地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及采礦技術領域，特別涉及一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法。
【背景技術】
[0002]由于露天開采具有改善勞動條件、高效利用采掘設備以及降低生產成本等諸多優點，因此，目前有部分有色金屬礦山利用地采轉露采的開采方法對隱患資源進行復采。隨著露天開采層面的逐年下降，采場距離原地采遺留的采空區越來越近，因此施工的安全問題比較突出。
[0003]為了實現遺留采空區治理與隱患資源開采的協同作業，在作業前，需要先對采空區進行探測以及評價采空區的穩定性。目前，對采空區進行探測主要以物探和鉆探為主，但在實踐中，由于物探容易受到金屬礦山中金屬的干擾，而鉆探容易受到布網密度與鉆孔深度的影響，因此這兩種方法容易出現探測盲區，且不能評價工作平臺的安全性。
[0004]另外，傳統上對已探明采空區的穩定性判斷主要通過經驗計算公式進行驗算，但該方法未全面考慮巖體的地質構造和弱面等具體情況，因此采用經驗公式方法存在可信度不高以及判斷結果不能直接有效指導礦山生產等不足。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，該方法原理簡單，對采空區及其穩定性判斷準確，可有效提高礦區作業的安全性。
[0006]本發明的技術方案為:一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，在礦區的作業平臺上，利用強夯設備上重錘的高落差產生高沖擊能對作業平臺上的土層進行夯擊擾動，然后根據土層出現的裂隙或下沉情況判斷是否探測到采空區、采空區是否穩定以及作業平臺是否安全；并對探測到的采空區采用繼續夯擊或者局部爆破的方法進行處理。
[0007]上述方法具體包括以下步驟:
[0008](I)在礦區的作業平臺上預先確定強夯設備的工作范圍，并驗證強夯設備的安全位置；礦區的作業平臺為挖機新開挖推進的礦山工作平臺或已預先探測到的采空區上部平臺土層;
[0009](2)在強夯設備的工作范圍內布置夯擊點的位置，并初步確定每個夯擊點的夯擊次數；
[0010](3)啟動強夯設備，通過強夯設備中的起重機帶動重錘下落，按預先設定的每個夯擊點的夯擊次數，對各夯擊點逐個進行夯擊；
[0011](4)觀察夯擊后每個夯擊點處土層是否出現裂隙，并通過全站儀測量土層是否出現下沉情況；
[0012](5)如果土層出現裂隙或者下沉情況，則判斷結果為作業平臺下面存在采空區或者已預先探測到的采空區是不穩定的；對探測到的采空區采用繼續夯擊或者局部爆破的方法進行處理；
[0013]如果土層未出現裂隙或者下沉情況，則判斷結果為作業平臺下面不存在采空區，或者存在采空區但位置較深且處于穩定狀態，或者判斷已預先探測到的采空區是穩定的；同時，作業平臺上的作業設備處于安全工作狀態。
[0014]所述步驟⑵中，相鄰夯擊點之間的距離彡1m,同時多個夯擊點采用三角分布，對每個夯擊點的夯擊次數多3次。
[0015]所述步驟(3)中，強夯設備中的起重機具有30°?80°的前傾角，起重機的起重能力為5?20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離多20m，起重機的提升高度為10?40米。
[0016]所述步驟(3)中，強夯設備中的重錘重量為4?15噸，重錘的直徑為0.3?2米。
[0017]所述步驟(5)中，采用繼續夯擊或者局部爆破方法處理后，相應的采空區需要全部填滿。
[0018]本發明相對于現有技術，具有以下有益效果:
[0019]與現有的采空區探測技術以及采空區穩定性評價方法相比，本發明提供的方法原理更為簡單，對采空區及其穩定性的判斷直接且準確，能有效避免物探容易受到金屬礦山中金屬的干擾和鉆探容易受到布網密度與鉆孔深度的影響而出現探測盲區的現象，同時可避免經驗公式方法未全面考慮巖體的地質構造和弱面等具體情況而造成計算可信度不高的問題，因此該方法可快速有效地判斷作業平臺下面是否存在采空區并直觀判斷評價作業平臺的安全性以及已探明的采空區的穩定性；另外在采空區探測或者評價采空區穩定性過程中，如果采空區上部的土層出現裂縫或者下沉情況，可采用繼續夯擊或者局部爆破方法對采空區進行處理。
【附圖說明】
[0020]圖1為本礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法的原理示意圖。
[0021]圖中:1為采空區，2為重錘，3為起重機，4為作業平臺上的土層。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0023]實施例1
[0024]本實施例一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其強夯設備中，重錘的重量為4?15噸，重錘的直徑為0.3?2米，起重機在傾角為30?80°的情況下，起重能力為5?20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離為20m，起重機的工作提升高度為10?40米，作業平臺為挖機在礦山邊坡新開挖出的工作平臺。
[0025]在強夯設備工作前，需要布置夯擊點的位置以及每個夯擊點的夯擊次數，布置夯擊點時必須保證起重機的位置處于已驗證過的安全位置上；然后對作業平臺內的土層進行夯擊，如果土層在夯擊后出現裂隙或者下沉情況，則判斷已探測到采空區，如果土層在夯擊后未出現裂隙或者下沉情況，則判斷未探測到采空區，或者存在采空區但位置較深且處于穩定狀態，對于采空區位置較深而導致其上部土層未出現裂隙或者下沉情況，也能直接判斷采空區上部作業平臺是安全的，因此可為后續挖掘機運輸車等露天剝采作業提供安全保障。
[0026]實施例2
