采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。是容易造成群死群伤事故关键环节和重点部位之一,近年来,我国采空区安全事故多发,制约着矿山发展的同时,也对群众的生命财产安全造成严重威胁。
1、采空区事故危害类型
(1)所谓地表塌陷,就是指在各种矿物的开采过程中,会对存矿层进行深浅不同的挖掘,导致地表与地层分离,在这种分离和采空的状态下,如果控制不当,就会导致表层的地面发生坍塌,造成地质灾害。
(2)透水具有突发性强、规模大、后果严重等特点,会淹没设备,造成人员伤亡和财产损失;影响采矿生产,减少产量;限制矿产资源开发,减少可采储量,缩短矿井有效使用年限;破坏矿区水资源和水环境,造成地表水干涸、地下水位大幅度下降;有时引起地面塌陷、地面沉降等次生灾害。透水的危害程度主要与采空区蓄水量、采空区与工作面的相对位置、矿山大排水能力等方面有关。
(3)岩爆是地下工程在开挖过程中,硬脆性围岩因开挖卸荷导致洞壁应力分异,储存于岩体中的弹性应变能突然释放,因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。采空区加剧了应力集中,加大了发生岩爆的可能性。岩爆所造成的后果十分严重,已成为世界性的地下工程难题之一。
(4)自燃采空区内通风不畅导致热量积蓄、温度上升,极易发生自燃事故。
2、金属矿采空区灾害治理技术方案及采空区三维激光扫描仪的应用。
采空区探测技术与方法众多,目前主要以物探为主,而我国在这方面还比较落后,在采空区探测方面仍然以钻探为主,物探为辅,差距较大。近几年采空区三维激光扫描系统探测已取得了较大的进展,该方法具有抗干扰能力强、勘探深度大和探测精度高的优点,能够快速、准确的探测出采空区三维形态及采空区位置,探测结果可视化程度高,具有很好的发展和应用前景。