贾瀚文,裴佃飞,吴钦正,刘焕新,尹延天,董春蕾
(1. 山东黄金集团有限公司 深井开采实验室,山东 莱州 261442;2. 山东黄金集团有限公司,山东 济南 250101;3. 东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819 )
由于历史和技术等原因我国金属矿山在开采初期通常采用空场法、浅孔留矿法等采矿方法,因此形成了大量的采空区,且分布广泛。采空区的存在极易引发顶板冒落、地表沉降、片帮及突水等多种矿山灾害事故,严重威胁着矿山的安全,造成不可挽回的人员伤亡和财产损失[1]。采空区安全治理的实质是转移应力集中部位,缓和岩体应力集中程度,使应力达到新的相对平衡,从而控制和管理地压,保证矿山安全生产[2-3]。
采空区安全治理方法主要有崩落采空区[4-6]、充填采空区[7-9]及永久矿柱支撑采空区[10-11]等方法。崩落围岩治理采空区对采空区周边环境及施工 工艺要求较高,易发生采空区内大量岩石突然冒落从而造成气浪伤害;依靠永久矿柱支撑采空区只 能解决短期的稳定性问题,随着工程爆破扰动以及岩石的流变特性,采空区顶板仍存在失稳破坏的 风险。因此,目前矿山多采用充填方法治理采空区。许多学者在充填治理采空区方面取得了相应的成果,白锦文[12]等提出了关键柱柱旁充填岩层 控制技术;代庆松[13]等采用数值模拟与动力响应模型确定了某钨锡金属矿山采空区充填的强度匹 配方案;曹建立[14]等采用相似模拟试验分析了充填散体结拱及流动特性,确定了地表充填井合理尺 寸及布置参数;……