浅议铁矿采空区地质勘查

３１ 需 要 收 集 的 资 料 内容 ． 对采空区勘察前，要认真地收集资料。一些规模较大的矿场在开采前
２ 铁 矿采 空区 的形成 及特 点 采空区是地下固体矿床开采后的空间及其 围岩失稳而产生的位移 、 开裂破碎垮落 ， 直到上覆盖层 整体下沉 、弯曲所 引起的地表变形和破坏
的地 区或范围。 地下矿层采空后形成的空 间称为采空区。出现采空后 ，其上覆盖的 围岩将失去支撑 ，原来 的平衡条件被破坏 ， 使得上覆围岩产生移动变形， 直到破坏塌落 ， 最后导致地表各类建筑变形破坏 ，地表大面积下沉 、凹 陷。同时 ，在有用矿物被开采 出来后也形成了大范 围的地下空洞 区域 ， 这些 区域就称为采空 区。采空后 ，地下 岩体结构被破坏 ，造成 地面塌 陷、位移， 致使地面上 已有 的建 、构筑物 、公路、铁路及桥涵受到破坏。 采矿方法 为矿 房采矿法 ，其 原理是 当竖井 打下一定深 度时开掘平 巷， 般平巷之间间隔２ Ｉ ， ｏ 左右 。接着开始运输巷道 、采矿巷道的掘进 ， ｎ 采矿巷道沿矿体走 向水平掘进 ，当矿体 的宽度与厚度均小 于１ ｍ时，巷 ． ５ 道废弃 。然后向两侧开采直至见到 围岩。当运输巷道和采矿巷道完成后 就正式采矿 ，一般先将矿石采下，再开始出矿 ， 其矿石出矿量主要控制 在人能在崩下来 的矿石堆上继续打 眼放炮且能将矿石放下的限度 内，直 到开采到上一层采空 区安全矿柱厚度为止。采矿安全厚度的确定依据 以 下原则进行 ：第一层采矿区大致在 右厚度的高度上 ， 若地表有厚 的覆盖层 ，覆盖层以下再 保留２ ｍ Ｏ 左右厚度的安全矿柱 ； 各分层 的采矿 场高度为上一层采空 区以下３ － ｍ ｍ ５ 的安全矿柱厚度 ；在沿矿体走 向上一 般选 １ ５ ２Ｉ 的长度后 ， ｍ～ ０ ｌ Ｉ 矿 就留有直径为５ 左右或更大的垂直矿柱。 ｒ ｎ 矿体与 围岩坚硬 、单层厚度大 、节理不发育 。开采过程虽未支护， 但 很少发生 冒顶事故 ，地表也很少发生塌陷、地裂缝等地质灾害。但铁矿 大多都实行联产经济责任制 ，回采率较高 ，随着 时间的推移、采空范围 的扩大 ，以及地面荷载的增加，必将导致严重的地裂缝 、地面沉 降、塌 陷等地质灾害的发生 。
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工程 科 学
２０第期 科 幸 ６ ０年 锺 １ 袭霸 技
浅 议 铁 矿 采 空 区地 质勘 查
李 淑琴 ，周 先 军
（ 江西 有色地质勘查一队 ，江西鹰潭 ３５ ０ ） ３０３
摘 要 采 空区是地 下固体矿 床开采后 的空间及其 围岩失稳 而产生的位移 、开裂 、破碎 、垮落 ， 到上覆盖层 整体下沉 、弯曲所 引起 的地表 直 变形 和破坏地 区或范围 。采空 区是 特殊 的工程 地质 问题 ，十分 复杂， 其勘查应 以调查 、搜集 资料 、现 场调查 和变形观测 为主 ，辅 以工程物探
１ 邹 健． ０ 年 中国铁矿业 面临 的形势【 ． ４ ］ ２ ６ ０ Ｊ 金属矿 山， ０ ． 】 ２ ６ ０
３ 采 空 区勘 察技 术 方法及 工作 耍点 采空区是特殊的工程地质问题，十分复杂 ， 其勘暑应以调查 、搜集资
料 、现场调查和变形观测为主，辅以
［张久 铭等． ５ ］ 我国铁矿资源 的禀赋特 征与可持续开发利 用研 究［冲 国矿业 ， ０． Ｊ 】 ２ ７ ０ ［胡小 平， ６ ］ 陈甲斌． 矿资源后备基地 的选择与建设研究［＿ 研究与开发， ０． 铁 Ｊ矿业 ］ ２ ６ ０ ［铁 、锰 、铬 矿地质勘 查规范［ＺＦ２０． ７ ］ Ｄ Ｆ０ ０］ 中华人 民共和 国国土资源 部， ０． ２ ２ ０
一
３３ 采用综合的勘察方法和手段对采空区进行勘察 ． 当调查 、收集资料及 观测资料不能满足处理设计要求 时，应进行地 质 勘察。本项 目结合调 查成果 ，采取 了工程 物探 、地质钻探 、声波测 井 与室 内实验相结合的方法 ，同时进行了压水试验 、注水试验和渗水试 验， 并详细记录各种参数。根据勘察试验结果 ，划分冒落带 、裂隙带 和 弯曲带 ，为注浆设计做准备。同时对地质钻孔进行了保护，安放了塑料 管 ，以备将来观测注浆时使用 ，降低处理费用。 ３４ 进 行 综 合 分 析 评 价 ， 定 合 理 的 处 理 方 案 ． 确 根据调查 、注浆 、观测、勘察 、物探和试验成果资料，对本项 目进
参考 文献
