露天矿采空区分析处理
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露天采矿技术
2012
年第
3
期
露天矿采空区分析处理
刘
记鹏
1
，
2
，
尚 涛
1
，
2
，
赵 俊
1
，
2
，
刘福明
1
，
2
（
1
.
中国矿业大学矿业工程学院，江苏 徐州
221116
；
2.
煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州
221116
）
摘
要：地方小煤窑的乱采滥挖行为在很大程度上造成了当地煤炭资源的极大消耗和环境污染，同时采
空区给露天开采留下了严重的安全隐患。根据露天矿开采中小煤窑采空区与工作台阶水平位置的不同，通过
鲁佩涅伊特法计算出的顶板安全厚度作为分界点，提出采空区的
3
种不同状态及其相应的处理措施。以水泉
矿为实例进行了分析研究，结果表明：其合理安全厚度为
4
＃
煤
7
m
，
9
＃
煤
6
m
，根据不同状态进行处理，保证
露天开采安全、正常的进行。
关键词：露天开采；采空区；分类处理；安全厚度
中图分类号：
TD 7
文献标识码：
B
文章编号：
1671 － 9816
（
2012
）
03 － 0004 － 03
!"#$%&’
& (") *+,(*-,"* ./ .0,"10’* -’", 2.#/
LIU Ji-peng
1
，
2
，
SHANG
Tao
1
，
2
，
ZHAO
Jun
1
，
2
，
LIU
Fu-ming
1
，
2
（
1
.School of Mines
，
China University of Mining & Technology
，
Xuzhou 221116
，
China;
2.State Key Laboratory of Resources and Mine Safety
，
Xuzhou 221116
，
China
）
34&*+(5*
：
Indiscriminate digging behavior by local small coal mining caused a large extent to the great local coal resources deple－
tion and environmental pollution
，
and has left a serious potential safety hazard to open pit m ining. According to the different posi－
tion between goaf and working bench in open-pit mine mining
，
and through the K．B．Lu peinie theory to calculate the roof safety
thickness as the demarcation point
，
raised three different states of goaf
，
deal with different states of goaf in different ways. Shui－
quan open-pit mine for instance analysis study
，
results indicate that the reasonable safety thickness of 4# is 7m
，
9# is 6m.Then
handled according to the different states
，
which guarantee the safety and regular of open-pit mining.
6,% 7.+)&
：
open-pit mining
；
goaf
；
classification process
；
safety thickness
收稿日期：
2012-02-18
基金项目：国家自然科学基金重点项目（
51034005
）；煤
炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题资助（
SKL－
CRSM10X01
）；中央高校基本科研业务费专项资金资助
（
2010QNA33
，
2010ZDP01A02
）
作者简介：刘记鹏（
1987-
），男，河北衡水人，硕士研究
生，从事露天采矿方面研究。
1
引
言
为了提高矿山开采的安全性和资源回收率，大
量符合露天采矿条件的矿田均采用露天开采，但随
之而来的地下采空区问题成为危害露天矿安全生产
的主要问题。许多民营的地下矿山对在地下开采过
程留下的采空区长时间未进行处理，转为露天开采
后，大规模采空区存在于露天矿境界内，随着露天矿
台阶的不断延伸，带来很大的安全隐患
[
1~4]
。因
此露
天开采中采空区的处理引起了广泛关注。
2
采空区的危害
采空区的形状一般都不规则，空区大小、高低均
不一致，常位于富矿区内，矿柱稀少，破坏严重，且均
未进行充填；采空区复合交错，分布极为复杂，空间
分布星罗密布，交错重叠，空间间隔较薄，甚至几层
相互采透。采空区对露天煤矿安全生产的危害主要
表现在以下几方面
[
5]
：
1
）
对设备及操作人员的危害：当钻机、电铲、吊
斗铲、卡车等作业设备正处于采空区上部时，如果采
空区上覆岩层突然垮塌，将会使设备倾覆或陷落于
塌陷区，造成操作人员人身伤害和设备损坏事故。
2
）对其他作业人员的危害：当其他作业人员正
在采空区上部工作或通过时，如果采空区上部地层
瞬间塌落，将会使作业人员掉入采空区，造成人身伤
害；如果钻孔或塌落处逸出有毒有害气体时，可能对
作业人员造成伤害。
3
）对爆破作业的危害：
①
在装药过程中，采空区
煤层自燃着火引起的高温可能使已填充炸药的炮孔
早爆，造成人身伤亡和设备损坏；
②
在爆破过程中，
采矿工程
４·
·
DOI:10.13235/j.cnki.ltcm.2012.03.026
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