民采空区分布特征及对露天开采的影响
摘要：分析了栾川三道庄钼矿民采空区的特点及对露天开采工艺的影响，提出
了多空区条件下安全开采的技术保证措施
关键词：民采空区特征开采影响
三道庄钼矿资源开发始于上世纪60年代末，1972年建成采选能力50T/D 的小型地下矿，1982年进行扩建，采选规模500T/D，其后再次扩建达1200T/D。80年代后期受国家政策的影响，三道庄矿区出现了集体、个人近百家单位围住矿区乱采滥挖现象，形成大小不等，形特各异，杂乱无序的采空区200多个，总体积可达1000万立方米以上，钼钨资源遭到异常严重的浩劫和破坏。到了90年代后期，由于国家和地方政府及时采取有效措施，依法关闭了地采坑口，实施了山坡露天开采。近几年随着露采台阶的逐年下降，遗留在台阶下部的大量不规则采空区，对露天开采人员及设备的正常生产安全带来极大的隐患和危险。因此，在露天开采的同时，洛阳栾川钼业集团股份有限公司(简称洛钼集团)非常重视运用新技术、新方法、探索新经验、应用到采空区的有效治理中。
一、民采空区的特点
河南省栾川县是我国重要的钼钨资源基地，矿石地质储量达20亿吨，名列亚洲第一，世界第三，其中洛钼集团现正在开采的三道庄矿区，矿体规模大、品位高、埋藏浅，矿石组份简单，选别性能良好，易采易选，很适宜山坡露天开采。然而，在近三十年的民采过程中，已形成的采空区给露天开采带来极大的安全隐患。结合空区资料，针对露天采场下部的民采空区进行仔细分析研究，其民采空区的主要特点为：
1、所有采空区均未进行充填，形特不规则，空区大小，高低不一致；
民采空区开采后，均未实施充填，在70年代沿厚大矿体富矿带施工，采富弃贫，开采矿石品位在0.3%以上，到80年代后，随着钼价上涨，在原有采空区基础上继续向四周、上下扩采，开挖矿柱、底柱及顶板，形成高低不平，形态各异的空区。
2、民采空区位于富矿区内，矿柱稀少，并破坏严重，空区顶板连续暴露面积大；民采空区均分布在矿体富矿带，其跨度，高度均接近富矿体宽度和厚度。以1385M水平空区为典型，空区位于纵17线—纵19线，1387—1402标高之间，空区高度8M、12M不等，部分高达20M，空区暴露面积20300M2，矿柱少而小，空区规模较大。
3、采空区复合交错，空区间隔层较薄，甚至几层相互采透贯通；民采空区分布极为复杂，空间分布星罗布局，交错重叠，空间间隔较薄，甚至几层相互采透。
二、民采空区对露天开采的影响
由于大规模的采空区存在于当前生产的露天境界内，空区的长期存放，长时间受地压、岩石风化及爆破震动的影响，原来预留的部分矿柱发生了破坏，空区面积大小、高度以及顶板稳定性均发生了改变。采空区上方的露采作业人员、设备受地下岩层的变形与坍塌的威胁，生产工人与露天大型采掘设备随时都可能被掩埋，最终可能引发重大人员伤亡和财产损失。此外，采空区对露天开采的影响与危害主要表现在以下几个方面：
1、软化岩层强度，增大开采难度：采空区上部岩层受地压作用而发生变形与位移，出现新的节理裂隙，导致矿岩强度下降，从而降低了岩石的可爆性和穿孔性能。
2、增大边坡维护费用：露天边坡下的采空区，因地压作用而显著降低边坡的强度及其稳定性，导致边坡维护费增加，边坡角减缓，从而增加露天开采剥采比，提高开采成本。
3、降低露采生产能力：露天开采时为防止重大安全事故发生，需要对采空区进行综合治理，采取必要的措施与手段预防随时可能发生的地表塌陷与人员设备伤亡损失，这样带来的问题是生产受影响，空区探测，空区监测与空区处理成为日常生产过程中最重要组成部分，使生产中正常的秩序和开采受到影响，生产能力大幅下降。
4、增大了开采成本；影响了矿山生产效率：受地压、岩石风化和爆破振动等影响，空区上部矿岩发生松动、裂隙发育，穿孔难度增大，费用增高，爆破效果差，单耗增加，同时导致爆后出现较多岩根，大块率增加，增大了二次破碎的费用，直接导致生产率降低，多方面的影响使采矿综合成本大大增加。
三、在多空区情况下开采的技术保障措施
1、开展岩石稳定性分析及安全厚度的机理研究：为科学地了解矿体及围岩的稳固情况，判断露天开采的安全性，以便为采场地压管理，空区处理和露天开采安全隔离层厚度数值计算与设计提供科学依据，洛钼集团委托中南工业大学矿山研究院，对露天开采境界内矿岩进行矿岩的物理力学性质及参数、试验，摸清了现场岩石力学性能与参数，根据露天开采特点，建立空区之上露天安全开采岩层稳定模型，用理论和数值模拟方法计算确定露天开采作业时不同大小采空区的安全隔离层厚度，从而准确判断与分析露天开采作业的安全性与危险程度，对于露天开采存在安全隐患的
采空区，分别设计选用不同的采空区治理方法与措施。
2、空区边界探测和地压监测：岩体长期受地压、风化及爆破振动的影响，原来预留的矿柱发生了破坏，采空区面积和高度均发生了变化，给准确掌握空区现状，合理有效地处理空区带来困难，为解决这一难题，与多家科研院校合作，采用多种手段进行空区边界探测和地压监测预报。采用地球物理勘探方法的高密度电法和地震映象法，对作业台阶以下40米内采空区空间范围进行地质异常区域推断、探测，圈定了异常区的平面位臵及大小。利用YSSB型声发岩体监测仪，进行连续监测等手段，划出隐患区域，达到人员及设备的安全。
3、采空区处理工艺研究技术：采空区处理是一项难度大、工艺复杂、作业条件差的工作，目前国内外处理空区的方法主要有“崩”、“充”、“撑”、“封”四种，针对三道庄钼矿采空区，洛钼集团与长沙矿山研究院共同组成《空区处理工艺技术研究》项目小组，共同承担空区处理及研究任务。从国内外空区处理方法和经验分析，实际上真正得以使用的为地表崩落处理法和充填法，这两种方法工艺成熟，技术成熟，应用广泛，然而，对与三道庄钼矿来讲，采用充填法来处理空区，存在系统建设投资大，充填量大，效率低、成本高，工艺复杂，对露天生产影响严重等缺点，因此该方法不可取。地表崩落法与充填法相比具有实施方便，充填效果好，速度快，成本低，能有效的与生产结合等优点，为三道庄空区治理最佳方法。考虑到三道庄钼矿采空区的复杂性，不确定性，以及与生产、安全的需要并结合公司以往空区处理的经验，采取露天开采与空区处理遗体化方式进行处理，根据各采空区的赋存特点及其相互关系，分区、分次进行中深孔或深
孔爆破处理。根据各采空区的赋存特点，矿岩稳固条件及空区处理的难易程度，将井下各采空区分为简单容易处理的Ⅰ类空区，复杂难处理的Ⅱ类空区和多层复合的Ⅲ类空区与生产相结合，分区，分片进行处理。自1998年至2007年底，公司共处理空区149次，处理空区面积412998M2，处理空区体积4219059M3。
四、结语：
