地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，所述方法根據(jù)采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理和巖體體積平衡原理，計(jì)算出爆破后遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率，從而定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果；其中采空區(qū)充填率用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理本身的效果，據(jù)此判別原主要隱患是否排除，遺留小空區(qū)體積用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理后的剩余安全隱患大小。本發(fā)明方法可以通過(guò)計(jì)算遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率來(lái)定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果，解決了采空區(qū)崩落爆破處理后難以定量評(píng)價(jià)處理效果并確定松散巖體中是否仍遺留小空區(qū)的技術(shù)難題，能廣泛應(yīng)用于地采轉(zhuǎn)露采礦山生產(chǎn)過(guò)程中探測(cè)到的采空區(qū)崩落爆破處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種崩落爆破處理的效果評(píng)價(jià)，尤其是一種地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，屬于工程爆破【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]從敞露地表的采礦場(chǎng)采出有用礦物的過(guò)程稱露天采礦。當(dāng)?shù)V體埋藏較淺或地表有露頭時(shí)，應(yīng)用露天開(kāi)采最為優(yōu)越。與地下開(kāi)采相比露天開(kāi)采具有資源利用充分、回采率高、貧化率低、適于用大型機(jī)械施工、建礦快、產(chǎn)量大、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、成本低、勞動(dòng)條件好和生產(chǎn)安全等優(yōu)點(diǎn)，露天開(kāi)采無(wú)論在國(guó)內(nèi)外均得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上80%的金屬、稀有金屬等礦山均使用露天開(kāi)采的方法。目前，隨著自然資源的日益緊缺和價(jià)格的提高，很多的金屬礦山、非金屬礦山為了更高的提高采出率，都紛紛采用了露天開(kāi)采方式，還有些礦山為了擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高經(jīng)濟(jì)效益的需要拋棄了過(guò)去的地下開(kāi)采的開(kāi)采方式，將地下開(kāi)采轉(zhuǎn)為了露天開(kāi)采。
[0003]現(xiàn)在，不管是黑色冶金礦山，還是有色、稀有金屬礦山的開(kāi)采，都有大規(guī)模的采用露天開(kāi)采或從地下開(kāi)采轉(zhuǎn)向露天開(kāi)采的趨勢(shì)。特別是在目前我國(guó)政策對(duì)小煤礦實(shí)行撤消、合并的大環(huán)境下，在條件適宜的地區(qū)鼓勵(lì)和支持小煤礦由地采轉(zhuǎn)為露天開(kāi)采，不但可以避免小煤礦地下開(kāi)采安全無(wú)保障、回采率低的缺點(diǎn)，而且可以緩解我國(guó)資源能源需求的緊張狀態(tài)，可讓機(jī)動(dòng)、靈活的民營(yíng)資本在資源能源開(kāi)采領(lǐng)域發(fā)揮其積極作用。
[0004]由此可見(jiàn)，礦山從地下開(kāi)采轉(zhuǎn)向露天開(kāi)采已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，正逐漸地在國(guó)內(nèi)外礦山中得到推廣和應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，該方法使用方便、快捷，可以通過(guò)計(jì)算遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率來(lái)定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0007]地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，所述方法根據(jù)采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理和巖體體積平衡原理，計(jì)算出爆破后遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率，從而定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果；其中采空區(qū)充填率用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理本身的效果，據(jù)此判別原主要隱患是否排除，遺留小空區(qū)體積用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理后的剩余安全隱患。