[0027]本實施例一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其強夯設備中，重錘的重量為4?15噸，重錘的直徑為0.3?2米，起重機在傾角為30?80°的情況下，起重能力為5?20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離為20m，起重機的工作提升高度為10?40米，作業平臺為已通過其它手段探測到的采空區上部的土層。
[0028]在強夯設備工作前，需要布置夯擊點的位置以及每個夯擊點的夯擊次數，布置夯擊點時必須保證起重機的位置處于采空區的范圍外；然后對作業平臺內的土層進行夯擊，如果土層在夯擊后出現裂隙或者下沉情況，則判斷該采空區存在不穩定性，因此處理采空區時不能在其上部進行鉆孔等作業，如果土層在夯擊后未出現裂隙或者下沉情況，則判斷該采空區比較穩定，因此處理采空區時可以在其上部進行鉆孔等作業，但作業裝備重量不能超過重錘的重量。
[0029]由此可見，通過上述方法可直觀判斷采空區的穩定性，為采空區后續處理施工方案的制定提供依據。
[0030]實施例3
[0031]本實施例一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其強夯設備中，重錘的重量為4?15噸，重錘的直徑為0.3?2米，起重機在傾角為30?80°的情況下，起重能力為5?20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離為20m，起重機的工作提升高度為10?40米，作業平臺為已通過其它手段探測到的采空區上部的土層。
[0032]在強夯設備工作前，需要布置夯擊點的位置以及每個夯擊點的夯擊次數，布置夯擊點時必須保證起重機的位置處于采空區的范圍外；然后對作業平臺內的土層進行夯擊，如果土層在夯擊后出現裂隙或者下沉情況，則判斷該采空區存在不穩定性，可直接通過繼續夯擊采空區上部的土層，對采空區進行處理。
[0033]由此可見，通過上述方法可對采空區進行經濟快速處理。
[0034]如上所述，便可較好地實現本發明，上述實施例僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍；即凡依本
【發明內容】
所作的均等變化與修飾，都為本發明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【主權項】
1.地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，在礦區的作業平臺上，利用強夯設備上重錘的高落差產生高沖擊能對作業平臺上的土層進行夯擊擾動，然后根據土層出現的裂隙或下沉情況判斷是否探測到采空區、采空區是否穩定以及作業平臺是否安全；并對探測到的采空區采用繼續夯擊或者局部爆破的方法進行處理。2.根據權利要求1所述地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)在礦區的作業平臺上預先確定強夯設備的工作范圍，并驗證強夯設備的安全位置；礦區的作業平臺為挖機新開挖推進的礦山工作平臺或已預先探測到的采空區上部平臺土層； (2)在強夯設備的工作范圍內布置夯擊點的位置，并初步確定每個夯擊點的夯擊次數； (3)啟動強夯設備，通過強夯設備中的起重機帶動重錘下落，按預先設定的每個夯擊點的夯擊次數，對各夯擊點逐個進行夯擊； (4)觀察夯擊后每個夯擊點處土層是否出現裂隙，并通過全站儀測量土層是否出現下沉情況； (5)如果土層出現裂隙或者下沉情況，則判斷結果為作業平臺下面存在采空區或者已預先探測到的采空區是不穩定的；對探測到的采空區采用繼續夯擊或者局部爆破的方法進行處理； 如果土層未出現裂隙或者下沉情況，則判斷結果為作業平臺下面不存在采空區，或者存在采空區但位置較深且處于穩定狀態，或者判斷已預先探測到的采空區是穩定的；同時，作業平臺上的作業設備處于安全工作狀態。3.根據權利要求2所述地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，相鄰夯擊點之間的距離多10m，同時多個夯擊點采用三角分布，對每個夯擊點的夯擊次數多3次。4.根據權利要求2所述地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，強夯設備中的起重機具有30?80°的前傾角，起重機的起重能力為5?20噸，起重機上落錘與提升機的水平距離多20m，起重機的提升高度為10?40米。5.根據權利要求2所述地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，強夯設備中的重錘重量為4?15噸，重錘的直徑為0.3?2米。6.根據權利要求2所述地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，用繼續夯擊或者局部爆破方法處理后，相應的采空區需要全部填滿。
【專利摘要】本發明公開一種地采轉露采的礦山采空區探測處理及評價穩定性的方法，在礦區的作業平臺上，利用強夯設備上重錘的高落差產生高沖擊能對作業平臺上的土層進行夯擊擾動，然后根據土層出現的裂隙或下沉情況判斷是否探測到采空區、采空區是否處理穩定狀態以及作業平臺是否安全；并對探測到的采空區采用繼續夯擊或者局部爆破的方法進行處理。該方法原理簡單，對采空區及其穩定性判斷較為準確，可有效提高礦區作業的安全性。
【IPC分類】G01V9/00
【公開號】CN105182442
【申請號】CN201510581444
【發明人】林謀金, 陳晶晶, 黃勝賢, 劉春林, 劉翼, 王佩佩
【申請人】宏大礦業有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月14日