采空区治理是一项难度大、工艺复杂、安全性差的工作。多年来公司投入大量人力、物力、财力，结合各科研院所，共同展开多方面的技术攻关，对岩石破坏机理、地压活动监测、盲空区探测、空区边界探测、复杂空区处理等项目进行研究，取得了可喜的成果。并经过多年的生产实践验证，确保了露天开采安全生产，促进了企业稳定、健康、持续发展。
当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。 地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通老窿积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。 矿体开采后，采场的原始应力状态被破坏，从而致使应力重新分布，时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后，当矿杜承受的应力超过自身强度时，发生的不连续的发散突变，即矿柱失稳破坏的现象。 其灾害的主要表现形式有:片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝以及由其导致的滑坡、泥石流、地表植被破坏等多种形式。 在采空区与巷道坍塌方面，主要采用的防治技术有充填、加固、封闭和崩塌四种。在地下突水防治方面，目前主要采用注浆堵水和探放水技术。 我国地下开采矿山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁，因事故死亡人数和国外同类相比相对较高，安全生产形势相当严峻，危及到人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国矿山企业的可持续发展。 长期以来，国内外许多专家学者针对采空区围岩的稳定性作了大量的理论研究工作，提出了许多控制采空区灾害的实用技术。 采空区处理 对于矿山地下开采遗留的采空区，处理方法通常有封闭、崩落、加固和充填四大类。加固法处理采空区主要在采空区土方修建公路、隧道等工程时应用较多。由于成本较高，技术难度大，所以目前在矿山的开采阶段应用较少。在具体的采空区处理过程中，由于各个矿山存在的采空区数量、其所处位置、形态特征不一样，必须针对各采空区的特点和条件，分别采取相应的处理方法。有时采用两类方法联合处理，如采用加固法与充填法联合、崩落法与充填法联合等:有时由同一类方法衍生出一系列子方法，如充填法可分:千石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等。 1.崩落法 崩落围岩处理采空区的实质:用崩落围岩充填空区或形成缓冲保护岩石垫层，以防止上部大量岩石突然崩落时，气浪冲击和机械冲击巷道、设备和人生的危害:缓和应力集中，减少岩石的支撑压力。 崩落围岩又分为自然崩落和强制崩落两种。从理论上讲，任何一种岩石，当它达到极限暴露
浅谈广西铀矿地球物理场特征分析 摘要：本文通过总结广西地区地质构造背景、地质标志、密度特征等对广西铀矿地球物理场特征进行了分析，以供类似的研究作参考。 关键词：广西，铀矿，地球物理场，特征 我国至今已探明大小铀矿200多个，证实了相当数量的铀储量。矿石以中低品位为主，0.05%～0.3%品位的矿石量占总资源量的绝大部分。矿石组分相对简单，主要为单铀型矿石，仅在极少矿床有其他金属元素共生，形成铀、钼、铀汞、铀铜、铀多金属、铀、钍稀土矿床。矿床规模以中小型为主(占总储量的60%以上)，在一些矿田内，矿床往往成群出现，有的几个，有的几十个,而其中常有1～2个主体矿床存在。探明的铀矿体埋深多在500m以内。矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床4种；其所拥有的储量分别占全国总储量的38%、22%、19.5%、16%。全国铀矿资源分布不均衡，已有23个省（区）发现铀矿床，但主要集中分布在赣、粤、黔、湘、桂、新、辽、滇、冀、蒙、浙、甘等省（区），尤以赣、湘、粤、桂四省（区）资源为富，占探明工业储量的74%。广西铀矿已探明矿床24个（其中大型1个、中型7个、小型16个），发现矿点96个，矿化点152个，异常点244个，探明资源/储量22935吨。广西已被列为国家“十一五”铀矿资源勘查大基地之一。探讨广西铀矿地球物理场特征有着重要的意义。 图1 中国铀矿资源的分布情况图 1 区域构造背景 广西受欧亚、印度、太平洋三大板块的共同影响，造就了鲜明奇特的地形地貌景观、得天独厚的成矿地质构造条件，使广西地壳蕴藏着较为丰富的矿产资源。属于扬子陆块的东南缘，位于桂北九万大山至越城岭一带，呈北东方向展布，南面大致以罗城、融水、兴安一线为界，是广西出露最老的地层分布区。桂北隆起区经受多次构造运动的影响，构造比较复杂，四堡运动和广西运动使四堡群和丹洲群至下古生界的地层强烈褶皱，,是我国重要的铀成矿区之一。区内已发现有LJ 、DW、QZ、ZY、XC 5 大铀矿田及众多的大、中、小型铀矿床。广西的铀矿集中在桂林兴安县资源县地区，是国内目前最大的矿。铀矿成矿时期以中新生代为主，并主要集中在87～45Ma。大量重熔型花岗岩侵位;白垩世早期构造性质从会聚走滑向离散走滑转换,并形成白垩2第三纪断陷盆地及燕山期岩浆侵入,这种构造性质转换直接导致了大规模的热液铀成矿作用。成矿的先后顺序是：混合岩型、伟晶岩型、花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型。铀矿成矿时代的
《地球物理学导论》教学大纲 （地质学专业，必修，72学时） 一、教学思想 根据教育部关于国家人才基地各类专业总的培养方向和目标，《地球物理学导论》（必修）课程教学的宗旨是使地质学基地的学生能够全面地了解和重点掌握各类地球物理理论与方法的基本原理、技术。 地球物理学是利用物理学的方法研究地球物理场的组成、空间结构及其时空分布规律，进而解决地质问题的间接方法。因此，一方面要充分利用数理基础理论，深入理解地球物理场的实质；另一方面，培养综合应用地球物理资料解决地质问题的实际技能。重点是综合分析地质地球物理资料基本素质的提高和创造性思维（以及个性化）的培养。 本课程在取材上，注意参考上世纪末本世纪初国内、外有关教材和文献，在适当兼顾应用地球物理学的前提下，重点是地球物理学基本理论的介绍，突出该部地球物理方法与技术在区域基础地质研究方面的应用。比较全面地介绍重力学、地磁学、地电学、地震学（重点是地震勘探，天然地震做为基本了解）、地热学等学科的基本原理、资料处理和解释方法以及在地质学研究中的综合应用。力求反映地球物理学各个领域的新理论、方法和前沿及新进展。 二．学时分配与授课方式 1.学时分配 本课程总计为72学时。