地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法。
【背景技术】
[0002]由于露天开采具有改善劳动条件、高效利用采掘设备以及降低生产成本等诸多优点，因此，目前有部分有色金属矿山利用地采转露采的开采方法对隐患资源进行复采。随着露天开采层面的逐年下降，采场距离原地采遗留的采空区越来越近，因此施工的安全问题比较突出。
[0003]为了实现遗留采空区治理与隐患资源开采的协同作业，在作业前，需要先对采空区进行探测以及评价采空区的稳定性。目前，对采空区进行探测主要以物探和钻探为主，但在实践中，由于物探容易受到金属矿山中金属的干扰，而钻探容易受到布网密度与钻孔深度的影响，因此这两种方法容易出现探测盲区，且不能评价工作平台的安全性。
[0004]另外，传统上对已探明采空区的稳定性判断主要通过经验计算公式进行验算，但该方法未全面考虑岩体的地质构造和弱面等具体情况，因此采用经验公式方法存在可信度不高以及判断结果不能直接有效指导矿山生产等不足。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，该方法原理简单，对采空区及其稳定性判断准确，可有效提高矿区作业的安全性。
[0006]本发明的技术方案为:一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，在矿区的作业平台上，利用强夯设备上重锤的高落差产生高冲击能对作业平台上的土层进行夯击扰动，然后根据土层出现的裂隙或下沉情况判断是否探测到采空区、采空区是否稳定以及作业平台是否安全；并对探测到的采空区采用继续夯击或者局部爆破的方法进行处理。
[0007]上述方法具体包括以下步骤:
[0008](I)在矿区的作业平台上预先确定强夯设备的工作范围，并验证强夯设备的安全位置；矿区的作业平台为挖机新开挖推进的矿山工作平台或已预先探测到的采空区上部平台土层;
[0009](2)在强夯设备的工作范围内布置夯击点的位置，并初步确定每个夯击点的夯击次数；
[0010](3)启动强夯设备，通过强夯设备中的起重机带动重锤下落，按预先设定的每个夯击点的夯击次数，对各夯击点逐个进行夯击；
[0011](4)观察夯击后每个夯击点处土层是否出现裂隙，并通过全站仪测量土层是否出现下沉情况；
[0012](5)如果土层出现裂隙或者下沉情况，则判断结果为作业平台下面存在采空区或者已预先探测到的采空区是不稳定的；对探测到的采空区采用继续夯击或者局部爆破的方法进行处理；
[0013]如果土层未出现裂隙或者下沉情况，则判断结果为作业平台下面不存在采空区，或者存在采空区但位置较深且处于稳定状态，或者判断已预先探测到的采空区是稳定的；同时，作业平台上的作业设备处于安全工作状态。
[0014]所述步骤⑵中，相邻夯击点之间的距离彡1m,同时多个夯击点采用三角分布，对每个夯击点的夯击次数多3次。
[0015]所述步骤(3)中，强夯设备中的起重机具有30°?80°的前倾角，起重机的起重能力为5?20吨，起重机上落锤与提升机的水平距离多20m，起重机的提升高度为10?40米。
[0016]所述步骤(3)中，强夯设备中的重锤重量为4?15吨，重锤的直径为0.3?2米。
[0017]所述步骤(5)中，采用继续夯击或者局部爆破方法处理后，相应的采空区需要全部填满。
[0018]本发明相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0019]与现有的采空区探测技术以及采空区稳定性评价方法相比，本发明提供的方法原理更为简单，对采空区及其稳定性的判断直接且准确，能有效避免物探容易受到金属矿山中金属的干扰和钻探容易受到布网密度与钻孔深度的影响而出现探测盲区的现象，同时可避免经验公式方法未全面考虑岩体的地质构造和弱面等具体情况而造成计算可信度不高的问题，因此该方法可快速有效地判断作业平台下面是否存在采空区并直观判断评价作业平台的安全性以及已探明的采空区的稳定性；另外在采空区探测或者评价采空区稳定性过程中，如果采空区上部的土层出现裂缝或者下沉情况，可采用继续夯击或者局部爆破方法对采空区进行处理。
【附图说明】
[0020]图1为本矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法的原理示意图。
[0021]图中:1为采空区，2为重锤，3为起重机，4为作业平台上的土层。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0023]实施例1
[0024]本实施例一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其强夯设备中，重锤的重量为4?15吨，重锤的直径为0.3?2米，起重机在倾角为30?80°的情况下，起重能力为5?20吨，起重机上落锤与提升机的水平距离为20m，起重机的工作提升高度为10?40米，作业平台为挖机在矿山边坡新开挖出的工作平台。
[0025]在强夯设备工作前，需要布置夯击点的位置以及每个夯击点的夯击次数，布置夯击点时必须保证起重机的位置处于已验证过的安全位置上；然后对作业平台内的土层进行夯击，如果土层在夯击后出现裂隙或者下沉情况，则判断已探测到采空区，如果土层在夯击后未出现裂隙或者下沉情况，则判断未探测到采空区，或者存在采空区但位置较深且处于稳定状态，对于采空区位置较深而导致其上部土层未出现裂隙或者下沉情况，也能直接判断采空区上部作业平台是安全的，因此可为后续挖掘机运输车等露天剥采作业提供安全保障。
[0026]实施例2
