矿井回采与采空区治理协同技术研究

江甫怀

（国家电投集团贵州金元贵州林华矿业有限公司，贵州 金沙 551800）

1 矿井回采

1.1 面积计算

准确掌握空区的面积大小能够为充填及安全管理工作提供重要依据，空区面积计算对矿井回采具有重要意义[1]。根据空区运用GYN软件对其进行计算，算出空区体积，空区的面积与空区稳定性息息相关，所以掌握空区的面积大小对空区安全性是很重要的，计算结果如表1：

表1 面积计算结果

表1位面积计算结果，通过面积计算，能够为下一步工作提供安全依据，是矿井回采的基础。

1.2 回采总量计算

在矿井面积计算的基础上，进行加速对回采总量计算。首先划分回采区，通过立体分区爆破技术系统，将地下回采空区进行处理，集中在一个步骤安全[2]、高效，进行划分矿区回采区，有效消除安全隐患，保证过程的安全。然后空区进行探测，探测出矿石残留，综合回采设计单元，计算获得场内残留矿石量。回采计算包括矿石体积、采下废石体积及采下充填体，在探测空区和存留矿量的基础上，完成回采总量计算。回采总量计算是矿井回采的重要步骤，对其进行计算有重要意义。

2 采空区治理协同技术设计

2.1 采空区关键单体划分

采空区一般分布范围广、条件复杂，在短时间内对采空区治理工作量大，所以先对采空区关键单体进行划分。首先分析采空区与周围环境，以及采空区形态、体积和周围的空间关系，综合考虑采空区对矿山的影响，对高品矿优先处理结合采空区治理工作，以维护矿井的正常运转，对重点区域的采空区现状进行综合全面分析。

2.2 完成采空区协同治理

对于采空区治理提出ROS技术，其主要工作原理是利用波法的传播性探测地表的下一个波长的一个方法，在采空区单体划分完成后，使用ROS技术。他能够沿着地表传播，呈逆向震动传播，产生不同的波长。ROS算法如下。

其中λi代表波长，K代表探测结果，L代表异常区，此次计算不做定向分析。

图1 ROS技术流程图

图1是ROS技术流程图，首先进行数据集管理，然后进行对采空区单体划分，和对采空区的区域进行划分，通过收取异常区数据集和波长计算提取异常区情况。对其中的每个要素进行分析，然后找到异常区，输出终止值，最后进行输出，对采空区进行治理。

通过ROS技术能够完成对采空区的地表波长计算，计算结果能够反映出采空区分布异常区，了解采空区破碎带分布范围，对工程检测结果进行试验研究和探讨，为采空区治理提供依据。ROS协同治理技术通过显示异常区，传到计算机处，进行输出处理，完成采空区协同治理。

3 实例论证分析

为确保ROS技术对采空区协同技术的有效性，进行传统治理方法和ROS技术进行分析论证。结果表明，ROS技术比传统采空区治理方法好，以下是实例论证：

实例分析通过对某地质矿产进行采空区治理，由于采空区分布范围广、条件复杂，传统采空区治理方法并不能对采空区有效治理，定位不了采空区异常的准确位置，通过ROS治理技术，能够准确、快速的找出异常位置，并进行解决。节省了大量人力、物力、财力。以下是两种治理方法效果对比图（如表2）：

表2 治理效果对比图

表2从查找异常区速度、探寻波长和对采矿区的治理效果对两种治理效果进行了对比。

从表中可以明确看出，传统治理方法查找异常区速度慢，ROS技术查找速度找到异常区速度快，短时间内就能找到异常区的位置；从探寻波长看，ROS技术探寻波长，治理效果好；传统治理方法不能有效治理采空区，而新型治理方法比传统治理效果好。实例对比证明，ROS技术能够在短时间内找到异常区，时间花费少，ROS技术对采空区治理起到了重要作用。

4 结语

综上所述，随着矿产资源的需求加大，矿井回采与采空区治理越来越受到关注，对于我国可持续发展政策具有重要意义，其将成为我国重要的接替资源。然而由于以前不正确开采造成了一些问题，所以对矿井回采与采用区治理协同技术的研究非常重要。对于这个问题，提出ROS技术，其对采空区治理效果明显，对矿井回采与采空区治理具有推动意义。结合新方法对整个矿井地区进行管理，保证我国地质矿产资源的可持续发展，矿产行业进一步发展，促进我国经济的发展。