课堂讲授为74％～78％，实习占总学时的22％～26％，6学时/周，大约需要12周时间。 2.授课方式 采用讲授、实习与习题、课堂讨论三大块有机结合。 （1）在教学内容的组织上，侧重于地球物理与地质紧密结合，尽可能避免冗长的数学理论推导，强调有关数学公式的物理意义。为充分发挥学生的主观能动性，采用启发式课堂讲授和学生课外自学相结合方式。在教学手段上，为了让学生做好笔记和有思考的余地，除保留必要的板书和推导外，凡能够用图形/表格表示的内容，均以多媒体组织课堂教学。每次讲授新的内容之前，以提问方式复习前次课程的内容，一方面了解学生所掌握的状况，亦有利于使学生巩固所学内容。大纲、教案、习题等均上网公布，供浏览学习。 （2）为配合课堂学习，深入掌握所学理论、概念，每次课后安排相应课外习题或思考题，一方面作为课堂讲授的补充，另一方面培养学生创造性思维和解决地质问题的实际动手能力。同时，每章安排1-2次实习，除了培养学生对地球物理图形综合分析能力外，训练学生利用计算机完成部分定量处理和简单图形／图像显示及图形解析，达到深化对地球物理资料的理解，培养和提高学生的计算机应用水平目的。 （3）每章结束时提供1－2篇反映本章理论前沿进展的文章，供有兴趣的学生深入学习、参考。在讲授、实习、学习参考文献等过程中，提出针对性的问题进行课堂讨论，以求深化认识，探索前沿领域。对难度较大的习题和带有共同性
迁安市长城金矿采空区安全风险 专项辨识与管控措施 一、矿山基本情况 迁安市长城金矿位于迁安市城区北东21km，建昌营镇军屯村北，行政区划隶属于迁安市建昌营镇管辖。 迁安市长城金矿1994年建成投产，初期仅在近地表开采，于2004年初进行生产勘探工作，2005年6月转入地下开采。 二、矿山地质概况 该区所处大地构造单元为华北地台（I）燕山台褶带（II）马兰峪复背斜（III）遵化穹褶束（IV）东部的楔形断块南缘。区内地质构造复杂，岩浆活动强烈。 本区地质构造复杂，裂隙发育，地下水在潜水面以下互相连通，初步确定矿区水文地质条件为复杂型，工程地质条件为复杂型，环境地质条件为中等偏复杂 本矿区共圈定8个矿带，44个矿体，矿体分布于I、II、IV、V、VI、VIII矿带中，呈北西向彼此大致平行排列。只有III、VII矿带未形成工业矿体。 矿区内大部分矿带受断层或构造破碎带控制，矿体赋存于矿带之中。矿体厚度0.18m～4.80m，倾角40-85°，长度115~195m。 三、矿山开采及采空区状况 迁安市长城金矿采矿方法为浅孔留矿法，现开采两个中段，88m（90m）、108m(110m)中段，采空区规模小、比较独立、分散，
采高6-15m不等，采空区体积总计5150m3。 采空区现状一览表 2015年1月矿山委托中钢集团工程设计研究院有限公司编制了《迁安市长城金矿采空区处理方案》，根据采空区状况，设计采用封闭法处理采空区。 实际，矿山在开采过程中产生的废石不出坑直接充填采空区；矿块回采结束后，对于较小的采空区采用封闭法处理，对于相对较大的采空区采用废石充填法处理。 四、采空区安全风险辨识 本矿山为倾斜或急倾斜薄矿体，矿体厚度0.18m～4.80m，倾角40-85°。采空区规模不大，采空区距离地表均在30m以上，矿山开采后对矿区的地表环境破坏不大；采空区地压活动较小，对矿井安全生产影响不大。
浅析露天矿过采空区应对办法 【摘要】平朔矿区主采煤层为4#煤、9#煤及11#煤，周边小窑采空区遗煤产生自燃，浪费了煤炭资源，造成了环境污染，给露天煤矿安全生产带来极大的危害。本文根据采空区的性质，采取相应的探测、处理措施，从而保证了人员、设备的安全。 【关键词】采空区；自燃；防治 0 概述 随着资源整合的推进，近几年关闭的地方矿规模不一，采掘不规范，形成的采空区形状各异，大小、高低不一，位置复合交错，分布极其复杂，甚至存在越层越界开采的现象。平朔矿区属典型的黄土高原地貌，煤层埋藏较浅，裂隙发育，老空区遗煤自燃后向纵深发展，形成大面积的高温火区，同时产生大量的有毒有害气体。加之，相关技术资料不完善，与实际情况不吻合，给当前的钻探工作带来了很大的困难，为露天开采留下了严重的安全隐患： （1）对人员的伤害。钻孔或垮落裂隙会冒出有毒有害气体，对钻机司机及相关人员造成人体伤害。 （2）对设备的危害。当钻机、电铲、卡车等设备正在采空区上部作业时，如果采空区上覆岩层突然垮塌，设备就会倾翻或陷落于塌陷区，造成设备损坏等事故。 （3）对作业的危害。例如，在爆破装药过程中，老空区煤层自燃引起的高温可导致已填充的炸药发生早爆事故，在爆破过程中，采空区积聚的可燃性气体可能被引爆，从而造成人员伤害及设备财产的损失。 1 采空区的分类 按温度可分为常温区和高温区：当温度低于50℃时为常温区，此类采空区主要将其范围通过探测方法进行确定；当温度高于60℃时，属高温区，应进行灭火降温处理（参见火区灭火方法）；介于50-60℃时，应观测一段时间后再进行相应处理。测温常用红外线测温仪简单可靠。 按有无毒气分为普通区和有毒有害区；一般高温区都是有毒有害区，这就需引起特别注意，进入该区域的相关人员必须佩戴隔绝式自救器，以防中毒。同时使用气体检测仪和测温仪检测各种气体浓度及温度，当超标时应迅速撤人，有毒有害区严禁一个人单独作业。普通区即常温无毒的采空区域，主要防止采空区塌陷，相关人员及设备掉入采空区。 按采空区面积分为相对安全区和危险区。相对安全区主要指早年人工采掘后
文章编号:1009-0258(2000)03-0041-07 胶莱盆地区域地球物理场特征 及构造单元划分 Ξ 黄太岭 (山东省地质矿产勘查开发局,山东济南 250013) 摘要:胶莱盆地第四系分布广泛,其构造单元可利用重磁资料进行划分。本文对鲁东地区各岩层的磁性及密度资料进行了汇总,按物性特征将其划分为5种类型。根据胶莱盆地重磁场形态、走向、幅值等特征,可将其划分为6个分区,其中七级镇重高磁高低相间区为该盆地的特殊地段。胶莱盆地共划分14个次级构造单元,它们的形成与发展受七级镇断裂带的控制。关键词:重力场;航磁场;构造单元;胶莱盆地 中图分类号:P631.1+4;P631.2+4 文献标识码:A 胶莱盆地位于鲁东地区中部,北为胶北隆起,南为胶南隆起,面积近2万余平方公 里[1]。该盆地第四系广布,其基底由晚太古代—元古宙变质地层构成,与胶北隆起上的变质岩系———唐家庄(岩)群、胶东(岩)群、荆山群、粉子山群、蓬莱群大致相当。盆地内发育有白垩纪地层,自下而上为莱阳群(冲洪积砾岩)、青山群(中基性、中酸性火山岩夹砂页岩)、大盛群(砾岩夹砂岩层)、王氏群(紫红色粗碎屑岩夹富碱性的中基性火山岩)。断裂构造较发育,有N E ,EW ,NW 及SN 向四组,其中SN ,N E ,NW 向构造与胶北隆起和胶南隆起贯通。