background image

  

V 型切槽上盘闭合法是种急倾斜薄脉采空区处理方法。其技术要点是: 每隔 2-3 个中段

就在采空区的上盘沿矿体走向实施

“V 型”爆破切槽,引起采空区的上盘向“V 型”切槽口发

生下滑并向下盘翻转,导致切槽口上部的采空区闭合或形成自然平衡闭合拱,从而消除切
槽口上部的采空区,并借助切槽或掘进切槽施工巷道产生的废石就地充填并消除切槽口下
部的采空区。根据切槽放顶法的思想在应力和变形仿真的基础上提出了该方法。根据其技术
要点,必须在剖面上合理确定切槽施工巷道的平面位置。

“V 型”切槽时,沿走向在巷道断面

上向采空区扇形布置

3-5 排切槽炮孔。炮孔方向分别为水平 22.5°,45°,-22. 5°或-45°。 

  研究表明

: 在切槽口上方引起约 20.0% 的采空区闭合,就能满足采空区处理的要求。这

时,对薄脉矿体开采形成的采空区,切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离

L 约取 10m;

切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离越大,

“V 型”爆破切槽后切槽口上部的上盘岩体出

现受拉区的范围也越大,但施工费用越高;在中等稳固围岩中,若采空区的倾向沿垂直方
向发生倒转,切槽施工巷道离采空区边缘的水平距离

L=10m 就可确保施工巷道的稳定,否

则,水平距离

L≥20m;在采空区倾向沿垂直方向不发生倒转的稳固围岩中,L 必须大于等

12m;为了避免掘进“V 型”切槽的爆破自由面及废石排放联络道而导致该巷道发生下滑

事故,不必专门掘进上述巷道或自由面,而是借助

2 排方向分别为 45°,-22.5°或-45°的

排内沿走向间距不超过

1m 的 4-5 个密集炮孔和扇形孔内布置的小硐室实施硐室爆破产生爆

破自由面,自由面两端头在垂直走向方向也可以布置扇形深孔,以便在小硐室爆破前微差
爆破切断其与完整岩体的联系。该方法的优点是,施工经济简便,处理

20 万-30 万 m³ 采空

区,成本不超过

80 万元,而且可以彻底消除采空区危害,一次性清除地表沉陷。 

  四、采空区处理方法的发展方向

 

  

1、围岩应力和变形仿真,是研发或完善采空区处理方法的技术关键。联合法是采空区处

理方法的发展方向。清晰仿真采空区围岩的应力和变形,是完善和发展采空区处理方法的技
术关键,是充分应用崩落的围岩充填、支撑或封隔采空区,释放围岩地压,消除可能的冲击
危害,保护必须保护的矿体或设施的依据。

 

  

2、采空区处理,已经从定性处理向定量处理变革。从提出并研发切槽放顶法以来,采空

区处理已经逐步脱离定性设计的老路,由地表沉陷监测与统计分析向围岩应力与位移仿真
变革,在力学仿真的基础上提出采空区处理的方法和施工工艺,定量设计施工参数,从而
达到经济可靠、简便适用,既消除空气冲击危害又控制开采地压等目的。

 

  

3、采空区及其处理的安全评价,已经完成从定性、监测或模糊评价向定量计算评价变革。

由于发展了采空区处理的定量设计方法、矿柱设计新方法,加上

FLAC-3D、ANSYS、EVP

等真三维仿真变成现实,采空区及其处理的安全评价已经从顶板冲击地压可能性、矿柱布置
的合理性、削波构筑物的可靠性等

3 个层次实现了定量计算评价。 

  

4、在地表允许岩体移动时,爆破卸载及充填或引起应力向有利于安全生产的方向重分

布是一种经济有效、简便实用的采空区处理的施工方法。随着深孔、大尺寸凿岩设备在地下矿
山的成功应用,深孔爆破、硐室爆破、垂直漏斗后退式采矿法

( VCR,Vertical Crater Retreat) 

等各种爆破新工艺,将逐步成为采空区处理的经济简便的施工方法。

 

  

5、智能选择采空区处理方法。采空区处理方法目前已经分为崩落法、充填法、支撑法、封

闭隔离法和联合法

5 大类,每一类又有许多种具体的施工工艺和方法。开发智能专家系统,

根据采空区的特定条件,定量地分析评价各种拟定处理方法的利弊,从中选择或发展最佳
处理方法,是合理、快捷选择复杂条件下的采空区处理方法的有效工具。

 

  结束语

 

  综上所述,各种采空区处理方法都有其特定的适用条件。采空区处理方法要充分符合工
程实际,力求控制地压、经济简便。清晰仿真采空区围岩的应力分布状态及变形情况,是完
善和发展采空区处理方法的技术关键,是充分应用崩落的围岩充填、支撑或封隔采空区,释