地下矿山采空区安全分析及其处理研究

任春芳 陈俊智

摘要：本文对影响采空区稳定性的空区特征分析，论述了采空区顶板冒落的危害性，以兰坪跑马坪矿段采空区为例，对两种采空区处理方案进行分析比较，提出了比较合理的方案，为矿山的采空区处理及安全生产提供指导。

关键词：采空区，安全，特征分析，危害性，处理方案

1 前言

随着矿产资源向深部开采的不断进行，采空区的数量和体积也在不断地增多和增大，有可能引起大规模的地压活动，严重威胁采空区下部矿体开采的安全。故采空区是影响矿山安全生产最主要的危害源之一，也是安全生产中的重大隐患之一。采空区失稳是一个复杂的力学过程，国内外学者开展了大量相关研究工作[1-4]。

通过文献资料可知，以往研究成果多侧重于在现场分析上，采用经验的方法提出采空区的处理方法，而对于复杂空区从特征和危害性方面进行多方案对比研究相对较少。

2 影响采空区稳定性的空区特征分析

（1）采空区的形状

矿体几何形状特征的含义是矿体的相对尺寸和形状，与矿床的地质成因有关，有层状矿体、脉状矿体、扁豆状矿体及块状矿体等。空区的几何形状与矿体的相似，不同形状的空区，其应力分布状态不同，容易破坏的部位也不同。按照自然平衡拱理论，拱形空区要比平顶空区稳定。

（2）采空区的倾角

不同倾角的矿体开采后形成的采空区破坏形式也不同，并对地表的影响是不同的。缓倾斜矿体开采空区的中部顶板岩层一般因受压弯曲下沉，岩体暴露面受拉开裂破坏，并在空区两翼矿石或围岩接触面多受剪切破坏。……