岩浆岩与胶北、胶南隆起基本相同。总之,胶莱盆地的形成、演化与构造活动关系密切,断裂构造不仅奠定了盆地的基本构造格局,而且对其次级构造的形成以及岩浆侵入、火山喷发、热液成矿等也起着控制作用。 1 胶莱盆地及相邻地区区域重磁场环境 70年代以来,胶莱盆地相继开展了1∶20万区域地质测量,1∶5万～1∶10万航空磁 测及1∶10万～1∶20万重力测量工作,取得了系统的区域物探资料。1.1 岩层物性参数特征 胶莱盆地多被第四系覆盖,其基底岩性与胶北隆起、胶南隆起基本一致,故将整个鲁东地区物性参数整理于表1①。 第16卷 第3期 山 东 地 质 2000年9月 Ξ①据山东省物化探勘查院1988～1996年提交的《胶东地区区域物性报告》,《山东省招掖金矿区1∶5万综合物探成果报告》及其他矿产普查物探成果资料。 收稿日期:2000-03-07; 修订日期:2000-08-27; 编辑:游文澄 作者简介:黄太岭(1958-),男,山东临沂市人,教授级高级工程师,主要从事区域及矿产物化探技术管理工作。
YF-ED-J2998 可按资料类型定义编号 采空区处理方法和安全技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
采空区处理方法和安全技术措施 实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、采空区处理方法： （一）对工作面采空区顶板采用全部垮落 法处理。 （二）对工作面采空区进行灌浆、注氮， 防止煤层自然发火。 （三）对工作面采空区瓦斯进行抽放，防 止高浓度瓦斯涌入工作面。 二、安全技术措施： （一）防止煤层自然发火措施 11101工作面煤层有自然发火倾向，必须采
取以灌浆为主，辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施，加强防火工作，防止煤炭自燃。 1、防火方法 （1）采空区：采空区防火采用黄泥灌浆为主，注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角设全断面挡风帘为辅的综合防火技术，防止采空区煤层自然发火。 （2）断层等地质构造处：断层等地质构造处的煤体破碎，丢煤较多，工作面推进速度减慢，应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。 （3）停采线防火：工作面停采后，对停采
威海晶合数字矿山技术有限公司 采空区在线监测及预警系统的解决方案 一、系统简介 矿山安全技术研究所研制的采空区稳定性全自动化网络监测系统，通过监测采空区围岩和支护结构的应度地降力、应变、位移信号，对多种参数进行综合监测与集成分析，最大限度的实现各种监测指标的互补，从而大幅度降低了监测系统的成本，提高了灾害监测的准确性，实现了采空区灾害的实时监测与预警。 二、功能介绍 2.1、监测原理 采空区产生冒落、地面的沉降、变形、山体滑坡、坝体失稳等现象的根源在于原有应力体系的平衡被打破，岩体重新寻找应力平衡。简单来说，应力平衡被打破才能失稳，进而发生位移。应力的变化必定在位移这个结果发生之前，应力变化是因，位移变化是果。因此可以利用失稳前的应力变化来监测岩体的稳定性。对于边坡稳定性监测，可以自地表向边坡内进行钻孔，孔底须超过破裂滑动面若干距离，当山体滑坡前钢绞线的应力必定产生变化。 2.2系统构成及特点 系统分为监测终端模块和监测中心模块。监测终端模块安置在野外或井下，包括：压力传感器、分控设备、数据传输模块、供电模块等。 监测中心模块安置在办公室内，包括：服务器、监测软件、主控设备、传输设备等。 应力监测是根据采空区地质构造，结合岩土力学结构知识，确定最易发生、最先发生、最应该被监测的点，积点成线、积线成网，从而实现对整个采空区的网状监测。 三、系统特点 1、实时性
监测中心与监测终端信道独立，终端数据可实时传输至监测中心，不会有信息滞后的情况产生。 2、在线性 系统采用B/S结构模式，通过web浏览器访问系统。保证即使异地，也能随时掌握监测相关信息。 3、可靠性 服务器拥有独立的数据库系统，并且具有RAID双硬盘自动备份功能，同时支持网络备份。 4、三维展示 采用真实三维模型，准确直观的显示所监测位置的应力情况。 2.3应力监测系统说明 （1）整体界面 系统界面采用真实三维展示，所有实体为真实三维模型，全面展示了整个矿区的形态，同时提供矿区漫游等模式，更加直观、立体。
中国神华神东煤炭集团 神山露天煤矿采空区安全回采实施方案
编制说明 中国神华神东煤炭集团神山露天煤矿由原井工开采技改为露天开采。井工开采时采用房柱式采煤法，开采参数为煤房5m，煤柱5m。露天开采后，采空区位于开采范围内，为了提高资源回收率，对原井工残留煤柱进行回收开采，神山露天煤矿委托神华（北京）遥感勘查有限责任公司对5-1煤范围用高密度电法进行了探测，采空区面积约30.22hm2;由原金烽煤炭分公司提供了4-1煤井上下对照图，采空区面积近约14.09hm2;另委托中煤国际武汉设计研究院对4A、5A平台承载厚度进行了计算。为了保证开采安全，并保障员工在生产作业过程中的人身安全，结合采空区实际情况及近期采空区作业现状，特制定本安全回采实施方案。
神山露天煤矿采空区安全回采实施方案 一、采空区作业安全管理机构 （一）采空区作业安全管理小组 为了贯彻落实采空区安全回采实施方案，保障煤矿安全生产，及员工生产作业期间的人身安全，成立神山露天煤矿采空区作业安全管理小组，各成员如下： 组长：矿长 副组长：生产副矿长、总工程师、安全副矿长 成员：生产技术办主任、安管办主任、机电办主任、采剥队队长、穿爆队队长、机电队队长、驻矿地测站站长。 （二）安全管理小组成员岗位及部门职责 组长：负责采空区作业的全面管理。 副组长：对采空区作业的实施方案的科学性、合理性进行把关，协助组长进行全面管理。 生产技术办：负责采空区安全回采实施方案的日常执行管理工作，协助日常监督工作，负责本方案的制定、修改及完善工作。 各生产区队：负责组织本队员工认真学习本安全回采实施方案，并在生产中严格执行。 安管办：负责监督本方案的落实情况，及时制止生产中存在的不安全行为，并对本方案提出安全生产的意见和建议。 采空区管理是神山露天煤矿安全生产管理中极为重要的部分，要
解决方案编号：LX-FS-A92444 采空区处理方案标准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
