无底柱分段崩落采矿法地压控制

刘虎

中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司 天津 014000

摘要：当前，随着矿石价格的不断波动，矿业公司对经济利益的需求正在增加。但是，我国的矿业公司仍在管理设备，技术和工艺上有严重的不足，这给我国的矿业企业带来了严峻的挑战。因此，我国引入无底柱分段崩落采矿法，该方法被广泛用于地下矿山中的采矿工作。如何优化无底柱分段崩落采矿法的采矿生产调度系统成为了促进采矿技术的重要研究方向。

关键词：无底拄分段崩落采矿法、地压控制

无底柱分段崩落开采法是一种开采效率高，生产安全， 是控制地压的有效方法。这种方法首先在世界范围内的瑞典矿山中使用，由于其突出的优势和高安全生产系数，已在世界各地的矿山中得到广泛的推广和应用，极大地增加了世界采矿量。 1960年代，我国开始引入并使用无底柱分段崩落采矿法进行采矿作业。它的优势是巨大的，并且已经在金属矿山中得到了迅速推广，尤其是在铁矿石开采中应用广泛，而在该法的实施过程中，应科学考虑对矿区地压的控制，确保无底柱分段崩落采矿击的顺利开展。

1.如何控制地压

考虑到地面压力活动的特点和一般的外观规律，有必要根据当地情况采取积极合理的地压控制方法。

（1）加强集中开采：即快速开挖，快速支护和快速开采，缩短采矿作业线和巷道采矿周期，并努力在地压达到之前完成采矿作业。例如，玉石洼铁矿作为组织生产的单位，生产周期从17个月缩短到10个月，从而有效地控制了地压活动。矿山生产实践证明，如果分段不超过一年，则不会损坏进路和联巷。同时，无论是沿走向方向还是垂直走向方向布置采场，都必须将采矿工作面在平面上呈阶梯状，以减慢采矿现场的压力活动。在矿山两个50m分区的1号联巷上同时开采了四个坡道，形成了一个完整的阶梯状工作面。减少进场中的喷射锚网支撑件的变形和损坏方面，有效地控制了压力活动并确保了采场的稳定性。在矿井中进路工作面呈斜面后退，这有利于控制间柱的活动空间和时间，以及由于各进路工作面连续到达接头巷道而对巷道应力大大减少，方便维护维护工作。

（2）合理的开采秩序：原则上，无论位于同一区域还是上下分段之间，相邻的回采区都必须提前保持一定距离，以防止局部延迟形成应力集中带。特别是继续前进，不能由于进路损坏，不进行处理就绕路行驶，这会阻碍合理的采矿顺序。在地面压力控制方面，应尽量减少因开挖引起的应力集中。因此，有必要从高应力区域开采到低应力区域。例如，在对矿石进行了4年的调查后，发现在矿体开采后，中部的地压较大，两个翼部的地压均较小。南部大北部较小。因此，合理的开采顺序是沿矿体走向从中间向两侧开采，并沿矿体的厚度从悬挂壁开采至底壁。

2  无底柱分段崩落采矿法控制地压的策略

在新时期，我国矿产资源的开采规模不断扩大，为进一步提高采矿安全性，在实际开采中也应注意对地压的有效控制。在矿山地压的管理中，对矿山的地质环境进行了系统，全面的调查，并在考虑到采矿地质环境的特殊性，分析了地压的成因和影响后，科学，系统地设计了压力控制方法。可以有效地实现地面压力的预防和预警。

