采空区报告的.ppt

非煤矿山采空区调查探测及综合治理 技术综述 中钢集团马鞍山矿山研究院 2013 年 8 月 报告内容 采空区基本状况综述 1 采空区探测、稳定性分析与综合治理 2 采空区综合调查与治理案例 3 3 采空区基本简况 采空区是由人为挖掘在地表下面产生的“空洞 ” 。 采空区 充填法 ( 极少量 ) 崩落法 ( 少部分 ) 空场法 ( 全面法、留矿法、房柱法 ) 形成 形成 形成 4 采空区基本简况 据有关资料，我国的历史采空体积超过 250 亿 m 3 。 相当于 三峡水库容量 可使上海市区塌陷 30m 5 采空区特点及分类 采空区分类：可根据空区存在状态、形成 时间、可控程度等进行分类。 采空区特点 隐伏性强、规整性差 空间分布特征规律性差 空间形态变异性大 顶板冒落塌陷情况难预测 采空区 地表 6 采空区危害 2008 年 8 月 11 日庐江龙 潭冲铁矿采空区坍塌造 成 3 人死亡 2008 年 6 月 25 日桃冲 铁矿崩落塌陷禁区坍 塌引起山体滑坡，造 成 12 人下落不明等 安监总局对 2010 年非煤 矿山死亡事故统计分析 与采空区有关的事故占 33.6% 7 采空区危害及面临的问题 1. 大量未知采空区隐患大、危害大 对 周边环境的影响 ， 如未知采空区上方的 新、老建构筑物存在 很大安全隐患，有发 生开裂、倾斜、下沉 甚至塌陷的危险 对 矿山安全生产的影 响 ，如大型矿山周边 的民采、盗采空区严 重恶化了矿区开采环 境，给安全生产带来 极大隐患 空区？ 地表 8 采空区危害及面临的问题 2. 引发地表塌陷，加大治理难度 3. 稳定性评判难，安全监测技术落后 经验判断和工程类比法已较为陈旧， 急需开发、运用新型技术手段 9 采空区探测技术 未知 采空区探测手段： 物探 + 钻探 物探 高密度 电法 地质雷 达法 瞬变电 磁法 地震法 大地电 磁法 微重力 法 物探方法 10 采空区探测技术 可知空区精确探测 激光 3D 扫描技术 加拿大 CMS 空区探测系统 英国的钻孔式激光扫描仪 C-ALS 探杆式扫描仪 VS150 采空区的精确探测是采空区稳 定性分析、残矿回收与综合治 理的首要条件。 这些系统的 最大优点 是可精确 探测人员无法进入的采空区及 形态极不规整的复杂采空区。 11 采空区探测技术 CMS 空区探测系统 空区探测时将激光探测设备伸入到空区内部，便可对 空区进行平面和立面双向 360 °扫描，并记录每个扫描点 的三位坐标。 12 采空区探测技术 CMS 采空区探测技术路线 探测空区的存在性和大致范围 开采资料调研 矿体赋存 特征分析 物探 钻探 CMS 探测 空区三位模型建立 修正物探成果 修精确探测空区三维坐标 利用 3dmine 等矿业软件 13 采空区稳定性分析 采空区稳定性分析方法 理论分析 相似模拟 数值分析 工程类比法 模糊理论 灰色理论 神经网络等 有限单元法 有限差分法 离散单元法 14 采空区稳定性分析 采空区探测 - 建模 - 稳定性评判技术 耦合 过程 空区 探测 三维 建模 数值 计算 CMS 空区探测 3dmine 建立空 区三维模型 采用 FLAC3D 程 序模拟 15 采空区治理 采空区治理思路 思路： 因地制宜、因时制宜 ，不同的矿山和不同 的采空区类型应分别对待。