采空区处理方案标准范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、废旧井下巷道和采空区应设立明显禁入标志。 2、对岩层破碎、采空区较高采深不大易发生地表沉陷的区域根据监测结果由主管领导组织专家组，对空区安全论证后采取合理方案对空区处理。 3、选择专业有资质的施工队伍按设计进行处理并由专家组验收并记录存档。 4、根据采矿方法对回采矿房进行废石充填严格验收管理。 5、废旧巷道、老空区由生产技术部门定期观测
并认真填写记录存档。 6、制定空区应急预案并进行演练。 请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here
XXXX露天煤矿 采空区控制措施 工程名称： 工程地址： 编制单位：
编制日期： 施工方案报审表 工程名称：编号：
XXXX露天煤矿 采空区控制措施 工程名称： 工程地址： 编制单位： 编制人员：
技术负责人： 编制日期： 一．工程概况 矿田中部的不拉沟分支拉沟XX向拉沟，向XX推进，拉沟长度XXXm。采掘场自上而下开挖形成X个平台，平台之间高度Xm，宽度Xm。但在露天煤矿生产过程中，存在着一些不安全因素和隐患，这都将危害职工的身心健康和安全，同时也对企业的经济利益及施工工期造成了一定的损失与延误。本工程将严格贯彻落实国家“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，认真执行国家对劳动安全方面的有关法规、标准规定，做到施工安全与主体工程同时进行，确保“三同时”的实现。 本工程采区在生产过程中的危害因素主要有：边坡稳定性、采空区安全、爆破安全、炸药及雷管安全、运输安全、粉尘、噪声、采场防排水等，以下针对我部露天煤矿生产建设的实际情况，对采空区安全方面做了具体的控制措施。 二．采空区控制措施 绘制原矿井停产时的井上下对照图，准确圈定出采空区在矿田中的具体位置，实际面积以及采空区范围内的不同位置，对露天矿安全生产的影响程度等，均明确在图上标明，以便于对其进行有效的治理。 1. 在采空区处理前应对采空区内进行探测处理，以防止瓦斯爆炸、采空区内的毒气散发及采空区内排水措施等，且配备足够的应急物。
施工排水措施 当采空区内发现有水时，必须置大于20％涌水量的抽水机予以排出，抽水机械的安装地点应符合相关要求，排出的水源直接引至排水系统。 2.采空区在矿田中的位置较明确时，在采空区治理的范围内打直径80mm钻孔至采空区，沿钻孔悬吊炸药包起爆，使采空区坍塌跨落，悬吊炸药包的钻孔布孔形式及间距根据现场的具体条件依据采掘场爆破施工方案进行，施工所用的机械设备及风、水、电均采用原有的设备管路，但必须遵守爆破安全操作规程。 1）爆破作业人员必须树立“安全第一，预防为主”的思想，认真学习并严格贯彻安全规程和措施。 2）爆破工作要根据批准的设计文件或爆破方案进行，每个爆破地段均需安排专人负责放炮指挥和组织安全警戒工作。 3）从事爆破工作的人员必须受过爆破技术专门训练，熟悉爆破器材的性能、操作方法和安全规定。 4）爆破过程中必须时刻提高警惕，预防事故发生，发现不安全因素，应及时采取措施处理。 5）爆破材料必符合工地使用条件和国家规定的技术标准，每批爆破材料使用前必须进行检查和做有关性能的试验。不合格的爆破材料禁止使用。 6）在浓雾、闪电、雷雨及6级以上大风天气和黑夜时，不得进行露天爆破作业。
2019年9月第39卷第3期四川地质学报Vol.39 No.3 Sep., 2019 川西凹陷钙芒硝矿地球物理特征分析 谢小国1，2,3,陶俊利1,2,3,安艳东12,3,高精理1,2,3,高利剑1,2,3,罗 兵1,2,3（1.四川省华地建设工程有限责任公司，成都610081； 2.四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心，成都 610081； 3.四川省环境保护地下水污染防治工程技术中心，成都610081） 摘要：川西凹陷白垩系灌口组复式沉积多层品位高的钙芒硝矿，为更好地识别钙芒硝矿赋存层位，通过开 展视电阻率、自然伽马测井，以及高密度电阻率法勘探，建立起含钙芒硝矿的地球物理特征。含钙芒硝矿电阻 率相对于非含矿地层表现为明显的高电阻率，低自然伽马，高密度电阻率剖面表现为明显的高阻特征。因此分 析川西凹陷钙芒硝矿地球物理特征，有助于提高对该区钙芒硝矿勘查、采空区调查的认识。 关键词：钙芒硝矿；测井；高密度电阻率；新津 中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1006-0995 （ 2019 ） 03-0473-03 DOI ： 10.3969/j.issn.l006-0995.2019.03.025作为一种重要的盐类矿物，钙芒硝矿主要为单盐组分硫酸钙（CaSO 4）和单盐组分硫酸钠（Na 2SO4） 组成的CaSO 4 ?Na2SO4复盐类矿物，通过对钙芒硝矿开发利用，可提取出工业用途广泛的硫酸钠叭 川 西凹陷蕴藏丰富的钙芒硝矿，分布包括双流、彭山、眉山、新津、洪雅等地，为中新生代陆相碎屑岩型 复式钙芒硝矿床,赋存于白垩系灌口组红层中，一般可划分为上、下两个含矿带,含矿带厚度为90~120m, 纯矿段厚度为20?50m,工业品位较高，一般为25%~45%,因此具有巨大的开发利用价值耳。 物探方法在矿产勘查中发挥了重要的作用。四川地矿局二O 七地质队物探组在四川川西凹陷牧马山 向斜中，根据井中钙芒硝矿的自然伽马计算了 Na 2SO 4的工业品位叫 王永等在内蒙统计分析了芒硝矿的 自然伽马测井响应特征％王定英等在河南南阳利用测井方法确定了芒硝层的测井响应特征，芒硝矿电 阻率较高、声波时差较小、密度较低、自然伽马为低值问。然而针对钙芒硝矿找矿的物探方法应用较少， 特别是川西凹陷钙芒硝矿的地球物理特征鲜有研究。本文以川西凹陷新津县境内的金华钙芒硝矿、和昌 钙芒硝矿物探资料为例，分析该区钙芒硝矿的地球物理特征，以期为钙芒硝矿勘查、采空区调查等提供 一定支撑。 1地质概况 新津县金华钙芒硝矿、和昌钙芒硝矿位于上扬子准 地台四川台凹川西凹陷成都断凹西南部眉山一普兴场凹 陷内，出露地层主要为白垩系上统灌口组、第三系、第 四系，其中白垩系上统第二段为钙芒硝矿层段，属干旱 湖泊相沉积环境，岩相由砂质碎屑岩向含钙质粘土碎屑、 硫酸盐、粘土质粉砂质碎屑变化，含盐矿物由碳酸盐向 硫酸盐变化。由于气候及地壳升降变化，矿层与堆积粘 土物质交互沉积，从而形成复式沉积的钙芒硝矿床SB ］。 据矿区地质资料，钙芒硝矿结晶为自形-半自形结构，致 密层状一散点状构造，自上而下划分为上、下两个含矿 带，赋存30余层倾角小于10。的钙芒硝矿，平均厚度 220m,中部由平均104m 厚的泥质粉砂岩隔开。上矿带 为矿区的主要含矿带，由第4?11结晶钙芒硝矿及3 ~ 10层夹石组成。钙芒硝矿成复式产出，夹层由紫图1工区钙芒硝矿岩性 上图：钙芒硝矿岩心 下图：矿体“结霜”收稿日期：2018-09-25 资助项目：成都市规划和自然局“成都市城市地下空间资源地质调查”项目 作者简介：谢小国（ 1992-）,男，四川成都人，工程师，工程硕士，从事物探与地质工程工作 473