[0008]作為一種實(shí)施方案，所述采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理，如下式:
[0009]Vlg+Vis= V2fevg+V2ftg+V2S + A V(I)
[0010]所述采空區(qū)崩落爆破前后的巖體體積平衡原理，如下式:
[0011]V2松巖=^oV1爆巖⑵
[0012]根據(jù)式⑴和式(2)，得到爆破后遺留小空區(qū)體積如下:
[0013]V2s= Vis-(Vl)V1爆巖-Λ V(3)
[0014]根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后采空區(qū)充填率如下:
[0015]k = [(Ii0-1)V1 爆巖+AV]/Vis(4)
[0016]其中，Vlg為爆破前采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)巖體總體積，Vis為爆破前采空區(qū)體積，V2^^為采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的松散體積，V2ftg為采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)未被爆破破碎的整體巖體體積，V2s為爆破后遺留小空區(qū)體積，Λ V為爆破后地表塌陷體積，1?為巖石爆破破碎后的松散系數(shù)，Visg為采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的原始體積，k為爆破后采空區(qū)充填率。
[0017]作為一種實(shí)施方案，所述采空區(qū)崩落爆破處理方法根據(jù)采空區(qū)跨度和頂板厚度不同，分為采空區(qū)頂板崩落爆破處理、采空區(qū)圍巖崩落爆破充填處理和采空區(qū)頂板外圍切割爆破處理。
[0018]作為一種實(shí)施方案，所述定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果，具體為:
[0019]在采空區(qū)崩落爆破處理后；若采空區(qū)充填率大于85%，表示爆破效果優(yōu)良，原主要安全隱患已經(jīng)排除；若遺留小空區(qū)體積大于0，則表示存在剩余安全隱患，其值越大則剩余安全隱患越大。
[0020]作為一種實(shí)施方案，所述采空區(qū)是通過(guò)物探和鉆探進(jìn)行探測(cè)發(fā)現(xiàn)的，在發(fā)現(xiàn)采空區(qū)后再通過(guò)采空區(qū)自動(dòng)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行三維掃描，獲得采空區(qū)位置和形狀的點(diǎn)云圖，其反應(yīng)采空區(qū)位置、大小、高度和埋深，根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算爆破前采空區(qū)體積V1 s。
[0021]具體的，所述巖石爆破破碎后的松散系數(shù)1?與巖性、裂隙發(fā)育程度、鉆爆孔網(wǎng)參數(shù)和平均炸藥單耗相關(guān)。
[0022]作為一種實(shí)施方案，所述巖石爆破破碎后的松散系數(shù)1?通過(guò)如下方式獲取:
[0023]實(shí)際施工過(guò)程中，選擇類(lèi)似采空區(qū)崩落爆破破碎巖體的地質(zhì)條件，采用與采空區(qū)崩落爆破相同的爆破參數(shù)，進(jìn)行局部區(qū)域的臺(tái)階爆破；在臺(tái)階爆破施工前，首先全站儀或GPS測(cè)量爆破圈定區(qū)域的地形圖SI，爆破后再測(cè)量含爆破松渣的該爆破圈定區(qū)域的地形圖S2，待爆破后的松渣挖運(yùn)完畢后再測(cè)量該爆破區(qū)域的地形圖S3，地形圖S2與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的松散體積，地形圖SI與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的原始體積；上述體積差,通過(guò)地形圖的不同高程點(diǎn)，由三角網(wǎng)格法計(jì)算獲得，臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的松散體積和臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的原始體積的兩者之比即為巖石爆破破碎后的松散系數(shù)匕。
[0024]作為一種實(shí)施方案，所述爆破后地表塌陷采用非接觸測(cè)量手段，獲得采空區(qū)崩落爆破以后地表塌陷情況，根據(jù)地表塌陷情況計(jì)算地表塌陷體積Δ V。
