[發明專利]金屬露天礦山采空區治理方法

有效

• 申請號: 201710109367.0
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106968673B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 莫麟
• 申請（專利權）人: 中鐵十九局集團有限公司
• 主分類號: E21C41/32
• 分類號: E21C41/32;E21B49/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明涉及采空區治理領域，特別是金屬露天礦山采空區治理方法。該方法據礦山的巖體、礦床狀況，結合巖石力學試驗數據，確定采空區頂板保安層厚度；獲取采空區探測數據；構建礦山三維數字模型，礦山三維數字模型中包括：礦床實體模型、采空區與露天臺階和邊坡的相互關系；獲取地壓監測數據；根據采空區頂板保安層厚度、采空區探測數據、礦山三維數字模型和地壓監測數據確定采空區處理時機和處理方案；根據采空區處理方案和爆前、爆后采集的地形數據，運用體積平衡對采空區處理結果進行評估，若評估結果在誤差允許范圍內，則露天礦山施工可正常有序進行。本發明采空區附近露天采剝施工零事故，礦石回收率96％以上，貧化率4％以下。

技術領域

本發明涉及采空區治理領域，特別是金屬露天礦山采空區治理方法。

背景技術

目前，國內金屬露天礦山采空區治理的方法是通過鉆探掌握空區位置，再通過空腔掃描的形式掌握采空區形態，最后通過充填法或崩落頂板圍巖的形式達到處理采空區的目的。存在的不足：

1.對于私挖亂采等沒有采礦設計數據的采空區，鉆探工作無法精確定位，鉆探工程量較大，費用較高；

2.采空區上部露天開采預留的安全厚度沒有試驗依據，預留的保安層沒有考慮礦山爆破震動及不同采空區頂板形態對采空區穩定性的影響；

3.采空區預留保安層厚度過大造成采空區處理實際不合理，處理難度加大；

4.充填法處理露天礦采空區存在二次裝運、礦石貧化等問題，采礦成本增加；

5.目前礦山的采空區管理及預警監測技術均為靜態，而采空區的發展變化是動態的，現有監測平臺不能時時動態監測，安全隱患大。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供金屬露天礦山采空區治理方法，以解決采空區的及時處理，減少對露天礦山采剝的安全威脅。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種金屬露天礦山采空區治理方法，其步驟包括：

根據礦山的巖體、礦床狀況，結合巖石力學試驗數據，確定采空區頂板保安層厚度；

獲取采空區探測數據；

構建礦山三維數字模型，所述礦山三維數字模型中包括：礦床實體模型、采空區與露天臺階和邊坡的相互關系；

獲取地壓監測數據；

根據所述采空區頂板保安層厚度、所述采空區探測數據、所述礦山三維數字模型和所述地壓監測數據確定采空區處理時機和處理方案；

根據所述采空區處理時機和所述處理方案，運用體積平衡對采空區處理結果進行預估，若預估結果在誤差允許范圍內，則露天礦山施工可正常進行。

在一些實施例中，優選為，所述采空區頂板保安層厚度的確定方法包括：

根據礦區揭露的巖體的工程地質及巖體變形狀況，確定巖體的工程地質條件、地壓活動狀況和發展趨勢；根據礦體和圍巖節理、裂隙狀況劃分工程地質巖組，評價不同工程地質巖組的工程地質條件，結合室內巖石力學參數試驗成果，獲取巖石質量數據；結合巖石力學參數推薦值，確定巖石力學參數；

獲取巖石力學試驗數據；

根據巖體的工程地質條件、地壓活動狀況和發展趨勢、巖石質量數據、巖石力學參數計算分析得出露天礦采空區頂板安全厚度技術參數；結合所述巖石力學試驗數據得出采空區頂板保安層厚度與采空區跨度的對應關系。