附件1 金属非金属地下矿山采空区专项整治隐患排查表企业名称经济类型 矿山名称安全许可证号 矿山地址市（州）县乡（镇） 法定代表人办公室电话移动电话 安全负责人办公室电话移动电话 开采矿种设计生产规模吨/日已开采年限 三下开采□水体下开采□建筑物下开采□铁路下开采□不是三下开采设计最大开采深度（米）当前最大开采深度（米） 矿体形态 矿体厚度（米）矿体倾角（度） 围岩稳固程度上盘围岩：□很稳固□稳固□中等稳固□不稳固□极不稳固下盘围岩：□很稳固□稳固□中等稳固□不稳固□极不稳固 矿体稳固程度□很稳固□稳固□中等稳固□不稳固□极不稳固采矿方法 设计选用的采矿方法： 实际采用的采矿方法： 采空区情况采空区处理方式□充填□崩落围岩□矿柱支撑□封闭隔离 采空区总量米3 已处理的采空区 体积 米3未处理的空区体积米3单个最大采空区 体积米3 单个最大采空区暴 露面积 米2地表是否有塌陷□是□否
检查人（签字）： 被检查单位负责人（签字）： 注：一式三份，一份检查单位存档，一份送被检查单位，一份送直接监管行政部门 敲帮问顶方式 □人工 □撬毛台车 地压监测情况 □安装有地压监测系统 □安装有变形监测 □对地表沉降进行了监测 空区现状图 纸更新情况 □及时填绘图纸 □未及时填绘图纸 空区隔离保安矿柱 □按设计要求留设 □未按设计要求留设 现场作业及 空区管理情况 采场矿柱应按设计要求留设。 □是 □否 采用留矿法、空场法采矿的矿山，应按照设计要求及时处理采空区，严禁出现大面积未处理的采空区。 □是 □否 采用空场法采矿嗣后充填的矿山，采空区应及时按设计要求充填。□是 □否 采用崩落法回采的矿山，覆盖岩厚度应符合设计和规程要求。□是 □否 空区应设置隔离设施和警示标志，禁止人员进入老窿及采空区内采矿。□是 □否 采空区是否存在积水。 □是 □否 存在突 出问题 执法措 施与 建议
地球物理勘探概论重点整理 第一章 岩（矿）石物性与各类矿床的地球物理特征 地球物理勘探以岩石、矿石（或地层）与围岩的物理性质差:密度、磁化性质、导电性、放射性等异为基础。 第一节岩（矿）石的密度 1.火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度 根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密度的主要因素为： 1、组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； 2、岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； 3、岩石所承受的压力等。 一、火成岩的密度 （1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量增多密度逐渐加大。 （2）成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相，密度逐渐增大。 （3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密度，喷出岩小于侵入岩。 二、沉积岩的密度 沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度及岩石所处的构造部位： （1）沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩等，这类岩石密度值主要取决于孔隙度大小，干燥的岩石随孔隙度减少密度呈线性增大； （2）孔隙中如有充填物，充填物的成分(如水、油、气等)及充填孔隙的百分比也明显地影响着密度值； （3）随着成岩时代的久远及埋深加大，上覆岩层对下伏岩层的压力加大，这种压实作用也会使密度值变大。 三、变质岩的密度 变质岩的密度一般大于原岩的密度；变质程度越深，密度越大；动力变质而使岩石破碎，则密度减小。 （1）变质岩的密度与矿物成分、含量和孔隙度均有关，这主要由变质的性质和变质度来决定； （2）通常，由于重结晶等作用，区域变质作用将使变质岩比原岩密度值加大；（3）经过变质的沉积岩，如大理岩、板岩和石英岩比原生石灰岩、页岩和砂岩更致些。 （4）由于变质作用的复杂性，所以这类岩石的密度变化显得很不稳定，要具体情况体分析 第二节岩矿石的磁性 一、物质的磁性 1、抗磁性（逆磁性、反磁性）、 2、顺磁性、 3、铁磁性 铁磁性：铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性
一、区域地球物理场（重磁）特征、分区及地质解释 （一）我国东南沿海重磁场特征 1. 物性特征与物性层划分 （1）密度特征 由表1可知，浙闽粤三省各地层和侵入岩的密度参数主要有两个特点 密度参数单位：g/cm3 ①新老地层的密度值有明显的差异，地层时代越老，其密度值越大。平均密度值在地层学的“界”之间存在显著差异，相应形成4个大的物性层。新生界密度值最小约2.3g/cm3；中生界内部白垩与侏罗系之间也存在一密度界面；古生界内部志留系为一低密度层。具有较为明显密度差异的层位有：a 以元古界变质岩为主的层位，密度值在2.71g/cm3左右；部分岩性密度值低，接近古生代沉积岩的密度值；b以古生界沉积岩为主的层位，密度值在2.65 g/cm3左右；c本区地表大片分布的中生界侏罗系火山岩密度值在2.58 g/cm3左右；白垩系是本区密度值较低的地层，其密度值在2.50 g/cm3，但方岩组密度值比较大，由于其
分布范围有限，对重力区域场影响不大。变质岩和古生界地层以及中生界潜山常形成局部正异常。 ②侵入岩的密度值差异也较大。一般是来自地壳深度较大的侵入体密度值较大，而浅成侵入体密度值较小。如基性侵入岩的密度值为2.90 g/cm3左右，中性侵入岩和中酸性侵入岩的密度值分别在2.70 g/cm3和2.65 g/cm3左右，酸性侵入岩的密度值在2.58 g/cm3左右。 （2）磁性特征（表2图1） 表 2 磁性参数表 单位：K10-6×4πsi、r10-3A/M
