矿山地表塌陷区岩层移动监测监控

矿 山 地 表 塌 陷 区岩 层 移 动 监 测 监 控
韦 峰 ， 孟 中华
（ １ ． 广 西华锡 集 团股 份有 限公 司铜 坑矿 ， 广西 南 丹市 ２ ． 长 沙矿 山研 究 院有 限责 任公 司 ， 湖南 长 沙 摘 ５ ４ ７ ２ ０ ７ ； ４ １ ０ ０ １ ２ ）
Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ １ －２ ９ ０ ０ ＣＮ ４ ３ 一ｌ ３ ４ ７ ／ ＴＤ
采０ １ ５年 １月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｖｏ １ ． １ ５， Ｎｏ １
要： 为 了有 效监控 和 治理 矿 区地表 塌 陷 ， 保 护 地表 重要 建筑 物 ， 针 对铜 坑 矿 三 大矿 体
开采后 形成 的 多层 重复 采 动 的 复 杂 情 况 ， 根 据岩 体 破 坏 程 度 ， 结 合 矿 区数值 模 拟 计 算 结
果． 圈定 了矿 区地 表 岩层 移动破 坏 范 围 。 并按 其破 坏程 度进 行 了多级梯 次 圈定 。并依 照这
坏 及相 应 的地 压监 控 技 术 ． 提 出并 实 施 保 护 矿 山地 表 重要 构建 筑 物 、 防 止 大 面积 采 动 引 起 地 质 灾 害 等
有 效措 施 ， 为矿 山生产创 造 安全 的环 境条 件 。 为矿 山
安 全持 续 发展提 供 技术保 障 。
通 过 对 井下 开 采 的影 响分 析 ． 预计 裂 隙 区影 响
相 应 的治理 和 防范 措 施 ， 制 定 了地 表 塌 陷 区域 岩 层
面观 察线 的最 大下 沉 值 处 各 埋 设 ３个 测 点 ， 在 各 主
断面的观测拐点埋设 ３ 个测点 ， 在观测线边缘处埋 设 ３个 测 点 ， 这 样 每条 线 埋 设 １ ５个测 点 ， 埋 点 采 用
基 岩浇灌 打桩方 式 。
３ ． ２ 监 测 区域划 分及 网 络布置
移 动监 控设 计 。
２ 目标 及 方 法
应 用 矿 区地表 塌 陷 区岩层 移 动 、 采 空 区覆 岩破
按铜 坑矿 地形 位 置和 采 区分布 可分 为 ３ 个 监 测
区域 。３个 区域 （ 从 西 向东 ） 分别 为 ： 细脉带 及 Ⅲ 、 Ｖ 盘 区塌 陷坑 观测 区域 ， 共计 ２ Ｏ个测 点 ； １ ＃ 、 ２ ＃ 水 坝 西 侧 及工 业场 区域 ， 共计 ｌ ８测点 ： 锌 多金 属 矿 体 开 采 区域 ， 共 计 ７个测 点 。
带矿体 、 ９ １ 号 富矿体 和 ９ ２号 巨型矿体 。其 中细脉 带矿 体 、 ９ １ 号 矿 体 开 采 已基 本 结 束 ． 受 多 年 开 采 的
影 响和 民采 破坏 ． 已形成 复杂 的空 区结 构 ． 随着 下部
经过 矿 山有关 科研 项 目前期 研究 与方 案讨 论结
果． 矿 山决 定采 用 托 普 康 Ｇ Ｐ Ｔ一 ７ ５ ０ １ 全 站 仪 对 监 测
关 键词 ： 岩 层移 动 ； 岩移监 控 ； 工程 测 量 ； 地 压监 测 ； 监 测 预警
１ 概 况
。
陷区及井下采动影响范围进行监测。
铜 坑 矿是 华 锡 集 团主要 的矿 物 原 料 生产 基 地 ．
３ 监 控 网络
３ ． １ 监测 方法 与设 备
主要 生 产 的三大 矿 体 按 上 、 中、 下依次分布为 ： 细 脉
一
结果 设 立 了矿 区范 围岩移 观 测工程 测 量控制 网 。 建立 地表 岩移 综合 性监 测监 控 系统 ， 对
矿 区地 表 影响 范 围 内及 其 附近 区域 的公路 及建 筑物 （ 构 筑物 ） 、 竖 井等 实施 有 效监 控 和预 警． 保证 矿 山地 表 重要设 施 的 生产安 全 。
３种 类 型 ， 为 了准 确 计 算 开 采 地 下 矿 产 资 源 引起 地
表 与上 覆岩层 的岩 体遭 到 破坏 而产 生 的位 移 量 ， 避 免 周边 区域 居 民生 活 、 道路 、 设 施 等 遭受 破 坏 ， 确 保 人身、 设 备 安全 生 产 ． 该 矿 注 重 矿 山 地压 监 控 ， 加 强
网内各测点进行倾 角、 水 平移动和地表 沉降测量 。
主要 是在 井 下采 动过 程 中 ． 定期 、 重 复测 定观 测线 上 各 测点在 不 同时 期 内 空 间位 置 变 化 情 况 ． 并 按 照 矿 山井 下各 盘 区开采 情 况适 时 采 取 连 接 测 量 、 全 面 观 测、 单 独 进行 测量 。 并 对地 表破 坏 的测 定 和编 录 。
４ 模拟数值 与实测数据统计及分析
采 用三 维数值 计算 软件 ３ Ｄ — 模 拟 铜 坑矿 细 脉 带 矿体 、 ９ １号矿 体 、 ９ ２号 矿体 和开 采 后 地表 岩 层 移
动 情况 。 其中 ６ ０ ｍｍ 影 响 圈 已经 到 达 水 塘 以西 山
范围 ， 在 矿 区范 围 内 关键 部 位 布 设 岩 层 移 动 观 测 网 等 方法 ， 利 用 和完善 矿 山现 有设 备 ． 对 地表 沉 降和 塌
埋点 观测 方 式 ： 在 ３个工 作 面 走 向 和倾 向主 断
９ ２ 号矿体大规模的开采后 。 受采动影 响的地表从原 有标 高 向下 沉 陷 。 从 而 在 采 空 区上 方 形 成 多 个沉 陷 区域 ， 空 区危害及 地 压安 全 隐患 问题 逐渐显 现 严重 ，
其 发生 形式 主要 包 括 地 面 塌 陷 、 地 面 沉 降 和 地 裂缝