露天煤矿采空区处理与采矿一体化研究

石鑫

[摘 要]于露天煤矿开采过程而言，需要对采空区进行处理，该项工作对矿山安全高效的开采以及防止坍塌事故的发生具有重要意义。对露天煤矿采空区的特点进行研究，并对不同部位的采空区提出相应的治理方案，在此基础上进行采空区处理与采矿一体化的研究。

[关键词]露天煤矿;采空区;采矿一体化

一、采空区的治理方法

当前，对采空区的治理方法可以归纳为5类，分别为填充法、封闭法、小孔径矿柱崩落法、深孔爆破法、抛掷爆破法。

其中，填充法的使用在国内比较常见，并且较为成熟，由于填充法的填充材料有很多种，所以填充的方式也不尽相同，主要有干式、高水速凝全水固化胶结、高浓度全尾砂等，以上这些填充方式在技术上都可以实现。小孔径矿柱崩落法适用于采空区顶板岩石厚度较小的情况。由于此方法技术难度较大，投资也非常大，效率较低，所以不建议采用此种方法。而封闭法的使用就相对灵活，它特别适用于小范围的、对周边没有影响的采空区;但是这种方法不适用于露天开采境界内的采空区，可以在原煤运输巷道影响区的治理工作中应用。除此之外，还有一种方法就是深孔爆破法，这种方法把露天矿采空区处理和爆破岩石有机地结合在一起，既处理了采空区，又达到爆破岩石的目的，和其他几种方法相比，此方法具有技术简单、投资较少、安全可靠等优点。所以，在露天采场内采空区用这种处理方法是最为理想的。

因此，对露天煤矿运输巷道附近的采空区进行处理时，建议使用填充法和封闭法比较合适;对露天采场下部的采空区进行处理时，建议使用深孔爆破法来处理。

二、采空区处理与采矿一体化

在露天矿的开采与生产过程中，采空区的存在影响安全开采，所以要将采空区处理与采矿进行统一规划，形成采空区处理与采矿一体化系统。具体步骤如下：

（一）采矿区资料收集

通过收集现有露天煤矿的地质特征、现场情况、岩石层位、工作人员的经验等作为依据，详细分析采矿区发生问题概率较大的范围。

（二）物探探测

聘请有资质的、经验丰富的物探公司，对露天煤矿的采空区进行探测，初步确定采空区的范围。

（三）钻探探测

结合物探公司探测出的范围，进行合理的工程钻探。钻探时要根据实际情况选择合适的钻机，钻探时检测地压，如有问题立即停止钻探工作。

（四）资料汇总

相关部门将以上获得的所有资料进行研究分析，最终确定采空区的具体位置，并在采场上做好標注，同时建立采空区三维地质模型。根据采空区的不同从而选择不同的方案，切不可使用一套方案解决，要做到具体问题具体分析。

（五）采空区处理

相关技术人员将采空区进行分类，可以根据采空区上覆岩层的厚度来分类，结合分类结果和采空区的位置，对露天矿场的生产综合考虑，制定出采空区的治理措施，从而指导生产。

三、采空区的安全措施

本文通过充分研究采空区的探测方法、采空区处理的方法以及采空区上覆岩层厚度等，从而得出采空区安全生产的措施，从而确保在露天煤矿采空区进行生产作业的人员和设备的安全，具体措施如下。

（一）人员和设备安全操作措施

工作人员和设备需要在采空区上方进行作业时，要想确保设备和人员的安全，则需要制定相应的操作措施。（1）依据采空区上方的覆岩层厚度，划出可能出现采空区的危险范围，同时做出危险标识，禁止人员和设备进入此区域。（2）倘若需要在采空区的危险区域内进行穿孔作业，则需要在危险界限内工作，不要在边缘作业，同时要做好出现危险时的撤退预案，确保钻机能够及时离开现场。除此之外，钻机不在作业时，应远离采空区。（3）在采空区进行钻孔时，需要根据不同的情况，采用不同的钻孔处置措施，如果出现高温孔或者火孔，应当做好灭火、降温的处理措施。（4）制定爆破作业流程，工作人员进行作业时，应严格按照流程作业。

（二）采空区安全作业技术措施

首先，成立专门的机构，配备专门的技术人员，对采空区作业进行安全监督;其次，相关部门对采空区的具体位置作出明确标注，同时设置警示标识，然后采矿需要的辅助设备在采空区进行作业时，应当经过安全稳定性能的测试，根据测试结果判定是否可以进行采空区作业，同时作业时要严格按照制定的作业流程操作;最后，大型设备需要进入采空区作业时，不但要进行安全稳定性能的测试，还需要对地压进行检测，如有任何异常及时报告，确保所有人员和设备撤离采空区。

综上所述，在露天煤矿生产时，采空区的处理十分关键，但是也不能将生产全部停下来只进行采空区的处理，这样大大浪费了人力和物力。因此需要将采空区的处理与采矿有机结合，实现采空区的处理与采矿一体化。本文通过对采空区的处理方法进行研究，确定采空区的处理方法，同时根据采空区的不同情况进行汇总分析，制定出采空区的安全措施，促使相关单位在露天煤矿采空区作业更加安全、可靠。

参考文献：

[1]刘子才.煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析[J].黑龙江科学，2018，9（18）：88-89

[2]衣方，李泽华，李孝林，王雷，张志强，马平.露天矿采空区综合治理爆破技术方案[J].露天采矿技术，2018，33（3）：65-68

[作者单位]

中煤平朔集团东露天矿

（编辑：薄跃华）