郝世坤 郭海侠
中国华冶科工集团有限公司
摘要：在开采强度的不断加大下，矿体围岩、帮顶板管理强度尤为重要，可确定出不同矿组顶板上部的地压相当大，在保证安全生产的前提下严重威胁到回采巷道及附近进路人员、出矿设备的安全，相应采取在关键线路局部利用倒锲式树脂锚杆网支护后，巷道顶板的稳固性仍有不同程度的增强。
关键词：井下；多层开采；控制管理
冲击地压是一个尚在深入研究的问题，往往发生在复杂且独特的条件下，这使得它们很难被预测和控制，是铁矿安全生产环节中潜在的隐患，能否有效地对其预测、控制，关乎着矿井深部开采高效顺利地进行。正确评价和管理铁矿突发灾害，必须依靠对其发生的基本机理的深刻认识，搞清楚煤岩体发生岩爆的内在机制，借助现代计算机监测系统、非线性数值计算理念与传统经典理论对冲击矿压进行实时预测，从根本上降低冲击地压的危害程度。
1 概述
近年来，随着采矿强度的不断加大，矿山资源的不断枯竭，深部开拓工程的逐渐形成及采场地压的不断加大，为确保合理开发矿山资源，保障井下作业人员的安全，全方位致使在采矿设计工作、爆破管理工作及采矿泄压式回采工作已经成为一项必须解决深部开采及安全生产的重要课题。铁矿采矿阶段高度为102m，回采分段高度为18m，1846m及1828m水平两层现在全部作为回采巷道进行穿孔爆破开发回采使用。由于受到地质环境的影响，下延后呈现的薄矿体较多，原体的矿岩结构及回采巷道顶板眉线受到严重的破坏，造成地压侧倾加大，局部采区无法正常生产，限制了铁矿矿石回采率的指标，增加了采矿生产成本的不平衡。为建立理想的地压管理模式及崩落铁矿矿石的流动走向，全面优化采准设计，通过边掘边采、局部大量放量、爆破分段控制等方式进行采场落矿出矿管理及安全生产降低作业风险为目的，从而强化安全生产出矿管理，降低采矿单位成本，提高采矿安全生产整体经济效益，为矿山的可持续发展奠定基础。
2产生地压偏高的主要数据统计及分析
（1）地压环境因素。深孔孔壁受到地压积压破坏率达到26%以上，备采巷道片帮冒顶处破坏程度达到9%以上，回采穿脉整体变形率一半以上，眉线破坏导致放矿口出矿达到30%以上，锚杆支护脱落面积达到130m2;占据影响综合比例44%;效果确认有54%巷道受到地压破坏无法正常回采。
（2）主要项目。铁矿矿石滞留积压本分层未采出的原因，影响因素是由于该矿块地质条件复杂，断层破碎带及矿岩夹层较多，地压较大影响上几分段集中或一次性采用大爆破后，滞留铁矿矿石量达约12.7万吨以上;占据影响综合比例35%;效果确认有65%按照回采率计算本分段受到低压影响未及时回采。
（3）爆破破坏因素的影响。爆破后加大了铁矿矿石松散体的积攒及铁矿矿石流动倾角的矿量积压，围岩体震动后加上地压压力，造成巷道帮顶分裂处明显;影响综合比例12%;效果确认有5%由于无法正常回采最终造成铁矿矿石积压。
（4）设计主要影响因素。为较少工程施工量，增加纯铁矿矿石回收率全部采用脉内设计，造成矿岩主矿体分割严重致使崩落后的松散体密集程度大;影响综合比例15%;效果确认有15%崩落与输出铁矿矿石比率不平衡导致地压侧倾。
（5）安全主要生产作业因素。强采幅度低大量出矿数量不高，导致1810水平本层滞留在采场中的残留矿量高，造成作业人员危险程度大;影响综合比例28%;效果确认最终停止采矿爆破作业回采出矿。
综合以上5点主要因素总结的主要原因是:由于矿体不断变化，爆破后椭球体发育过大，岩性坚固性松散系数不够加上地质赋存条件中断层、裂隙较多，残留铁矿矿石量大是造成地压变化，导致最终无法正常采矿生产的直接因素。
3 深部开采地压控制的管理方案及措施
（1）爆破及地压管理。针对不同岩石的坚固性系数确定为f(8-12)的地压管控措施是巷道严重变形的矿块采用孔内毫秒微差爆破技术，实施间隔装药措施进行爆破及控制爆轰波对周围岩体的震动和降低破坏程度，占据影响比例20%，措施及方案最终确认是实施微差爆破技术后，充分控制和保护了回采巷道的矿岩体结构。
（2）采场出矿控制管理。坚固性系数确定为f(8-12)地压管控措施是进行区间或局部强采进行边掘边采手段对地压变化较大的部位进行大量放矿，减少积压采场内铁矿矿石量，给挤压爆破留有足够的爆破补偿空间以较少爆破后对邻近矿岩的破坏程度，影响比例45%，措施及方案最终确认是经过采场的大量出矿，采准及回采巷道得到明显控制，达到了强采泄压地压的控制。
（3）优化分段采准设计。坚固性系数确定为f(8-12)地压管控措施是根据矿体走向及赋存条件的不同，局部采用小规格回采巷道设计增大崩矿步距，下盘取脉外设计作为联络巷道，控制残留矿量的增加，影响比例35%，措施确认是遵循无底柱挤压爆破留有足够补偿空间后地压得到控制。
（4）泄压式放矿。坚固性系数确定为f(8-12)地压管控措施是根据采场掌子面分布结构进行有重点的出矿量标定出矿，达到矿体均衡式开采，影响比例10%，措施及方案最终确认是地压均衡效果良好。
（5）保障地压均衡安全生产管理。坚固性系数确定为f(8-12)地压管控措施是定期进行地压监控移动建立地压检测记录，不定期观测围岩体切割状况及巷道帮、顶板、眉线破坏情况，影响比例5%，方案最终确认是达到深部地压正常生产条件。
根据统计针对以上5点措施方案的优化及改进实施，总结地压管控措施结论是:通过措施控制采区内地压移动位置的不同，达到均衡分散泄压管理及井下安全生产的目的，充分保障了安全生产组织需要，深部回采局部矿块地压控制达到了良好的效果。
4 结语
实践证明通过多年来对无底柱分段崩落法采矿地压控制管理的研究论证，成功的了解和掌握了深部开采不同复杂矿块地压的移动规律，有效保障了井下采矿安全生产的要求，为建立安全的大型现代化矿山奠定了良好的经济基础，从而为矿山的采矿事业发展起到积极的推动作用。
参考文献
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