[0025]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0026]1、本發(fā)明方法根據(jù)采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理和巖體體積平衡原理，計(jì)算出爆破后遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率，通過(guò)采空區(qū)充填率k評(píng)價(jià)崩落爆破處理本身的效果，k越接近100%表示崩落爆破效果越好，通過(guò)爆破后遺留小空區(qū)體積V2s評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理后的剩余安全隱患，遺留小空區(qū)體積越大則剩余安全隱患越大，使得工作人員根據(jù)崩落爆破處理的效果可以清楚地知道原主要安全隱患是否已經(jīng)排除，并及時(shí)對(duì)剩余安全隱患進(jìn)行處理。
[0027]2、本發(fā)明方法使用方便、快捷，可以通過(guò)計(jì)算遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率來(lái)定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果，解決了采空區(qū)崩落爆破處理后難以定量評(píng)價(jià)處理效果并確定松散巖體中是否仍遺留小空區(qū)的技術(shù)難題，能廣泛應(yīng)用于地采轉(zhuǎn)露采礦山生產(chǎn)過(guò)程中探測(cè)到的采空區(qū)崩落爆破處理。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為崩落爆破前采空區(qū)及其處理區(qū)域示意圖。
[0029]圖2為崩落爆破后采空區(qū)及其處理區(qū)域示意圖。
[0030]圖3為實(shí)施例1對(duì)地采轉(zhuǎn)露采礦山生產(chǎn)過(guò)程中探測(cè)到的采空區(qū)崩落爆破處理及驗(yàn)收處理效果流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1:
[0032]如圖1所示，為崩落爆破前采空區(qū)及其處理區(qū)域示意圖，其中I為原始地面，2為采空區(qū)，3為采空區(qū)圍巖，4為采空區(qū)頂板，5為采空區(qū)頂板中心部分，6為采空區(qū)頂板外圍部分。
[0033]如圖2所示，為崩落爆破后采空區(qū)及其處理區(qū)域示意圖，其中7為地表塌陷后的地面，8為地表塌陷區(qū)域，9為爆破后松散巖體，10為爆破后遺留小空區(qū)，11為爆破后整體巖體(對(duì)應(yīng)采空區(qū)頂板外圍切割爆破處理時(shí)的采空區(qū)頂板中心部分5)。
[0034]本實(shí)施例利用的原理如下:
[0035]a)采空區(qū)崩落爆破前后區(qū)域體積平衡原理
[0036]采空區(qū)崩落爆破前后，針對(duì)采空區(qū)及其崩落爆破處理區(qū)域，存在該區(qū)域體積平衡公式如下:
[0037]Vlg+Vis= V2fevg+V2ftg+V2S + A V(I)
[0038]Vlg——爆破前采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)巖體總體積；
[0039]Vis——爆破前采空區(qū)體積(圖1中采空區(qū)2的體積)；
[0040]V2松巖——采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的松散體積(圖2中爆破后松散巖體9的體積)；
[0041]V2ftg——采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)未被爆破破碎的整體巖體體積；
[0042]V2 s 爆破后遺留小空區(qū)體積(圖2中爆破后遺留小空區(qū)10的體積)；
[0043]Δ V——爆破后地表塌陷體積(圖2中地表塌陷區(qū)域8的體積)。
[0044]b)采空區(qū)崩落爆破前后巖體體積平衡原理
[0045]采空區(qū)崩落爆破后，盡管崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)的部分或全部巖石由原巖狀態(tài)變?yōu)樗缮r塊，但仍存在實(shí)際巖體體積平衡公式如下:
[0046]V2松巖=^oV1爆巖⑵
[0047]k0—巖石爆破破碎后的松散系數(shù)；
[0048]V1 ——采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的原始體積。
[0049]如圖3所示，本實(shí)施例先對(duì)地采轉(zhuǎn)露采礦山生產(chǎn)過(guò)程中探測(cè)到的采空區(qū)崩落爆破處理，然后驗(yàn)收處理效果，具體包括以下步驟:
[0050]I)采空區(qū)探測(cè)與三維掃描
[0051]通過(guò)物探和鉆探等手段進(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)采空區(qū)；再通過(guò)采空區(qū)自動(dòng)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行三維數(shù)據(jù)，獲得采空區(qū)位置和形狀的點(diǎn)云圖，其反應(yīng)采空區(qū)位置、大小、高度和埋深等參數(shù)。
[0052]2)計(jì)算采空區(qū)的體積
[0053]通過(guò)采空區(qū)的三維掃描數(shù)據(jù)，計(jì)算采空區(qū)的體積，這個(gè)體積也就是在崩落爆破采空區(qū)的體積V1 s。
[0054]3)采空區(qū)崩落爆破處理方案的確定