［ 何 培玲， １ 】 张婷 ． 程地质，０ ６ 工 ２０ ． ［ 】 国钢 铁 工 业 年鉴 ． 辑部 ． 国 钢铁 工 业 年 鉴 ［ ． 京 ： 金 工 业 出版 ２中 编 中 Ｍ】 北 冶
社 ，０ ５ ２０．
【 侯 宗林冲 国铁矿资源 现状与潜 力阴． 质找矿论 丛， ０ ． ３ Ｊ 地 ２ ５ ０
行 了综合分析 评价，划分出移动盆地的范围确 定了冒落带、裂隙带和弯曲
带的高度 。随着时间的推移、地表水和地下水的侵入、地表荷载的增加 ， 采空区必然会下沉、塌陷，对建设中和建成的高速公路造成很大的安全隐 患，因 此必须及时处理。经多次专家会分析讨论 认 ：若用桥跨法跨越采 为 空区，其塌陷区内不设置墩 ，同时对存在的斜井 、竖井都需要处理。对于 桥跨 四周 ，要做标桩进行长期的动态监测，以防桥跨的某些部位发生位移 或下沉。同时防止对施工及未来养护人员生命安全的威胁。经分析 ， 采用 综合的处理方法 ， 达到了 根治采空区的目的， 确保高速公路的实用安全。
般都做过较为详细的地质勘察工作和采矿设计，故这些对采空区勘察设 计具有较高使用价值的资料要尽量搜集。具体要收集的资料 内 容有 ： ｉ 探矿时的地质勘察资料用以了解矿区地质条件 、围岩 隋况、地层 ） 的产状及地下水埋藏条件等 ；２ ）地质图用以了解矿区范围内的宏观地质条 件，褶皱 、 断裂的 向、 走 倾角及倾向等及与采空区的关系 ； ） ３ 矿产分布图 了解矿层的分布、层数 、厚度和埋藏特征 ； ） ４ 井下数据有条件时下井调 查，利用手持式Ｇ ｓ Ｐ ，确定采空区的坐标位置 、尺寸 （ 宽度、厚度 ），开采 时间、 采矿方法 、回采率、竖井 、 斜井 、 运输巷道、采矿巷道、安全矿柱 的位置、涌水量 、顶板处治方式及远景规划 ；５ ） 取的加固方法 ；６ ）采空区状况：采空区区域大气降雨、生活用水及地表水 渗漏 、附近抽水及地下采矿排水情况 ，以及抽排水、 地表降水时对采空区 的影响；７ ）采空区植被 晴况及采空区对植被的影响。 ３２ 开展详细调查及观测工作 ． １ 调查地表变性的特征及分布规律 ，特别要测量地表移动盆地 的 ） 范围、垂直沉降量及水平移动量 ，为划分活动 区、均匀沉降区和轻微沉 降区做准备 ； ） ２ 调查矿井分布位置及作用 ； ） ３ 调查地下水 、地表水补 给条件和年降雨量 大小 ；４）布置观测线 ，一般观测线长度应 大于移动 盆地长度 ，记录水平 、垂直两个方 向的各点变化 ，观测周期一般按开采 深度 而定 ；５）观测时对地裂缝 、塌陷坑 、台阶的发展进行详 细的测量 记 录，对附近建筑物 的变形也要进行观测记录。
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和地质 钻探的方法进 行。
关奠 词 铁矿 ；采 空区 ；地质 勘查 中 圈分 类号 Ｔ １ 文 献标 识 码 Ａ 文章 编 号 １７— ６ １（ １） ２０ ８一 １ Ｄ ６３９７ 一 ０００ —００Ｏ ２ ３
１ 铁矿地 质勘 查现 状 在铁矿地质勘探 中，按照经济 的原则使用探矿工程控制矿体 ，首要 是确定探矿工程密度 。依据矿体规模 、矿体形态复杂程度 、构造复杂程 度和矿石有用组分分布均匀程度 ， 也就是说按照控制矿体 的难易程度 ， 将铁矿床划分为Ｉ Ｉ Ⅱ 、Ｉ、Ｉ 三种勘查类型 ，然后分别按不 同勘探类型采用 不同的工程 网度布置工程 ，以控制铁矿体的变化和圈定矿体。在我国铁 矿地质勘探工作 中 ，常常采用经验法 、类 比法 、勘探线 剖面精度分析 法、稀空法 、探采资料对 比法确定勘探类型及勘探工程 网度。近年来开 始采用数理统计分析法来确定矿床 的勘探网度 ， 中地质类比法是经常 其 采用 的方法 ，我 国已知铁矿 中，第 １ 型有受变质沉积成 因的南芬铁 类 矿、海相沉积成因的庞家堡铁矿 ；第 Ⅱ类型有岩浆成 因的攀枝花铁矿 ， 水厂 、石碌 、梅 山和大顶铁矿等 因形 态简单 、品位变化小 ，也属此类 型 ； Ⅲ类型有大冶铁山、凤凰山、大庙 、大栗子 、金岭 、西石 门、姑 第 山铁矿等 ， 一般是接触交代型和陆相 火山岩型铁矿床 。 根据我国当前开采技术条件 ， 铁矿勘探深度一般为３０ ５ ， ０－ １ ￣ｎ 垂深 大于５０ 的矿体 以稀疏钻孔控制其储量远景 ，为矿山总体规划提供资 ０ｍ 料 。铁矿勘探规范中所确定的深度 ， 是按矿山开采下降速度每年１ 深 ， 服务年限３ ａ 的，因此从矿床露头起向下延深３１ ，即为矿床的勘探 ０计算 ０ｎ ￣ 深度。大型矿床勘探要分期、分阶段进行，防止过早勘探而造成浪费；矿 床地质勘探应以探明矿山第一期设计规模所需要的各级储量为原则。