铁矿采空区治理与露天开采协同技术的实施

苏文泉

(福建省德化鑫阳矿业有限公司，福建 泉州 362500)

0 引 言

我国作为一个矿产资源开发及利用大国，一直以来我国金属矿山多是利用空场开采的方式来实施采矿操作，且必须要保障四周的矿石与围岩稳定性要达到一定的要求，保证整个开采过程的安全性。基于此，采用露天开采与采空地区治理相结合的方法实施一体化协同处理模式，对于消除我国矿产资源采空区安全隐患，提高露天采矿生产安全性具有重要的意义。

1 采空区治理与露天开采技术思路

对于采空区的治理以及露天开采技术的思路是基于两者在技术上进行的梳理，以此根据矿区采空区的地质来进行细致分析，根据相应情况采取合理的技术措施，如通过探测、充填、地表采装运输为一系列流程的协调开采生产与组织模式，进而在技术手段上避免出现顶板崩落情况，也可以对采空区进行更为全面的核心技术勘测。因此，针对存在的问题，要对空区类型进行区分，以定制相应的方案进行处理。如对地采资料的收集，主要通过采空区在勘测以及检测中的资料去分析采场的实际情况，以对生产勘探进行程序化管理，也可以对空采取提供相应的监控方案。对于露天采矿来说，在生产中也要进行一系列的管理工作，如探测、检测、充填、崩落处理、采装、运输等工作，以此将矿产资源应用到适宜的地方。应用采空区治理与露天开采技术主要是为了可以有效减少在矿产开采与生产期间所造成的采空区基础上进行再次开采时所造成的安全问题，进而提高整个露天矿产资源开采生产的安全性。

2 采空区治理与露天开采技术关键要素

在进行采空区治理与露天开采时，必须要对所有涉及到的环节进行明确的规定，并且矿产资源开采与生产企业还可利用完善的制度来规范工作人员的行为举止，加强对其安全意识的培养，制定详细地采空区治理技术方案，以此为采空区治理与露天开采协同技术的实施提供有利保障。

1)在实际采矿之前一定要对地质进行全面勘探，且对于露天边坡30 m距离应设为无空区。

2)对空区资料应进行全面收集和整理，以此可以在对采空区进行治理时由专业人员对该区域进行测绘，以做好资料的收集与整理工作。

3)对于多类型采空区，则应根据实际情况定制相应治理方案，确保方案实施的可行性。

4)对于情况不明空区应采取潜孔钻进行勘探，以提高安全治理。

3 铁矿采空区治理与露天开采协同技术的有效措施

3.1 增加矿坑探矿方面的工作

矿山地质探矿工作对于开采具有重要作用，不但可以提高开采的安全性，且还对地震勘测精准性方面有重要作用，对矿勘工作后续也具有一定作用。如在建矿之处，往往对于矿山地质情况的勘探不够重视，而更多的则是以开采作为管理重点，以此造成生产过程中矿石产量与预期不符等情况，造成矿量开采不能满足实际要求。同时，在开采过程中随意开采，未能根据相应勘探情况进行开采，都会造成矿山的开采无法正常进行，且会造成开采地区成为矿山采空区，都会对开采人员生命与财产安全造成威胁。而在勘探过程中，工作人员都是根据两孔见矿以及层位相同的矿体纳为相同矿体进行勘探，但是其参考的内容相对较少，只是根据两孔则难以判断整体矿体情况，也无法对矿体真实情况有所全面了解，这无法作为矿山地质考量进行参考。因此，在开始生产探矿时，则可以采取两个钻孔去设计坑道，进而能更加清楚的了解到矿体是否连续，以此再去判断是否要进行生产工作，降低生产的盲从性。

比如，某矿床为大型沉积变质的矿床，且发现主矿的走向接近2 000 m，且纵向深度也有1 400 m，可以判断矿体的规模相对较大。对该矿山进行勘测时发现其矿体为层状，厚度复杂程度为中等，矿体在产状上也较为稳定。但是，仍有一些岩脉对矿体中穿插，这对矿体稳定性方面也有一定影响。矿石类型以富含阳起石(部分为镁铁闪石，透闪石)的磁铁石英岩为主，氧化矿石仅地表有少量，且多已采出。铁矿组分简单，TFe变化系数均<7 %，矿石质量稳定，分布均匀。与此同时，矿山矿产资源在开采之前要对其进行取样，以此了解其质量情况，这与矿山生产质量以及产量是否满足开采要求有很大关系。而对于地质技术人员来说，则要对矿山数据予以全面提供，进而才能对矿体之间的界限有更为清楚了解。而只有料及到矿体实际情况才能进一步确定矿体的边界线，才能确保贫化率准确性，以此能在开采中做好降低贫化率损失的前期准备工作。因此，矿山地质工作对矿石质量以及矿石品质确定，以及降低和预防贫化率损失等方面都有积极作用。

3.2 空区稳定性影响因素分析

采取现有的软件对采空区情况进行策略与计算，如对采空区的稳定性等可通过软件进行计算与分析，且经过测算之后则可以对采空区的帮壁、顶板以及底板的拉应力集中区有更为清楚认知。因采空区的帮壁以及顶底板的交界处处于剪应力以及压应力较为集中区域，其最大拉力也会出现在采空区顶板中间位置，而最大剪应力以及压应力则会在采空区的边角位置。再者，基于岩石性质以及地质结构所出现的变化，则会对空区的顶板稳定性方面造成一定影响，且变化越大所造成的影响越深。因此，在露天采矿生产时应考虑以上问题，以降低安全事故的发生。

4 结 语

综上所述，过度开采矿产资源或者是开采生产后治理不及时，治理方法不正确均会导致采空区的出现，并且长期下去可能会引发地质下陷，坍塌等事件，严重时还会对人员生命财产安全造成威胁。对此，在进行矿产资源开采生产时，必须要加强对对矿产开采地区的勘察，重视对采空区的治理与规划，使得整个矿产资源的开采与生产均有安全保障，为提高矿产资源开发生产的安全效益、生产效益以及社会效益具有重要的意义。