1. 注意对矿区的动态监控：为了有效地控制矿区的地压力，监控过程被集成到采矿实践的所有环节中，以实时监控矿区的动态和地压活动。从矿区的地压形成机理来看，有些矿区的地压较高，而有些矿区使用无底柱分段崩落法很好的控制了地压。在这两个条件的基础上，建立了一套将矿区监测中的主动监测和被动监测结合起来的综合监测网络，并以此为基础，获得了矿区的地压力，并提供了支持和安全预警。就主动监测而言，这种监测方法的支持使员工能够快速了解和掌握地质学中二次应力的应变传递规律，这将对矿区保护政策的变化产生更大的影响。在手动监控的情况下，可以为矿区中的地压管理提供地压监测的平均值，但是由于测量值不能客观反映特定区域中的地压状态，因此它实际上是被动值。被动地压监测结果是主动测压参考值准确的标准。在新时期，通过建立以“主动监测为主体，被动监测为辅”的监测体系，实现了对采区地压状态的有效监测，为采矿提供了有效的依据。地压预警和控制策略，确保了矿区安全管理有效性。

2. 地压变化规律的系统分析：为了有效地控制无底柱分段法的地下开采时的地压，工作人员必须总结不同地质条件下地压变化的一般规律。例如，在大理石和闪长岩完整性良好的地区，矿石沉积物的完整性较高，可压缩性较强。对于这种类型的岩石，它更稳定，不需要过多的支撑、保护、管理。在实际工作中，地压的形状具有以下特征：首先，采矿往往会形成特定的洞穴区域。应力条件相对集中在洞穴区域及其周围，尤其是在洞穴的上层和深层。地压上升特征明显。其次，在断层断裂破碎地带中存在明显增加地压力的趋势，这种变化是巷道变形的先兆。如果不能有效控制，则可能会在较大面积上产生地面压力的风险。第三，当矿井停止工作时，由于张力，对巷道顶部的破坏变得更加明显，并且这种影响进一步扩大了巷道的接缝，导致周围的岩石塌陷或打滑。

3. 根据地压条件制定控制策略：可以系统地分析和分类地压形成的原因，为在矿区进行地压控制提供实践依据。随着我国采矿业的不断发展，地质学家不断加深对矿山地质力学特性的研究。就矿区探测而言，工作人员不断扩大监测区域和地压区域，分析各个区域之间的机制联系，然后进行并通过现有区域的地压研究。对主要控制因素或地面压力条件的分析为理解地压变化和规律提供了有利条件。现阶段，在矿区建立了主动和被动信息反馈机制，并以地压的主要控制因素为重点，对地压变化和动态形成机制进行了统计分析。从控制策略的角度来看，当前的地压控制措施包括：首先，可以通过分析所在地区的地面压力变化规律并对开采顺序进行调整来有效地减少开采量。不断扩大检测地压区域的同时，通过现有的区域的地压研究释放压力，有效降低了地压的影响。其次，地面压力测试在后期控制中起着重要作用，在这一阶段，人们增加了基于应力和应变监测的声波监测和微振动监测的应用。利用这些监视设备，实时动态检测系统为以后的地面压力控制提供了有效的基础。第三，要注意有效运用特殊保障形式，同时加强信息交流，建立地下无线通信系统，实现对地压发生危险的应急处理，从而可以有效保证地下作业的安全，提高采矿效率和质量。

结语

无低柱分段开采方法的应用是采矿业的一大趋势。一方面，有助于提高采矿效率并确保生产安全，同时确保顺利进行。但是大多数采矿系统的运行效率都较低，因此需要对其进行优化。此外，有必要加强无柱地下结构参数的优化，增加结构参数，其中大间隔结构参数是优化结构参数的主要方向。另外，采矿设备的选择是优化采矿工艺的重要前提，因此有必要采用适当的结构参数来确定相应的采矿设备。大型采矿设备可以有效降低每个过程的成本和管理成本。需要强调的另一点是，集中采矿技术不仅有助于矿山生产管理，而且可以有效降低矿山成本，因此，无疑将成为矿山生产管理的主要发展趋势。促进未来的采矿业和我国的矿产资源开采。

参考文献：

1. 杨荣贵，李伟忠，陆阳，等．我国矿区灾难地压控制现状及研究方向．矿冶工程，2012.

2. 万兴国，周国联．论无底柱分段崩落法放矿方式．金属矿山，2014．