石膏矿采空区治理方案设计及效果分析

张晓芳

(长治市潞城区应急救援指挥中心，山西 长治 047500)

引 言

石膏普遍应用于工业和建筑行业，其主要成分为硫酸钙，可用于模型制作、食品添加剂、水泥缓凝剂等。由于石膏具有非常重要的应用价值被广泛开采，从而导致在石膏顶部的岩层、土壤等形成自由空间，这就是所谓的采空区。采空区由于破坏了原地表及石膏矿顶板围岩的平衡状态，极易出现坍塌的风险，进而对正常生产以及居民的正常生活造成影响[1]。故，需采取合理的方式对石膏矿的采空区进行治理。本文将以某石膏矿为例对其采空区进行治理，并对治理效果进行验证。

1 工程概况

该石膏矿所处位置交通发达并贯穿有铁路，矿区褶皱构造的走向为NE-SW，褶皱构造相对平缓且稳定，其倾向为135°～149°，倾角值为5°～15°；矿区次级构造主要形式为小断层，其走向将近EW方向，且倾角为60°～80°。该石膏矿内石膏层呈现层叠状态，石膏层的整体走向为NE方向，倾角为5°～15°，倾斜方向为135°～140°。

该石膏矿采空区的周边没有河流、池塘等，且该矿区所处地区降雨量很小。因此，该石膏矿的水文条件很简单。

目前，该石膏矿采用巷道和房柱式相结合的方式进行开采。经探测，该石膏矿的开采深度已达50.2m，开采工作面的断面形状为矩形，对应矩形的宽度为14 m，高度为2.2 m～6.1 m。由于其采空区处理不当导致周边居民的房屋、路面等出现开裂的现象，甚至在某些区域出现严重坍塌事故[2]。因此，急需对石膏矿的采空区进行治理。

2 石膏矿采空区治理方案选择

结合多年对石膏矿采空区的治理经验，针对石膏矿采空区治理不当导致地面建筑物及土壤出现开裂甚至坍塌的事故可采用的常见治理方案总结如下：