[0055]根據(jù)空區(qū)頂板跨度和厚度不同，選擇合適的崩落爆破方案，包括空區(qū)頂板(可含局部圍巖)崩落爆破處理、采空區(qū)圍巖崩落爆破充填處理和采空區(qū)頂板外圍切割爆破處理，各種崩落爆破方案的具體分析如下:
[0056]3.1)采空區(qū)頂板(可含局部圍巖)崩落爆破
[0057]當(dāng)采空區(qū)頂板厚度適中，足以承擔(dān)施工載荷，又便于爆破破碎，通過(guò)采空區(qū)頂板(可含局部圍巖)崩落爆破法處理采空區(qū)，將采空區(qū)處理時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了該區(qū)域的采礦爆破或巖石剝離爆破；該方法主要對(duì)全部采空區(qū)頂板進(jìn)行鉆爆施工，如果空區(qū)頂板厚跨比較大，單純進(jìn)行空區(qū)頂板爆破夾制作用較大，可增加局部圍巖爆破，采空區(qū)及采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)，爆破前該區(qū)域內(nèi)為需要爆破的采空區(qū)頂板(可含局部圍巖)的自然巖體和采空區(qū)；爆破后形成地表塌陷,該區(qū)域內(nèi)的巖體均充分破碎變成松散巖體充填原采空區(qū),局部仍可能存在小的遺留空區(qū)。
[0058]采用這種處理方案，采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域圈定時(shí)取V2ftg= 0，則有Vlg= Vieg，表示圈定區(qū)域內(nèi)的巖體均進(jìn)行爆破破碎，表示根據(jù)采空區(qū)崩落爆破前后區(qū)域體積平衡公式，采空區(qū)崩落爆破以后，如果V2S> O表示采空區(qū)未充填滿，仍存在遺留空區(qū)；根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后遺留小空區(qū)的體積如下:
[0059]乂2空=Vi爆巖+Vi空-乂2松巖-八V
[0060]= Vi*巖+Vi爆巖-Δ V
[0061]= V1 空-(kQ-l) V1 爆巖-Δ V
[0062]采空區(qū)進(jìn)行頂板(可含局部圍巖)崩落爆破以后，往往空區(qū)頂板破碎導(dǎo)致地表塌陷，則根據(jù)式(I)和式(2)得到采空區(qū)充填率k如下:
[0063]k =1-V2s/Vis
[0064]= (k0-l) V1 爆巖/V1 空 + Δ VZV1 空
[0065]= [ (k0-l) V1 爆巖 + Δ V]/V1 空
[0066]3.2)空區(qū)圍巖崩落爆破充填
[0067]當(dāng)采空區(qū)頂板厚度較大，不利于空區(qū)頂板爆破崩塌，但因各種原因，如該存在采空區(qū)的區(qū)域需要布置礦山道路，采空區(qū)頂板又難以崩塌但需要充填才能確保運(yùn)輸安全的，可通過(guò)采空區(qū)圍巖崩落爆破法處理采空區(qū)；該方法從地表鉆垂直深孔至采空區(qū)圍巖，進(jìn)行裝藥爆破，破碎采空區(qū)的圍巖，依靠采空區(qū)圍巖的破碎松散體充填采空區(qū)，在采空區(qū)及采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)，爆破前該區(qū)域內(nèi)為需要爆破的采空區(qū)圍巖的自然巖體和采空區(qū)；爆破后不形成地表塌陷，完全依靠該區(qū)域內(nèi)的爆破圍巖的松散體充填原采空區(qū)，局部仍可能存在小的遺留空區(qū)。
[0068]采用這種處理方案，采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域圈定時(shí)取V2ftg= 0，即采空區(qū)頂板及周邊未進(jìn)行爆破破碎的巖石不計(jì)入圈定區(qū)域，則有Vlg= V1#g，表示圈定區(qū)域內(nèi)的巖體均進(jìn)行了爆破破碎；根據(jù)式(I)，采空區(qū)崩落爆破以后，無(wú)地表塌陷，即AV = O ;根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后遺留小空區(qū)的體積如下:
[0069]V2空=Vi爆巖+Vi空-乂2松巖
[0070]= V1 爆巖 +V1 空 _k0V!爆巖
[0071]= V1 空-(k0_l) V1 爆巖
[0072]根據(jù)式⑴和式(2)，得到采空區(qū)的充填率k如下:
[0073]k = (Ii0-1)V1^ZVis
[0074]3.3)空區(qū)頂板外圍切割爆破
[0075]當(dāng)采空區(qū)頂板厚度較薄，難以承擔(dān)施工載荷時(shí)，通過(guò)采空區(qū)頂板外圍切割爆破法處理采空區(qū)，采空區(qū)頂板塌落以后再進(jìn)行二次破碎，采空區(qū)處理與該區(qū)域的采礦爆破或者巖石剝離爆破分兩次進(jìn)行。該方法，施工存在危險(xiǎn)的采空區(qū)頂板中部不進(jìn)行鉆爆，僅對(duì)采空區(qū)頂板的外圍進(jìn)行爆破，促使采空區(qū)頂板整體塌落充填空區(qū)。
