[发明专利]金属露天矿山采空区治理方法

说明书

本发明涉及采空区治理领域，特别是金属露天矿山采空区治理方法。该方法据矿山的岩体、矿床状况，结合岩石力学试验数据，确定采空区顶板保安层厚度；获取采空区探测数据；构建矿山三维数字模型，矿山三维数字模型中包括：矿床实体模型、采空区与露天台阶和边坡的相互关系；获取地压监测数据；根据采空区顶板保安层厚度、采空区探测数据、矿山三维数字模型和地压监测数据确定采空区处理时机和处理方案；根据采空区处理方案和爆前、爆后采集的地形数据，运用体积平衡对采空区处理结果进行评估，若评估结果在误差允许范围内，则露天矿山施工可正常有序进行。本发明采空区附近露天采剥施工零事故，矿石回收率96％以上，贫化率4％以下。

技术领域

本发明涉及采空区治理领域，特别是金属露天矿山采空区治理方法。

背景技术

目前，国内金属露天矿山采空区治理的方法是通过钻探掌握空区位置，再通过空腔扫描的形式掌握采空区形态，最后通过充填法或崩落顶板围岩的形式达到处理采空区的目的。存在的不足：

1.对于私挖乱采等没有采矿设计数据的采空区，钻探工作无法精确定位，钻探工程量较大，费用较高；

2.采空区上部露天开采预留的安全厚度没有试验依据，预留的保安层没有考虑矿山爆破震动及不同采空区顶板形态对采空区稳定性的影响；

3.采空区预留保安层厚度过大造成采空区处理实际不合理，处理难度加大；

4.充填法处理露天矿采空区存在二次装运、矿石贫化等问题，采矿成本增加；

5.目前矿山的采空区管理及预警监测技术均为静态，而采空区的发展变化是动态的，现有监测平台不能时时动态监测，安全隐患大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供金属露天矿山采空区治理方法，以解决采空区的及时处理，减少对露天矿山采剥的安全威胁。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属露天矿山采空区治理方法，其步骤包括：

根据矿山的岩体、矿床状况，结合岩石力学试验数据，确定采空区顶板保安层厚度；

获取采空区探测数据；

构建矿山三维数字模型，所述矿山三维数字模型中包括：矿床实体模型、采空区与露天台阶和边坡的相互关系；

获取地压监测数据；

根据所述采空区顶板保安层厚度、所述采空区探测数据、所述矿山三维数字模型和所述地压监测数据确定采空区处理时机和处理方案；

根据所述采空区处理时机和所述处理方案，运用体积平衡对采空区处理结果进行预估，若预估结果在误差允许范围内，则露天矿山施工可正常进行。

在一些实施例中，优选为，所述采空区顶板保安层厚度的确定方法包括：

根据矿区揭露的岩体的工程地质及岩体变形状况，确定岩体的工程地质条件、地压活动状况和发展趋势；根据矿体和围岩节理、裂隙状况划分工程地质岩组，评价不同工程地质岩组的工程地质条件，结合室内岩石力学参数试验成果，获取岩石质量数据；结合岩石力学参数推荐值，确定岩石力学参数；

获取岩石力学试验数据；

根据岩体的工程地质条件、地压活动状况和发展趋势、岩石质量数据、岩石力学参数计算分析得出露天矿采空区顶板安全厚度技术参数；结合所述岩石力学试验数据得出采空区顶板保安层厚度与采空区跨度的对应关系。