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① 以中生界为主的火山岩，除部分火山沉积岩外，大部分基性、中性和酸性火山岩有较强的磁性，并以有较强的剩余磁性为特征。 ② 以古生界为主的沉积岩，除部分受矿化蚀变影响的岩石有一定磁性外（如角岩化），大部分沉积岩没有磁性或仅有微弱磁性。 ③ 以元古界为主的变质岩，除部分大理岩，石英岩，浅粒岩等岩石有微弱磁性外，相当一部分变质岩有一定的磁性，并以剩余磁性较弱，磁化率相对较强为特征。 ④ 侵入岩中除部分酸性侵入岩磁性较弱外，其他侵入体都有一定的磁性，基性、中性侵入岩的磁性最强。 ⑤ 根据物性资料较详细的浙江地区按地层顺序编制的磁性参数变化曲线中也可以看出，有磁性的地层主要分布在中生界的侏罗系和白垩系，古生界的磁性很弱，元古界有一 定的磁性。由此形成一个时间顺序上，新、老地层磁性强，新、老地层之间的中间地层磁 性弱的特性。这一特性对从磁场信息中提取隐伏于火山岩下古生界沉积岩分布与厚度信息是重要的依据。 （3）磁性、密度参数的综合特征 为了研究不同地层和岩石的磁性与密度参数之间的关系，根据浙江较详细的物性资料,编制了各类岩石磁性、密度参数关系图 （图2）。 图中可见岩石类型从综合参 数可分为五类。基性侵入岩是磁性和密 度参数值最大的物性体，很容易与其它 物性体加以区别。古生代沉积岩是弱磁 性、中等密度的物性体。元古界变质岩 中和中酸性侵入岩体都是具有中等磁性 中等密度的物性体，两者的差异是变质 岩磁性弱一些，密度高一些，中酸性侵 入岩磁性强一些，密度小一些。中生代 火山岩和酸性侵入岩都是有一定磁性而 密度值较低的物性体，两者很难区分， 说明两者在成因上有密切的关系。它们磁性变化很大，从弱磁性到强磁性的都有，而密度值变化不大，一般在2.58 g/cm 3左右；部分火山岩和酸性侵入岩由于磁性较弱，常常与沉积岩不易区分，表明它们在成因的性质和物质的来源上与沉积岩有一定的相似性和相关性。 h t t p ://g m c 886.t a o b a o .c o m
Mine Engineering 矿山工程, 2018, 6(1), 37-43 Published Online January 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c73165393.html,/journal/me https://https://www.doczj.com/doc/c73165393.html,/10.12677/me.2018.61006 Design of Monitoring Scheme for Mined-Out Area Jinpeng Liu1, Longhu Wang1, Fanling Zha2 1TongLing HUAJIN Mining Limited Liability Company, Tongling Anhui 2TongLing LIFAN Automation Equipment Company, Tongling Anhui Received: Jan. 4th, 2018; accepted: Jan. 18th, 2018; published: Jan. 30th, 2018 Abstract With study of the current situation and management strategies for the domestic underground goaf filling, a variety of ground pressure and displacement monitoring programs were examined by Tongling Huajin Mining. The strategies were tested according to the characteristics of the small goaf area and irregular shape of Tongling Huajin Mining, as well as based on the site investigation of the mining goaf and the underground mining management, in order to maintain the solid con-trol of the construction process and safety. The overall analysis raised potential concerns over the high cost of the microseismic monitoring, the lack of the construction mobility, as well as the ob-stacles in constructing roadway convergence and gob crack monitoring with their high risks asso-ciated. After continuous studies, a portable, contactless and easy-implementing program was spe-cially designed to facilitate the on-site monitoring at the off-site base. The program successfully built an underground goaf monitoring network, clearly defined the objectives of the monitoring, and well established an online, automated and all-weather monitoring standard. This project shows that the monitoring program can provide the stability data of the surrounding rocks, to support the mine blasting and roadway construction, thus to ensure the construction safety. Keywords Underground Mining Goaf, Radar Supervision, Displacement Detection, Automated Network Monitoring 采空区监测方案设计研究 刘金鹏1，王龙虎1，查繁陵2 1铜陵华金矿业有限责任公司，安徽铜陵 2铜陵市力凡自动化设备有限责任公司，安徽铜陵
