[發(fā)明專利]地采轉(zhuǎn)露采的礦山采空區(qū)探測處理及評價穩(wěn)定性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510581444.3
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105182442A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林謀金;陳晶晶;黃勝賢;劉春林;劉翼;王佩佩
• 申請（專利權(quán)）人: 宏大礦業(yè)有限公司
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻;謝靜娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地采轉(zhuǎn)露采的礦山采空區(qū)探測處理及評價穩(wěn)定性的方法。

背景技術(shù)

由于露天開采具有改善勞動條件、高效利用采掘設(shè)備以及降低生產(chǎn)成本等諸多優(yōu)點，因此，目前有部分有色金屬礦山利用地采轉(zhuǎn)露采的開采方法對隱患資源進行復(fù)采。隨著露天開采層面的逐年下降，采場距離原地采遺留的采空區(qū)越來越近，因此施工的安全問題比較突出。

為了實現(xiàn)遺留采空區(qū)治理與隱患資源開采的協(xié)同作業(yè)，在作業(yè)前，需要先對采空區(qū)進行探測以及評價采空區(qū)的穩(wěn)定性。目前，對采空區(qū)進行探測主要以物探和鉆探為主，但在實踐中，由于物探容易受到金屬礦山中金屬的干擾，而鉆探容易受到布網(wǎng)密度與鉆孔深度的影響，因此這兩種方法容易出現(xiàn)探測盲區(qū)，且不能評價工作平臺的安全性。

另外，傳統(tǒng)上對已探明采空區(qū)的穩(wěn)定性判斷主要通過經(jīng)驗計算公式進行驗算，但該方法未全面考慮巖體的地質(zhì)構(gòu)造和弱面等具體情況，因此采用經(jīng)驗公式方法存在可信度不高以及判斷結(jié)果不能直接有效指導(dǎo)礦山生產(chǎn)等不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地采轉(zhuǎn)露采的礦山采空區(qū)探測處理及評價穩(wěn)定性的方法，該方法原理簡單，對采空區(qū)及其穩(wěn)定性判斷準確，可有效提高礦區(qū)作業(yè)的安全性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種地采轉(zhuǎn)露采的礦山采空區(qū)探測處理及評價穩(wěn)定性的方法，在礦區(qū)的作業(yè)平臺上，利用強夯設(shè)備上重錘的高落差產(chǎn)生高沖擊能對作業(yè)平臺上的土層進行夯擊擾動，然后根據(jù)土層出現(xiàn)的裂隙或下沉情況判斷是否探測到采空區(qū)、采空區(qū)是否穩(wěn)定以及作業(yè)平臺是否安全；并對探測到的采空區(qū)采用繼續(xù)夯擊或者局部爆破的方法進行處理。

上述方法具體包括以下步驟：

(1)在礦區(qū)的作業(yè)平臺上預(yù)先確定強夯設(shè)備的工作范圍，并驗證強夯設(shè)備的安全位置；礦區(qū)的作業(yè)平臺為挖機新開挖推進的礦山工作平臺或已預(yù)先探測到的采空區(qū)上部平臺土層；

(2)在強夯設(shè)備的工作范圍內(nèi)布置夯擊點的位置，并初步確定每個夯擊點的夯擊次數(shù)；

(3)啟動強夯設(shè)備，通過強夯設(shè)備中的起重機帶動重錘下落，按預(yù)先設(shè)定的每個夯擊點的夯擊次數(shù)，對各夯擊點逐個進行夯擊；

(4)觀察夯擊后每個夯擊點處土層是否出現(xiàn)裂隙，并通過全站儀測量土層是否出現(xiàn)下沉情況；

(5)如果土層出現(xiàn)裂隙或者下沉情況，則判斷結(jié)果為作業(yè)平臺下面存在采空區(qū)或者已預(yù)先探測到的采空區(qū)是不穩(wěn)定的；對探測到的采空區(qū)采用繼續(xù)夯擊或者局部爆破的方法進行處理；

如果土層未出現(xiàn)裂隙或者下沉情況，則判斷結(jié)果為作業(yè)平臺下面不存在采空區(qū)，或者存在采空區(qū)但位置較深且處于穩(wěn)定狀態(tài)，或者判斷已預(yù)先探測到的采空區(qū)是穩(wěn)定的；同時，作業(yè)平臺上的作業(yè)設(shè)備處于安全工作狀態(tài)。

所述步驟(2)中，相鄰夯擊點之間的距離≥10m，同時多個夯擊點采用三角分布，對每個夯擊點的夯擊次數(shù)≥3次。

所述步驟(3)中，強夯設(shè)備中的起重機具有30°～80°的前傾角，起重機的起重能力為5～20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離≥20m，起重機的提升高度為10～40米。

所述步驟(3)中，強夯設(shè)備中的重錘重量為4～15噸，重錘的直徑為0.3～2米。

所述步驟(5)中，采用繼續(xù)夯擊或者局部爆破方法處理后，相應(yīng)的采空區(qū)需要全部填滿。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

與現(xiàn)有的采空區(qū)探測技術(shù)以及采空區(qū)穩(wěn)定性評價方法相比，本發(fā)明提供的方法原理更為簡單，對采空區(qū)及其穩(wěn)定性的判斷直接且準確，能有效避免物探容易受到金屬礦山中金屬的干擾和鉆探容易受到布網(wǎng)密度與鉆孔深度的影響而出現(xiàn)探測盲區(qū)的現(xiàn)象，同時可避免經(jīng)驗公式方法未全面考慮巖體的地質(zhì)構(gòu)造和弱面等具體情況而造成計算可信度不高的問題，因此該方法可快速有效地判斷作業(yè)平臺下面是否存在采空區(qū)并直觀判斷評價作業(yè)平臺的安全性以及已探明的采空區(qū)的穩(wěn)定性；另外在采空區(qū)探測或者評價采空區(qū)穩(wěn)定性過程中，如果采空區(qū)上部的土層出現(xiàn)裂縫或者下沉情況，可采用繼續(xù)夯擊或者局部爆破方法對采空區(qū)進行處理。

附圖說明

圖1為本礦山采空區(qū)探測處理及評價穩(wěn)定性的方法的原理示意圖。

圖中：1為采空區(qū)，2為重錘，3為起重機，4為作業(yè)平臺上的土層。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1