菱镁矿地下开采采矿方法的选择及其参数的论证探讨

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　　[摘要]以华宇菱镁矿地下开采的采矿方法为例子，对于其基本的特征以及其相对的稳定性作出综合性的考量分析，详细的描述了地下开采对于漏天采矿重大影响和危害，从理论以及实践两个方面考虑到露天开采面临着严峻的威胁和挑战，并提出取消采空的矿区对生产的技术手段以及如何防治。
　　[关键词]菱镁矿 开采方法 参数 论证
　　华宇菱镁矿是在1958年在鞍钢的大石桥镁矿小规模开始发展的，地质勘察公司以及水温地质队都对这片区域进行了很多次的勘察。在2000年之前，因为很多家民营的矿山开采无序，这种坑道以及采空的区域在很大程度上已经遍布了整个区域，目前已经检测到，就坑口来算就有17个地方，这17个坑口镁矿占了10个，滑石矿的坑口是7个。各个坑口的底板的相对标高都不尽相同，大约在121.4-193.1米，采矿区域的顶部与底部之间的高度差也不相同，大约在3-20m不等，这些矿区的采空不仅导致矿石在很大程度上消失，而且还对生产的安全造成了很大的影响，矿石的回采率相应的大大下降。
　　一、矿山的基本情况
　　华宇菱镁矿的地理位置相对特殊，它坐落于大青山山脉的一小部分，很大程度上来讲属于丘陵的地理面貌，山势具有较大的起伏，以及沟谷的分布也是纵横方向，山脊的大致走向为NE，倾角的方向在15-25度之间。矿区的变质层岩石呈现出一种单斜的特殊构造。走向大致为60-70度，向南东方向倾向，倾向的角度从动到西逐渐的呈现变缓的趋势。断裂的相对构造较为发育，主要可以分为纵横两种断层。工程地的地质岩的多种特征表明，矿坑的岩石致密性良好，稳定性良好，在特殊的构造发育的位置，稳固性相对较差。
　　二、地下采空区的问题分析
　　采空的矿区体积大小不清楚，现有的采空区域以及之前的空间形态，以及地下采空区的分布情况，和对应关系都不清楚。目前能查清楚的只有明空区，它们主要是分布在地质条件相对较好的区域，另外暗空区还没有查清楚，这些主要是分布在地质条件相对较差的区域。矿区的暗空的矿场主要有以下两种类型，一个是岩石移动塌陷的暗空矿区，一个是古采老酮。目前到2006年的年底根据不完全的统计，地下采空的区域面积大约在60万平方米。
　　采空的矿区边界不清楚，在采矿的初期，出现了一种采富弃贫、和丢采的一些现象出现。再加上塌落的种种原因，很多采空的矿区边缘轮廓不清晰，在整合矿区之前，因为民用的无序开采，在矿区内遗留了很多的坑道以及采空区，而在开采开始的过程中又会发现一些新的采空的矿区。
　　原地下采矿区有重叠的现象出现，在平面结构中，具有很多交叉的特性。多数的情况下是在中段的采空区域在平面上的投影是千疮百孔的相态结构，呈现出一种层叠的蜂窝状结构，很多空的矿场坍塌而堵塞，上面的部分以及内部没有填充完空的矿场，增加了空矿场的隐蔽性。地下开采的技术方案不正规，矿柱在矿场中的留设没有达到技术的标准程度。传统的地下开采主要是使用不是正规的矿柱开采方法或者全面的开采方法。这就形成了多种形态的矿区。采空的矿区顶板的矿柱支撑情况没有按照岩石的岩性以及受力情况进行严格的设计，选择一定的形状确立好技术参数，空旷区域的大小没有统一的规格。
　　三、地下采空区的危害防止措施和应对技术
　　导致采空区的存在最主要原因是台阶失稳破坏，由于工程条件差，不合理，以及管理不行等因素，加速了台阶失稳。利用合理技术来处理地下采空区，首先，采用实地调查，让人员进入场地开展调查，调查常规低精度。编录井巷导线点作为控制点，用测量工具丈量长度，用激光测距仪来丈量顶板高度。编录人员去控场尽头，来提高测量精度，穿孔钻机可以来探测空场轮廓。其次，采用机械探测法，以采空区分布为基本状况，来研究矿体的形态，分析它的蚀变特征。用析出探顶法，控制暗空区的位置放置在最大的范围内，选用150孔穿孔机，轻形钻机，来进行现场勘探。或者进行生产作业控制，根据从稳定一侧渐进的原则，确保安全进行。第三，采用物理探测技术，由于暗空区和散岩广泛存在，现在还是以探查暗空区为主，由于钻孔程度难度大，机械探测很难进行下去。然而采用物理探测可以实现此次工程，主要可以运用的方法：雷达重力法、浅层地震法等，电阻率在国内外被广泛应用，准确率接近90%。利用人工电厂畸变的方式来获得不同的电阻率的方式。如若获取采空区的底下的轮廓，根据原图纸建立图形库，进行地下采空区的形态，根据不同的特征和状况，向生产决策提出依据，资料图形库确立，可以利用其可靠率，进行计算机管理，提供更可靠的信息。提出了一定的防治措施和应对策略。为了避免一些危害，我们应该建立并采取一些合理有效的措施，提出几条建议。第一，保证边缘的稳定性，使用极限平衡法，或者有限元法等。第二，采取的防治措施，针对岩石的坡脚，滑坡要进行及时处理危岩，采用稳定的坡脚。为了防止井巷的坍塌，要对其进行及时的加固，敲帮问顶，采取落定措施。对其岩面进行巡视，采取有效措施进行防治。采用露天开采的规则，进行空间移动，推进台阶工作，不断延伸采场，进行高度合理衔接，保证采矿和剥离工作进行相互协调，遵循发展空间，根据工程设备条件，工程地質规律，采矿工艺、设备作用等要求，确定合理的台阶结构，严格防治高台阶的坏作用。
　　综上所述，为了稳定性地下采取的进行回填平坑处理，减少其破坏现象。控制爆破影响，减少吨级爆破药量，严格查看盗采矿柱行为。结合进行空区处理，根据岩区规模及其状态，顶板高度等状况，选用孔板进行维持，侧向水平或者VCR法拉槽等方法处理，来达到消除危害的目的。
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