻进工艺将采空区钻透，利用测绳丈量采空区的高度。当台阶面有较厚浮渣覆盖，潜孔锤钻进工艺无法穿孔时，采用地质岩芯钻机下套管钻进工艺，对采空区进行探测。该方法的优点是可精确控制采空区顶板厚

6、度、采空区高度和采空区的平面位置，可用于有资料的采空区的验证。缺点是工程量大，成本高，须多次穿孔探测，对无资料的采空区探测盲目性大。2．3三维探测法采用三维激光探测探测仪，利用穿透采空区的钻孔将三维激光探测探测仪激光探头下至采空区，进行全方位扫描，由地表计算机记录探测数据，由supac或AutoCAD软件根据收集数据形成采空区三维立体图。该方法优点是施工简单，探测精度高，周期短；缺点是必须有通往探测采空区的探测孔，红外线激光井下探测，范围有限，另外当有矿柱阻挡时不能获取完整的采空区图像。3三道庄钼矿采空区治理技术3．1单层采空区治理技术在保证采空区顶板至

7、台阶顶面厚度不小于最小安全厚度的前提下，利用台阶坡面为自由面中深孔爆破崩落法处理单层采空区，单层采空区处理钻孔布置示意图见图1。对采空区顶板距台阶顶面厚度小于最小安全厚度的采空区，采用小型潜孔钻机从采空区侧面剥离，从采第2期张金柱等：洛钼集团三道庄钼矿采空区探测与治理技术探讨83空区一侧布置下向斜孔，分次爆破崩落处理。3．2多层采空区治理技术多层采空区的处理，主要是根据台阶水平、采空区赋存形态及现场实际情况分别采取分层分次处理和多层一次处理两种方法。3．2．1分层分次处理先处理上层采空区，然后再处理下层采空区。上层采空区按单层采空区处理方法进行处理。在保

8、证采空区顶板至台阶顶面厚度不小于最小安全厚度的前提下，利用台阶坡面为自由面中深孔