天马山硫金矿床采空区地压管理办法

浅谈天马山硫金矿床采空区地压管理办法摘要：天马山硫金矿床经过近三十年的开采，存在着大量的采空区，据统计空区体积已达111.06万m3。本文针对采空区现状及其给安全生产带来的隐患，从空区分布状况分析、空区治理方案及其所应采取的安全技术措施等方面，系统阐述了天马山硫金矿床采空区地压管理办法。

关键词：采空区分布治理措施

1 基本情况

天马山矿区硫金矿床属多成矿阶段，多物质来源的层控式同生沉积-高中温岩浆热液叠加改造型矿床，它包括天山（-95m以上）和马山（-95m以下）两个硫金矿床。天马山硫金矿经过近三十年的开采，现已形成8个中段：+5m中段、-25m中段、-55m中段、-95m 中段、-135m中段、-175m中段、-215m中段、-255m中段。据不完全统计，整个矿区-255m以上采空区体积已达111.06万m3，而-135m 以上各中段开采后滞留的空区较多，分布状况为：-55m中段空区约47.87万m3，-95m中段空区约20.17万m3，-135m中段空区约15.02万m3，-175m中段空区约28.00m3，扣除已用尾砂或砼充填的采空区，天马山硫金矿床未充填采空区体积约61.06万m3（其中-175m 中段以上空区为50万m3），占整个矿区采空区体积总量的55%。过去，维持采空区稳定的主要措施是预留一些临时或永久的矿柱，据不完全统计-25m至-55m两中段间预留的矿柱矿量约34万吨。

2 采空区分布状况与分析

2.1 阶段回采现状天马山硫金矿床经过近三十年的开采，已形成8个中段：+5m中段、-25m中段、-55m中段、-95m中段、-135m 中段、-175m中段、-215m中段、-255m中段，其中+5m中段、-25m 中段、-55m中段、-95m中段已基本回采结束，-135m中段回采即将结束，现大量回采已转入-135m中段以下。

2.2 矿山采矿方法天马山硫金矿-25m中段及以上采用的采矿

方法为预切顶下向分层空场采矿嗣后充填法，-55m中段及以下采用的采矿方法为分段空场采矿嗣后充填法。

2.3 采空区分布及分析天马山硫金矿采用嗣后充填采矿法，因充填料不足，造成空区未能及时充填，形成大量的采空区。经统计，-25m中段以上13个、-55m中段9个、-95m中段21个、-135m中段及以下16个，其中：暴露面积最大的空区是-55m中段ⅰ#空区，体积达4054m3；采空区高度最大的是ⅲ#空区，高度达36m。-25m 和-55m中段空区不仅暴露面积大、高度大，而且在纵向上两中段空区大部分重叠，一旦垮塌容易串通，因而危险性极大。

3 空区治理方案

空区处理的实质是：缓和岩体应力集中程度，转移应力集中部位，使应力达到新的平稳，以达到控制地压的目的。空区处理的方法主要有：封闭、充填、崩落围岩三种。经分析比较三种方法的优劣，对于天马山矿区，因地表不允许陷落，崩落围岩法显然行不通，采取单一封闭或充填法，也不能较好地处理空区，本着经济、实用、安全的原则，结合空区现状，采用充填与封闭相结合的空区治理方

案。

4 安全技术措施

目前，天马山硫金矿床井下存在约61.06万m3采空区，是矿山最大的安全隐患之一，若矿区生产大规模的地压活动，将波及地表矿山生产设施的安全，必将带来极大的社会影响。因此，在对采空区进行有效的处理之前，对其地压监测是十分必要的，一方面通过监测采空区的变化和破坏，可以及时了解其安全状况，避免突发的地压活动；另一方面通过对采空区变化及破坏的系统监测，可以掌握其变化规律及发展趋势，从而为采空区治理并最终消除地压危害提供决策依据。

4.1 建议在天马山矿区地表移动范围外设置警戒标志，严禁在移动带内设置建筑物，此外在进入移动带内的入口处设置醒目的文字标牌（这项工作目前已实施）。

4.2 将岩石移动带内的临时居民点和危房人员迁出，以防意外事故的发生（已实施）。

4.3 加快空区治理，进行日常地压监测，确保空区上方设备、设施的安全（已实施）。

4.4 禁止在采空区上部岩体进行非法采矿活动，消除安全隐患（已实施）。

5 结语

5.1 通过对天马山硫金矿采空区地表的岩层移动观测网各测点以及采石场区域测点监测分析表明，天马山采空区目前处于相对稳

定状态，在一定时期内不会发生大规律的地压活动（地表岩层移动监测网于2001年8月建立）。

5.2 由于采空区是矿山往年开采遗留下来的，数量多、体积大，且分布复杂，采空区治理应遵循分期分阶段进行的原则，重点应放在-25m、-55m中段范围内的采空区，采取充填、封闭与监测相结合的办法进行系统治理。

5.3 采空区地压管理的重要性是众所周知的，它是矿山生产中的最大安全隐患之一，应引起全矿上下的高度重视，需要广大工程技术人员共同研究、共同努力。

参考文献：

[1]李世平等著.岩石力学简明教程，煤炭工业出版社，1996年.

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[3]解世俊主编.金属矿床地下开采，冶金工业出版社，1979年11月.

[4]《采矿设计手册》编委会.采矿设计手册，矿床开采卷下册，中国建筑工业出版社，1987年.

[5]赵继银等著.铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司-175m

中段以上回采安全性研究，中钢集团马鞍山矿山研究院，2009年12月.

作者简介：杨玉奇（1959-），男，安徽桐城人，大专学历，采矿工程师，致力于地压管理控制与研究。