11采空区地压治理

第十一章采空区地压治理制作：陈国山吉林电子信息职业技术学院用充填采矿方法开采矿体，因为工艺的需要，一般还需留矿柱。用空场法开采矿体，大多数情况下都留有矿柱。11.1矿柱回采11.1.1全面采矿法和房柱采矿法的矿柱回采⑴抽柱法。即对所留矿柱实行间隔开采回收。⑵替换法。用块石、混凝土柱、钢筋混凝土柱、木垛等替换矿柱。⑶削柱法。根据矿岩稳固情况，使矿柱削成倒锥形、锥形等。连续矿柱可开采成为数个圆形或方形不连续矿柱。11.1.2急倾斜薄矿体矿柱回采11.1.2.1矿房空区不充填的矿柱回采因为矿体薄，所以多用浅孔或中深孔回采矿柱。回采阶段矿柱用在脉内阶段运输平巷中开凿的上向与下向炮孔；回采间柱用在天井联络道中开凿的平行或扇形炮孔。1-阶段矿柱2-底柱3-顶柱4-间柱5-矿房空区6-炮孔7-阶段平巷8-天井9-天井联络道示意图11.1.2.2矿房中充满矿石时的顶、底柱和间柱回采用留矿法开采时，可在大量放矿之前用浅孔或中深孔进行矿柱落矿并与矿房贮存矿石一起放出。矿柱的回采顺序是先采顶底柱，后采间柱。顶底柱的回采间柱的回采示意图11.1.3矿房不充填大爆破回采矿柱这个方法的特点是以矿房空区为自由面，用深孔或药室同时爆破大量的矿柱，爆破后上部覆盖的崩落岩石随之冒落。示意图矿块垂直走向布置深孔回采矿柱示意图11.1.4大爆破回采阶段矿柱，分段崩落法回来间柱为了减少回采矿柱的损失与贫化，可以用大爆破回采阶段矿柱，下放上部冒落废石充填矿房空区，再用分段崩落法回采间柱。分段崩落法的矿石回收率可达70-75％。11.1.4.1用分段崩落法回采宽度6-8m的间柱当间柱宽度不大，只有6-8m时，可将间柱划分为12m高的分段，将分段联络道改造成单侧斗穿电耙道，在斗颈中开凿放射状落矿炮孔。落矿后用电耙出矿。示意图11.1.4.2用分段崩落法回采宽度大于6-8m的间柱有底柱分段崩落法回采间柱，分段高度为12m以上。因为间柱宽度较大，将分段穿脉巷道改造成双侧斗穿电耙道。在双侧斗颈中开凿落矿炮孔。落矿范围可以是一对斗穿，也可以是几对斗穿。用电耙出矿，出矿后耙巷逐段放顶。示意图11.1.5矿房胶结充填的矿柱回采11.1.5.1尾砂充填法回采间柱为尽可能大幅度提高回收率，可将矿房采后胶结充填；待胶结充填体达到设计强度后，再用尾砂充填回采间柱，11.2.5.2VCR法回采间柱凡口铅锌矿用胶结充填法回采矿房，并在我国首次成功的采用VCR法回采间柱。示意图11.1.5.2水平分层尾砂充填法回采阶段矿柱下部是胶结充填体、上部是覆盖岩石的阶段矿柱，也可用水平分层尾砂充填法回采。l-胶结充填体；2-人行道；3-放矿井；4-斗穿；5-回风井；6-垂直层落矿深孔7-未充填采空区；8-水平层落矿深孔；9-电耙巷道；10-浅孔留矿法回采深孔回采间柱示意图1-第一次深孔落矿；2-第二次深孔落矿；3-覆盖岩石4-尾砂草袋堆；5-胶结充填料；6-深孔硐室；7-放矿巷道示意图深孔落矿回采阶段矿柱1-胶结充填体2-溜矿天井3-脉外平巷4-混凝土顺路溜矿井5-顺路脱水井6–顶柱7-阶段平巷8-底柱9-人行充填天井10-覆盖岩石水平分层尾砂充填法回采阶段矿柱示意图11.2采空区处理11.2.1采空区的利用⑴作废石场或废石仓⑵孤立和封闭的采空区可作尾矿库⑶作井底车场或硐室⑷孤立和封闭的采空区可作水仓⑸作矿井通风空气预热硐室11.2.2影响采空区地压活动的因素⑴岩体中空区的大小、形态和采空区之间的相互关系⑵原岩应力和开采深度⑶构造弱面、裂隙的分布情况⑷时间因素⑸岩石的物理力学性质和稳固性⑹矿柱回采情况岩石的含水性⑺落矿方式⑻相邻采空区的处理方法和质量11.2.3采空区处理方法采空区的处理方法，一般分为三大类：充填法、围岩崩落法及隔离法。（1）充填法这种方法是用外来的充填料对采空区进行采后充填。（2）崩落围岩法处理采空区（3）隔离法根据采空区情况的不同，隔离法有两种：a.隔绝孤立分散的小采空区与生产作业区段之间可能传递危害的一切通路；b.在连续和基本连续的大矿体中设置隔离带，隔离两侧采空区次生应力场的相互影响并消除它们相叠加的条件。