[0076]采空區(qū)頂板外圍切割爆破，最理想的情況是爆破后形成一個(gè)整齊的、環(huán)狀的貫穿裂縫，促使采空區(qū)頂板塌落；但實(shí)際施工過(guò)程中，考慮到安全可靠性，往往在采空區(qū)頂板外圍進(jìn)行鉆孔爆破形成有一定寬度的破碎帶，更好地促進(jìn)采空區(qū)頂板整體塌落。采空區(qū)及采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)，爆破前該區(qū)域內(nèi)為需要爆破的采空區(qū)頂板的自然巖體和采空區(qū)；爆破后形成地表塌陷，該區(qū)域內(nèi)的巖體局部充分破碎變成松散巖體、部分整體塌落，共同充填原采空區(qū)，局部仍可能存在小的遺留空區(qū)。
[0077]根據(jù)式(I)，采空區(qū)崩落爆破以后，如果V2S> O表示采空區(qū)未充填滿，仍存在遺留空區(qū)。根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后遺留小空區(qū)的體積如下:
[0078]V2s= Vlg+Vis-V2松巖-V2整巖-Δ V
[0079]= V1 巖 +V1 空-1i0V1 爆巖-(V1 巖-V1 爆巖)—八 V
[0080]= Vi 空-(k0_l) V1 爆巖 _ Δ V
[0081]采空區(qū)的充填率k如下:
[0082]k =1-V2s/Vis
[0083]= (kQ-l) V1 爆巖/V1 空 + Δ 空
[0084]= [ (k0-l) V1 爆巖 + Δ V]/V1 空
[0085]4)巖石爆破破碎后的松散系數(shù)1?測(cè)定
[0086]巖石爆破破碎松散系數(shù)Iv與巖性、裂隙發(fā)育程度、鉆爆孔網(wǎng)參數(shù)、平均炸藥單耗等相關(guān)，可通過(guò)如下方式獲取巖石爆破破碎后的松散系數(shù)h:
[0087]實(shí)際施工過(guò)程中，選擇類(lèi)似采空區(qū)崩落爆破破碎巖體的地質(zhì)條件，采用與采空區(qū)崩落爆破相同的爆破參數(shù)，進(jìn)行局部區(qū)域的臺(tái)階爆破；臺(tái)階爆破施工前，首先通過(guò)全站儀或GPS測(cè)量爆破圈定區(qū)域的地形圖SI (由一定密度的高程點(diǎn)組成)，爆破后再測(cè)量含爆破松渣的該爆破圈定區(qū)域的地形圖S2，待爆破后的松渣挖運(yùn)完畢后再測(cè)量該爆破區(qū)域的地形圖S3，地形圖S2與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的松散體積，地形圖SI與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的原始體積；上述體積差，通過(guò)地形圖的不同高程點(diǎn)，由三角網(wǎng)格法計(jì)算獲得，兩者之比即為巖石爆破破碎后的松散系數(shù)k0。
[0088]5)崩落爆破鉆爆施工
[0089]按照采空區(qū)崩落爆破設(shè)計(jì)，組織爆破施工。
[0090]6)地表塌陷測(cè)量
[0091]為了確保安全，利用非接觸測(cè)量手段，如利用全站儀無(wú)棱鏡反射測(cè)量，獲得采空區(qū)崩落爆破以后地表塌陷情況(若是選擇采空區(qū)圍巖崩落爆破充填處理，不存在地表塌陷，不需要測(cè)量)，根據(jù)地表塌陷情況計(jì)算地表塌陷體積Δ V。
[0092]7)采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收
[0093]無(wú)論采空區(qū)采用上述三種崩落爆破方案的哪一種，地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果評(píng)價(jià)，均通過(guò)爆破后遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)其崩落爆破處理效果。采空區(qū)崩落爆破處理后，計(jì)算出采空區(qū)充填率k，主要用于評(píng)價(jià)崩落爆破處理本身的效果，據(jù)此判別原主要安全隱患是否排除，k的值越接近100%表示崩落爆破效果越好，如果k> 85%，表示爆破效果優(yōu)良，實(shí)際充填效果滿足預(yù)期要求，原主要安全隱患已經(jīng)排除；而計(jì)算出爆破后遺留小空區(qū)體積V2s，主要用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理后的剩余安全隱患大小，如果V2 s> 0，表示存在剩余安全隱患，V2s的值越大則剩余安全隱患越大，如果遺留小空區(qū)大到可能影響礦山正常生產(chǎn)的人員和設(shè)備安全的，需要采取進(jìn)一步的應(yīng)對(duì)措施。
[0094]以上所述，僅為本發(fā)明專(zhuān)利優(yōu)選的實(shí)施例，但本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專(zhuān)利的技術(shù)方案及其發(fā)明專(zhuān)利構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述方法根據(jù)采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理和巖體體積平衡原理，計(jì)算出爆破后遺留小空區(qū)體積和采空區(qū)充填率，從而定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果；其中采空區(qū)充填率用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理本身的效果，據(jù)此判別原主要隱患是否排除，遺留小空區(qū)體積用于評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理后的剩余安全隱患大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于: 