金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (11): 90-97.
胡世利1,2 张晨阳1,3 孙晓刚1 刘庆博1 邱景平1
HU Shili1,2 ZHANG Chenyang1,3 SUN Xiaogang1 LIU Qingbo1 QIU Jingping1
摘要: 塌落型采空区严重威胁深部开采安全,其诱发的覆岩连锁失稳、地表沉降及残矿资源滞留问题亟待突 破性解决方案。针对这一难题,基于关键层理论和协同开采技术,提出了“人工关键层—采充协同”耦合控制体系,通 过再造结构稳定的承载顶板,同步实现塌落型采空区隐患治理与残矿高效回收。并基于关键层理论分析塌落型采空 区覆岩失稳破坏机制。以内蒙古某萤石矿为例,结合协同开采理念,提出了多参数约束的矿柱采充置换方案,实现物 质流与空间流的充分耦合,保障采场结构稳定。系统研究了塌落型采空区系统的竞争与不稳定因素及其控制参量, 针对不同的覆岩失稳及矿柱损毁情况,提出了隐患治理措施和4种矿柱采充置换方案。研究表明:“人工关键层”作 为再生顶板能够有效控制地表沉降,保证深部开采安全;采充协同技术的应用实现了散体矿石的安全高效回收。该 研究为类似矿山的采空区治理与残矿回收提供了科学依据和技术支撑。
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