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矿山地下开采空间的处理方式

发布时间:2020-08-31  浏览次数:203 次  来源:知乎

矿山地下开采空间的处理方式


    1、地下开采空间的形成方式

    矿山地下开采一般是通过井工开采,由地面向地下开掘井巷采出矿石的方法。地下开掘方式主要根据开采矿种的赋存空间来决定。
    归纳起来,基本上可以分为壁式和柱式两大体系。壁式体系开采法:根据矿层厚度不同,对于层状薄及中厚层矿层,一般采用一次采全厚的单一长壁采矿法;对于较厚矿层,一般是将其分成若干中等厚度的分层,采用分层长壁采矿法。按照回采工作面的推进方向与矿层走向的关系,壁式采矿法又可分为走向长壁采矿法和倾斜长壁采矿法两种类型。一般多用于层状矿体开采,例如,煤矿、石膏矿等开采。
    柱式体系采矿法。分为3种类型:房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采矿法的实质是在矿层内开掘一些矿房,矿房与矿房之间以联络巷相通。回采在矿房中进行,矿柱可留下不采;或在矿房采完后,再回采矿柱。前者称为房式采矿法,后者称为房柱式采矿法。一般多用于鸡窝状、分散金属矿体开采。目前,已经发展到充填法开采。
    巷柱式采矿法也称短柱式采矿法。在区段范围内,每隔10~30米掘进横竖交叉的巷道,将矿层切割成许多长宽尺寸为10~30米的方形、长方形或菱形矿柱,然后回采矿柱,采空区顶板任其自行垮落的采矿方法。例如,煤矿、石膏矿等。
    2、地下开采空间的变化方式

    壁式体系法或巷柱式采矿法大面积开采层状矿体,在上覆岩层的重力作用下,一般允许采空区顶板自行垮落,从而影响地面稳定性,出现地面不均匀沉陷、地裂缝或者地面塌陷等地质灾害。见卫片1、2、3、4,淮北矿业集团许疃煤矿一处地下采空区顶板塌落引发的地面沉陷,从2013年开始逐步沉陷,至2015年12月逐步趋于稳定。


矿山地下开采空间的处理方式


矿山地下开采空间的处理方式


    房式及房柱式采矿法一般在地下采空区范围较小,便于保留矿柱,保持采空区顶板不垮落,从而保障地面安全。 如果地下采矿管理出现不规范行为时,或者未按照设计开采,有的也出现采空区顶板垮落造成地面塌陷事故。例如,安徽省凤阳县一处金属矿地下采空区曾经发生顶板垮落,引发地面塌陷事故(见照片5),所幸未造成人员伤亡和大的财产损失。

矿山地下开采空间的处理方式


矿山地下开采空间的处理方式


矿山地下开采空间的处理方式


    3、地下采空影响防范和利用
    对于允许采空区顶板自行垮落,从而影响地面稳定性的层状矿体开采,一般不得在矿山开采区范围建设永久性设施,矿山建设初期一般对开采区范围的居民采取搬迁避让措施,减轻影响。对造成地面塌陷损毁的土地采取其它土地复垦措施,提高土地利用率。

    对于不允许采空区顶板垮落的采矿,可以根据地下开采空间形态,采取改造加固措施,作为不同的用途加以利用。例如,建设矿山公园、地下储备库、防空洞等。


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