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我国金属非金属地下矿山采空区分布范围广，总量大，隐蔽性强，规整性差，空间分布规律性差，空间形态变化大，顶板冒落塌陷情况难以预测，属于矿山重大安全隐患，由此诱发了多起安全事故。 主要从以下几点进性分析： 一、采空区事故隐患治理存在突出问题： 一是采空区为诱发重特大事故的重要因素，易引发透水、坍塌、冒顶片帮等多种形式的灾害，往往造成大量的人员伤亡和财产损失； 二是采空区事故隐患治理不及时，部分矿山企业忽视采空区治理，特别是历史遗留采空区得不到及时处理； 三是中小型矿山采空区管理不到位，专业技术力量薄弱，不按设计施工或无设计施工，矿柱留设不规范，造成采空区重叠、交错现象比较普遍，严重威胁矿山安全生产； 四是采空区安全问题已经成为影响一些地方经济发展和社会和谐的重要因素。 二、金属非金属地下矿山采空区特点 金属非金属地下矿山采空区具有隐蔽性强、规整性差、空间分布规律性差、空间形态变化大、顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。不同矿种、不同开采方法形成的采空区形态和特点各异。采空区发生冒落或塌陷灾害，具有以下几个特点：① 巨大的破坏性；② 突发性和难预测性；③ 诱发其他灾害性。 三、采空区治理技术体系 采空区的安全有效治理需要相应的技术体系来支撑。通过多年多处采空区治理工程的设计及施工总结，形成了“测、绘、诊、治”技术体系。“测”即对采空区进行全面调查和测量，主要包括物探、钻探和激光扫描测量等；“绘”即对采空区探测、测量的结果进行精确绘制，实现采空区的三维可视化；“诊”即根据采空区的测量结果及其所处的外部环境等因素对其稳定性进行分析诊断；“治”即综合分析并确定采空区治理方案或选择综合利用方案。  物探方法探测绘制的采空区示意  ３Ｄ扫描绘制的采空区示意  采空区稳定性数值模拟 四、采空区治理技术体系的应用 （1）封闭法＋崩落法。 （2）支撑法＋充填法。 （3）封闭法＋监测法。 （4）封闭法＋充填法。  采空区实测模型平面  人工矿柱支撑采空区示意  采空区封闭方式示意 五、采空区治理的发展趋势 5．１ 采空区的治理技术研究方向 （１）目前采空区物探需要２种及以上的方法进行验证探测，物探探测精度有待提高。 （２）金属非金属大型地下矿山采场已发展到超大型阶段，一次形成单个采空区的体积达到１０万ｍ３ 以上。 （３）随着新技术、新材料的出现，加强对矿岩体物理力学特性研究，充分发挥其优越特性，逐步建立和完善地压监测安全预警理论体系和安全预警阀值标准。  矿区采空区稳定性监测系统 （４）目前历史遗留的老采空区常用治理方法是地表注浆和充填，盲目性较大，治理效果难以控制，尤其是采空区充水或多中段开采形成的采空区，充填治理难度最大，控制不当容易造成充填治理工程的巨大浪费。  充填料浆制备与输送示意 （５）目前我国金属非金属地下矿山采空区稳定性分级、治理方法、治理效果监测等技术内容尚无通用的标准和规范。 5．２ 采空区的功能化利用 （１）采空区可以作为矿山自身的资源，实现多功能化利用，在矿山设计期间将矿山选厂或洗矿车间设计建设在地下，规划形成稳定的采空区地下空间，既减少了地表的环境污染和噪声污染，又可大量节约矿山的提升、运输成本。 （２）废弃采空区可以作为矿山废弃物存储空间，如改造为大型硐室、水仓、废石仓、尾矿库等。通过对矿山废弃的采空区进行论证和改造，成为矿山废弃物的存储空间，既可以消除隐患，又可以实现矿山可持续发展和绿色发展。 （３）废弃采空区可以作为地下功能空间，如仓储、冷库、地下实验室、人防设施等。不同矿山采用的开拓方式不同，采空区的赋存条件也不同。通过技术手段对采空区进行稳定性加固和密封性处理以达到石油储备条件，即可实现废弃采空区油气储备功能化。 矿山采空区综合利用揭示了我国金属非金属矿山采空区处理的发展趋势。化安全隐患为功能空间，低价值矿床开发在设计初期可以预设采空区功能，现存废弃采空区治理可以通过稳定性论证、技术改造等一系列手段实现其功能化利用。采空区在未来既可以成为存储废弃物的地下空间，也可以成为重要的国防、工业和民用地下设施工程。变废为宝是对矿产资源合理综合利用的最好方式，相信随着技术、材料、设备的不断发展和进步，地下矿山采空区会被赋予更多的积极作用和有益功能。 |
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