所述采空區(qū)崩落爆破前后的區(qū)域體積平衡原理，如下式: Vl巖+Vl空=松巖+^2整巖+^2空+ A V(I) 所述采空區(qū)崩落爆破前后的巖體體積平衡原理，如下式: 乂2松巖=R0V1爆巖⑵ 根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后遺留小空區(qū)體積如下: V2s= Vis-(Vl)V1 爆巖-AV(3) 根據(jù)式(I)和式(2)，得到爆破后采空區(qū)充填率如下: k = [ (k0-l) V1 爆巖 + Δ V]/V1 空(4) 其中，Vlg為爆破前采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)巖體總體積，Vis為爆破前采空區(qū)體積，V2為采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的松散體積，V2胃@為采空區(qū)崩落爆破處理區(qū)域內(nèi)未被爆破破碎的整體巖體體積，V2s為爆破后遺留小空區(qū)體積，Δ V為爆破后地表塌陷體積，k0為巖石爆破破碎后的松散系數(shù)，Visg為采空區(qū)崩落爆破中被爆破破碎巖體的原始體積，k為爆破后米空區(qū)充填率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述采空區(qū)崩落爆破處理方法根據(jù)采空區(qū)跨度和頂板厚度不同，分為采空區(qū)頂板崩落爆破處理、采空區(qū)圍巖崩落爆破充填處理和采空區(qū)頂板外圍切割爆破處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述定量評(píng)價(jià)采空區(qū)崩落爆破處理效果，具體為: 在采空區(qū)崩落爆破處理后；若采空區(qū)充填率大于85%，表示爆破效果優(yōu)良，原主要安全隱患已經(jīng)排除；若遺留小空區(qū)體積大于O，則表示存在剩余安全隱患，其值越大則剩余安全隱患越大。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述采空區(qū)是通過(guò)物探和鉆探進(jìn)行探測(cè)發(fā)現(xiàn)的，在發(fā)現(xiàn)采空區(qū)后再通過(guò)采空區(qū)自動(dòng)激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行三維掃描，獲得采空區(qū)位置和形狀的點(diǎn)云圖，其反應(yīng)采空區(qū)位置、大小、高度和埋深，根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算爆破前采空區(qū)體積V1 s。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述巖石爆破破碎后的松散系數(shù)1?與巖性、裂隙發(fā)育程度、鉆爆孔網(wǎng)參數(shù)和平均炸藥單耗相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述巖石爆破破碎后的松散系數(shù)h通過(guò)如下方式獲取: 實(shí)際施工過(guò)程中，選擇類(lèi)似采空區(qū)崩落爆破破碎巖體的地質(zhì)條件，采用與采空區(qū)崩落爆破相同的爆破參數(shù)，進(jìn)行局部區(qū)域的臺(tái)階爆破；在臺(tái)階爆破施工前，首先全站儀或GPS測(cè)量爆破圈定區(qū)域的地形圖SI，爆破后再測(cè)量含爆破松渣的該爆破圈定區(qū)域的地形圖S2，待爆破后的松渣挖運(yùn)完畢后再測(cè)量該爆破區(qū)域的地形圖S3，地形圖S2與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的松散體積，地形圖SI與地形圖S3之間的體積差為臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的原始體積；上述體積差,通過(guò)地形圖的不同高程點(diǎn)，由三角網(wǎng)格法計(jì)算獲得，臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的松散體積和臺(tái)階爆破中被爆破破碎巖體的原始體積的兩者之比即為巖石爆破破碎后的松散系數(shù)匕。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地采轉(zhuǎn)露采礦山采空區(qū)崩落爆破處理效果驗(yàn)收方法，其特征在于:所述爆破后地表塌陷采用非接觸測(cè)量手段，獲得采空區(qū)崩落爆破以后地表塌陷情況，根據(jù)地表塌陷情況計(jì)算地表塌陷體積Λ V。
【文檔編號(hào)】G06Q50/02GK104240133SQ201410443174
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】崔曉榮, 鄭炳旭, 李戰(zhàn)軍, 葉圖強(qiáng), 陳晶晶, 開(kāi)俊俊 申請(qǐng)人:廣東宏大爆破股份有限公司