露天矿采空区处理中的安全防治措施 发表时间：2019-06-04T10:21:05.450Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：郭炯 [导读] 我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。 中煤平朔集团东露天矿山西朔州 036006 摘要：我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。根据国务院安委会办公室下发的《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》显示，到2015年底，全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿m3，分布于全国28个省(市、区)。采空区易引发透水、坍塌、冒顶、片帮等多种形式的灾害，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。据估计，全国地下开采矿山采空区的规模以2000～3000万m3/a的速度递增。据不完全统计，因采矿引发的塌陷面积达1150km2，发生采矿塌陷灾害的矿业城市有30多个，每年因采矿地面塌陷造成的损失在4亿元以上，采空区安全问题已经成为影响经济发展和社会和谐的重要因素。 关键词：露天开采；地下采空区 引言 文章以某地区为例，该地区矿区经过多年的地下开采，形成了大量采空区，空区纵横交错、相互贯通，成为矿山安全生产的重大隐患。经过多年实践，在空区治理中形成了集三维扫描、充填治理、空区监测、安全预警、无人化采矿等多种安全防治措施，确保了矿山开采安全，未发生人员伤亡事故，对类似矿山具有良好的借鉴作用。 1. 矿区概况 该矿区已开采30多a，特别是80—90年代后期无序开采形成了多重采空区，从1160～1460m水平均有空区分布，所谓“有矿即有空区”。这些大规模采空区群存在于当前生产的露天境界内，空区长时间受到地压、岩石风化及爆破震动的影响，原来预留的大量矿柱发生了破坏，空区面积大小、高度以及顶板稳定性均发生了改变，给矿山的开采和安全带来隐患。有资料记载的采空区面积为100多万m2，体积为1000多万m3，有记录的塌陷11次，塌陷面积约180000m2。1998—2007年，共处理空区149次，空区面积412998m2，空区体积4219059m3。随着矿山生产规模的进一步扩大，台阶下降速度加快，露天台阶下深部大量不规则、多层重叠的复杂采空区严重影响了矿山的正常生产，给矿山施工的人员和设备带来了极大的安全威胁。 2. 采空区安全影响 第一，穿孔作业困难，容易造成穿孔设备卡钻或钻头掉入空区;采空区顶板岩石冒落可能引发大面积地压活动;采空区沉陷造成台阶作业人员与设备伤亡或损失。第二，由于大量复杂的地下采空区的存在，需要优先考虑空区处理，使正常的台阶铲装、穿孔、爆破等工序被打乱，台阶无法均衡推进，造成生产不协调，制约正常的采剥生产。第三，采空区部位皆为高品位富矿段，空区处理时作业缓慢，需要前期进行探测及场地推进，部分高危空区需要蚕食推进，影响整个企业供矿品位。 3. 安全技术措施 3.1顶板安全厚度确定 顶板厚度对空区处理施工安全非常重要。多层重叠空区结构力学体系复杂，且外在因素(爆破震动、雨水弱化、设备动静载荷)对空区稳定性的影响增大，为此，多层重叠空区顶板最小安全厚度应在单层空区顶板最小安全厚度的基础上，增加1.5的安全系数，确保中深孔切割崩落法处理施工安全。 3.2空区探测 目前，国内外对于采空区探测主要采用高密度电阻率法、地震波法、探地雷达法、三维激光法等，经过测试比对，三维激光法效果良好，能实现对空区的精确测量。空区激光扫描系统工作原理是依靠激光定位，光线从光源发射到前面的某个目标反射回来，利用高速电子电路测定其经历的时间，并以此来测定光源至目标的距离。空区激光自动扫描系统(CALS)依靠遥控装置控制探头测定数据，通过电缆等传输设备输入到控制软件中进行数据转换，生成空区三维模型。该露天矿地下转露天时对井下工程资料进行统一收集、现场实测，但是由于单位较多，地下采空区复杂，不能精确地反映地下采空区特性，而且受岩石风化及破坏作用，其形态随着时间推移有所变化，为了对采空区进行精确评价，需要准确掌握影响计划推进的台阶下采空区形态，利用常规钻机对资料显示存在空区的计划设备作业区域进行钻探复核，确定精确的三维形态及赋存状态，制定可靠的空区穿爆方案；提前利用潜孔锤反循环钻机技术对深部高危空区进行深孔复核，逐层测清空区形态及相互关系，便于综合考虑治理方案;在台阶面按照一定网度对疑似存在空区的区域进行探测，以便确定无资料的盲空区。 3.3钻孔碎石充填 地表钻孔碎石充填法适用于空区相互重叠且空区之间的隔层厚度小于最小安全厚度，同时被上部空区覆盖的下层空区规模大、采高高、跨度大、体积大的多层空区的处理。钻孔碎石充填法是在空区顶板上方的地表台阶面采用 140mm潜孔钻机穿凿至空区，用 350mm 套管利用地质钻对小孔进行扩孔，然后将次品矿进行破碎，由汽车运至碎石仓，通过圆盘给料机将仓内碎石下放到皮带输送机，运至钻孔上部的下料仓，碎石通过钻孔充填空区。空区充填后，再进行台阶推进，同时采用崩落法对未充填密实的空区进行小规模爆破处理。碎石充填空区后，对空区顶板和侧帮岩体形成支撑，有效控制空区顶板和矿柱受压变形破坏，避免空区塌陷；同时碎石充填空区，虽未能完成充填密实，但能大大减少空区体积和空区顶板连续暴露面积，使其危险程度降低，能保证台阶推进时人员和设备的安全。 3.4空区监测与安全预警 空区稳定性监测预警常用的监测方式包括应力监测、变形(位移)监测、光弹监测、声发射监测、微震监测和弹性波测试等。声发射技术(AE)是利用岩石破裂过程中往往伴随声波信号的特点，根据信号强度判断岩石破坏程度及破裂地点，当探明空区后，根据空区的危险程度埋设声发射监测装置，普遍适用于国内外露天和地下金属矿山，该方法简便、实用，适应性好，采用整体监控，重点关注计划作业区空区情况。微震监测是利用岩石破裂过程中由于弹性应变能的释放，采用多点监测，可对微震事件进行定位，进而确定岩石破裂部位，根据微震事件的强度，可对大规模地压活动提供预警，对于高危空区区域管控效果明显，能对微震事件全数字化数据采集、存储及处理，进行物理多参数分析，实现信息的远传输送和多用户计算机远程可视化监控与分析，减轻监测人员的工作危险性与劳动强度，已经在D区及E区