[0027]本实施例一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其强夯设备中，重锤的重量为4?15吨，重锤的直径为0.3?2米，起重机在倾角为30?80°的情况下，起重能力为5?20吨，起重机上落锤与提升机的水平距离为20m，起重机的工作提升高度为10?40米，作业平台为已通过其它手段探测到的采空区上部的土层。
[0028]在强夯设备工作前，需要布置夯击点的位置以及每个夯击点的夯击次数，布置夯击点时必须保证起重机的位置处于采空区的范围外；然后对作业平台内的土层进行夯击，如果土层在夯击后出现裂隙或者下沉情况，则判断该采空区存在不稳定性，因此处理采空区时不能在其上部进行钻孔等作业，如果土层在夯击后未出现裂隙或者下沉情况，则判断该采空区比较稳定，因此处理采空区时可以在其上部进行钻孔等作业，但作业装备重量不能超过重锤的重量。
[0029]由此可见，通过上述方法可直观判断采空区的稳定性，为采空区后续处理施工方案的制定提供依据。
[0030]实施例3
[0031]本实施例一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其强夯设备中，重锤的重量为4?15吨，重锤的直径为0.3?2米，起重机在倾角为30?80°的情况下，起重能力为5?20吨，起重机上落锤与提升机的水平距离为20m，起重机的工作提升高度为10?40米，作业平台为已通过其它手段探测到的采空区上部的土层。
[0032]在强夯设备工作前，需要布置夯击点的位置以及每个夯击点的夯击次数，布置夯击点时必须保证起重机的位置处于采空区的范围外；然后对作业平台内的土层进行夯击，如果土层在夯击后出现裂隙或者下沉情况，则判断该采空区存在不稳定性，可直接通过继续夯击采空区上部的土层，对采空区进行处理。
[0033]由此可见，通过上述方法可对采空区进行经济快速处理。
[0034]如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本
【发明内容】
所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【主权项】
1.地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，在矿区的作业平台上，利用强夯设备上重锤的高落差产生高冲击能对作业平台上的土层进行夯击扰动，然后根据土层出现的裂隙或下沉情况判断是否探测到采空区、采空区是否稳定以及作业平台是否安全；并对探测到的采空区采用继续夯击或者局部爆破的方法进行处理。2.根据权利要求1所述地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)在矿区的作业平台上预先确定强夯设备的工作范围，并验证强夯设备的安全位置；矿区的作业平台为挖机新开挖推进的矿山工作平台或已预先探测到的采空区上部平台土层； (2)在强夯设备的工作范围内布置夯击点的位置，并初步确定每个夯击点的夯击次数； (3)启动强夯设备，通过强夯设备中的起重机带动重锤下落，按预先设定的每个夯击点的夯击次数，对各夯击点逐个进行夯击； (4)观察夯击后每个夯击点处土层是否出现裂隙，并通过全站仪测量土层是否出现下沉情况； (5)如果土层出现裂隙或者下沉情况，则判断结果为作业平台下面存在采空区或者已预先探测到的采空区是不稳定的；对探测到的采空区采用继续夯击或者局部爆破的方法进行处理； 如果土层未出现裂隙或者下沉情况，则判断结果为作业平台下面不存在采空区，或者存在采空区但位置较深且处于稳定状态，或者判断已预先探测到的采空区是稳定的；同时，作业平台上的作业设备处于安全工作状态。3.根据权利要求2所述地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，相邻夯击点之间的距离多10m，同时多个夯击点采用三角分布，对每个夯击点的夯击次数多3次。4.根据权利要求2所述地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，强夯设备中的起重机具有30?80°的前倾角，起重机的起重能力为5?20吨，起重机上落锤与提升机的水平距离多20m，起重机的提升高度为10?40米。5.根据权利要求2所述地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，强夯设备中的重锤重量为4?15吨，重锤的直径为0.3?2米。6.根据权利要求2所述地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，用继续夯击或者局部爆破方法处理后，相应的采空区需要全部填满。
【专利摘要】本发明公开一种地采转露采的矿山采空区探测处理及评价稳定性的方法，在矿区的作业平台上，利用强夯设备上重锤的高落差产生高冲击能对作业平台上的土层进行夯击扰动，然后根据土层出现的裂隙或下沉情况判断是否探测到采空区、采空区是否处理稳定状态以及作业平台是否安全；并对探测到的采空区采用继续夯击或者局部爆破的方法进行处理。该方法原理简单，对采空区及其稳定性判断较为准确，可有效提高矿区作业的安全性。
【IPC分类】G01V9/00
【公开号】CN105182442
【申请号】CN201510581444
【发明人】林谋金, 陈晶晶, 黄胜贤, 刘春林, 刘翼, 王佩佩
【申请人】宏大矿业有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月14日