一、典型案例与特色技术
特色技术
⚫ 采空区治理方法选择受多种因素影响，主要有崩落、充填、封堵、支撑和联合处理等几种方法
⚫ 通过多年技术积累和工程实践，在采空区治理方面形成了以下特色和关键技术
某铁矿崩落处理采空区实例
⚫ 通过地表钻孔和地质雷达两种方法对顶板冒落情况进行了探测，根据两种手段监测的结果，顶板冒落后采空区高度约12m。采空区的暴露面积估计在110000m2左右采空区体积约130万m3以上
某铁矿崩落处理采空区实例
➢ 空区治理方案
⚫ 由于采空区的面积大，为确保回采安全，采用诱导崩落顶板的方案补充覆盖层并处理采空区
⚫ 其技术工艺是首先在最下面分段布置7组凿岩硐室，然后在凿岩硐室内布置上向水平深孔爆破实现
复杂空区群区域整体崩落技术
➢ 在以大直径深孔爆破和变抵抗线的集束爆破为技术特征，可灵活适应采空区爆破处理对抵抗线要求，克服采空区治理外部工程条件差的缺点，区域性集中布孔，区域范围内矿柱与周边残矿同次崩落，集中出矿，避免多次爆破对空区造成扰动
➢ 技术特征及优势：
⚫ 采用束状孔大抵抗线爆破，作业点远离空区，保障作业安全，减少采准工程量
⚫ 采用变抵抗爆破技术，使爆破能量均匀分布，保证爆破效果
点柱群快速充填置换技术
➢ 对于房柱法开采缓倾斜薄或中厚矿体遗留的矿柱群，建立井下简易充填系统，选择性地采用高强度充填体置换品位较高的原生矿柱，或通过低强度胶结充填提高矿柱承载能力进而回收部分点柱，提高资源利用率。
➢ 技术特征及优势：
⚫ 采用移动式充填系统，无需地表工业场地
⚫ 充填系统建在充填区域附近，充填料浆泵送距离短，技术难度小
⚫ 建设周期短、投资小，可对已经出现破坏的采空区及时进行处理
采空区治理环境再造综合技术
➢ 通过对采空区关键影响区域的损伤围岩进行注浆，或采取高应力破坏矿岩双级恒阻应力释放锚杆支护等措施，创造安全的作业空间，进而回收采空区残矿资源
➢ 技术特征及优势：
⚫ 通过环境再造，使得采用常规方式无法回收的残矿得以利用，提高资源利用率；
⚫ 通过注浆，使散体废石固结，减小废石的流动性，从而降低贫化率
采空区多尺度全过程地压监测技术
➢ 基于大尺度区域监测和小尺度重点监测，通过自主研发的微震监测系统获得大尺度岩体活动性及应力分布，采用小尺度可拆卸的应力应变仪器进行重点部位监测，跟踪采空区异常危险区域，对采空区治理进行全过程的地压风险进行监测与预警
➢ 技术特征及优势：
⚫ 通过多尺度分析有效识别采空区隐患区域
⚫ 科学合理划分采空区隐患类型及风险级别
⚫ 可从机理上分析采空区灾害成因并实现有效治理
⚫ 采空区治理全过程安全风险监测
二、采空区治理未来的发展趋势
采空区治理发展趋势
➢ 建立矿山采空区赋存情况数据库。随着大数据技术广泛应用和５Ｇ时代的到来，加强相关建设生产部门的技术和经济投入，以统一的标准建立矿山采空区赋存情况数据库，可为后续的工程建设节约探测费用，也将有助于政府对矿山采空区进行标准化安全管理
➢ 加大高浓度胶结充填技术的推广。高浓度充填技术已在矿山采空区治理中有所应用，诸如膏体充填可将浆体浓度提高至８０％以上，在大量消纳矿山尾矿、废石的同时，膏体固化形成的充填体强度大、接顶率高，能有效控制矿山采空区的围岩移动，以消除安全隐患。同时，高浓度胶结充填技术具有耗水量少、脱水率低、能显著减少水资源的浪费并降低水污染风险的优势，因此具有极大的推广价值
➢ 建立并完善矿山采空区智能化处置系统。在监测采空区围岩稳定性、处理采空区的过程中，应积极引入声发射技术、光纤传感技术等监测技术、人工智能系统以及自动化装备。利用人工智能系统对监测采集的大量数据进行处理，在对采空区围岩稳定性进行实时预测评价的同时，提供合适的采空区处置方案并结合自动化设备对施工的各环节进行精细化调整，这将极大地减少操作人员的失误与工作量，以实现对采空区的精细化、智能化处置
➢ 加大对低成本、多用途充填材料的研发力度。积极利用粉煤灰、煤矸石等矿山工业固体废物，经改性处理后，制备成低成本、能改善充填体性能的新型充填胶凝材料以替代水泥胶结材料，在降低充填成本、提高矿山采空区治理效果的同时，可实现对固体废物资源化、无害化的处置。此外，充填材料中可以加入具有一定特殊功能的材料，诸如拌合一定量的冰等能降低深部矿井温度的蓄冷介质或石英砂石等利于地热能开发的蓄热材料，从而扩展充填材料的功能，以满足矿山采空区治理的不同需求
➢ 加大对矿山采空区地下空间资源的充分利用。矿山采空区的治理不仅能消除采空隐患、减少地面塌陷，而且随着我国城镇化发展的不断推进，建设用地日益短缺，尤其在资源型地区，对采空区域地上、地下空间的开发利用已成为我国工程建设的关注重点，因此矿山采空区治理对空间的合理利用极具现实意义。经处理达到安全使用标准的矿山采空区能够向地下扩展人类生产、娱乐等活动空间，有助于缓解城市建设用地供给紧张的问题，而且综合其隐蔽性好、隔离性好、抗震性好、温度稳定性好等特点，可建立地下军事基地、精密仪器实验室等地下构筑物，用于确保国防、实验室等重要设施的安全。由于地下空间开发形式多样、不同城镇对地下空间的需求不同，需要因地制宜合理开发矿山采空区，以实现对其空间资源的充分利用
