[发明专利]一种露天矿崩落法处理复杂空区后的安全评估方法

说明书

技术领域：

本发明涉及矿山安全领域，具体涉及一种露天矿崩落法处理复杂空区后的安全评估方法。

背景技术：

已知的，我国许多金属非金属矿山存在大量未处理空区。长沙矿山研究院曾对25省457家金属非金属矿山大中型矿山企业进行采空区调查研究，查明采空区规模达4.32亿m³；按行业分布，有色金属行业采空区体积占调查总量的43.67％，黑色金属行业采空区体积占调查总量的18.18％，黄金矿山采空区体积占调查总量的7.51％，化工矿山采空区体积占调查总量的17.44％，建材矿山采空区体积占调查总量的13.20％。大量未处理的采空区和不明采空区的存在，不仅导致矿山开采条件恶化，严重影响矿山生产和安全，制约了矿山的发展，也极大地破坏和浪费了地下宝贵的矿产资源据，造成重大的经济损失。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达4亿元以上。

为了消除采空区诱发的安全隐患，保证矿山安全生产，提高资源回收率，矿山企业需结合矿山开采方式、采空区规模及赋存特征等制定采空区综合治理措施。目前，国内外采空区处理方法不外乎崩落法和充填法，充填法处理空区通常情况下能够有效地消除或者降低空区导致的地压隐患，但采用崩落法处理空区可能导致因不能有效地处理空区而增加了空区隐患风险。因此，针对露天矿崩落法处理的采空区进行安全评估是十分必要的。

发明内容：

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于露天矿崩落法处理空区后的安全评估方法，该方法可以为生产推进回收残矿资源及后续下部空区处理提供可靠的依据。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种露天矿崩落法处理复杂空区后的安全评估方法，包括以下步骤：

第一步、爆区划分为小分区：

根据爆破设计实测孔深，按照空区顶板高度相近原则将爆区划分若干个空区顶板高度相近区，所述空区顶板高度是空区顶板至台阶面的距离，所述相近原则是指实测点的空区顶板高度与该区平均顶板高度差值不大于5m；然后再按照空区高度相近原则将每个空区顶板高度相近区再细分为若干个小分区，空区高度相近原则是指实测点空区高度与该分区平均空区高度差值不大于3m，按上述原则划分，小分区范围内的空区不仅顶板高度相近，空区高度亦相近，利于下步空区塌实程度分析和爆破效果判定；

第二步、分区内处理空区塌实程度分析：

接上步，根据实测透孔的地表高程、空区顶板高度、底板高度、岩石碎胀系数计算每个小分区崩落处理后爆堆面理论高程，将该理论高程与其对应的爆堆实测高程对比，分析该分区的塌实程度，判定爆破效果，同时也需要结合整理的穿孔施工记录、爆破设计、装药记录，将异常孔进行统计，圈定其位置，并将大范围的异常区作为重点区域重点分析；

1)如果理论高程和实测高程接近且穿孔、装药过程中未出现大面积异常孔，则可以认为该区域下部空区塌实，爆破效果好；

2)如果理论高程大于实测高程，实际塌陷更深，可能是由两种情况导致：一是该区域由多层空区复合而成且空区之间的原岩厚度较薄，处理上层空区的同时导致下层空区同时垮落，这种情况说明该区域基本塌实，爆破效果好，达到空区处理的目的；二是待评估分区为单层空区，或为复合空区但由于原岩厚度较厚下层空区未垮落，塌陷更深可能是由爆破区域自由面好、靠近爆区后排等正常因素造成，亦可认为该区域已基本塌实，爆破效果较好；

3)如果理论高程小于实测高程，也可能出现两种情况：一种是爆区位于爆破网络中心线附近、自由面差，该情况下若理论高程与实测高程相比小8m，则认为该区域空区已基本塌实，否则未塌实；另一种是孔排距过大、穿孔、装药不到位，导致该区域没有塌实，爆破效果差，为危险区；

各分区的塌实程度是由多重因素影响的，所以应根据各分区的具体情况及空区平剖面图，综合分析评价每个分区的塌实程度和爆破效果；

第三步、所有分区危险程度评估：