活动空区监控强充协同治理技术
来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）
一、技术类型
金属矿山综合治理技术。
二、适用范围
黄金矿山。
三、技术内容
（一）基本原理
为实现空区安全治理、资源合理回收与地表岩移的有效防护，应用东北大学岩体冒落规律的研究成果和RG井下电视系统，从空区投影线边缘向空区内部逐步凿井，卡车充填废石，并利用VCR法在空区顶板快速掘进充填井，在远离露天坑边坡侧实施了诱导冒落，并在地表充填覆土技术，恢复了地表原貌，取得了良好的效果和显著经济效益。
（二）关键技术
1．采空区RG监测及冒落控制技术；
2．监控废石充填及混凝土接顶技术；
3．VCR法钻凿充填井技术；
4．采空区监控强充技术；
5．诱导冒落和地表充填覆土技术。
（三）工艺流程
采空区RG监测及冒落控制--监控废石充填和混凝土接顶的空区处理-- VCR法钻凿充填井技术--采空区监控强充技术--诱导冒落和地表充填覆土技术。
四、主要技术指标
1．采用数值模拟方法，分析空区围岩应力分布特点及围岩承载结构的薄弱点（关键点），建立了岩体冒落力学模型，得出空区可自然冒透地表的结论。
2．在空区上方利用RG井下电视系统从地表钻孔监测断裂线形成与发育过程，揭示了活动空区顶板的冒落形式和冒落进程，为活动空区充填处理提供了依据。
3．从空区投影线边缘逐步向空区内部打充填井，在充填散体的上部用碎石混凝土接顶，形成稳定的承载结构，防止地表塌陷。
4．设计了在空区顶板用地质钻打垂直孔，按VCR法从下至上逐层爆破形成地表充填井，实现了3条充填井的快速开掘。
5．实施了远离保护区的空区诱导冒落和地表充填塌陷坑技术，节省了充填法处理空区的费用，并通过恢复地貌与表层覆土技术，实现了矿山景观恢复。
五、典型实例及成效
排山楼金矿通过应用该技术，经过两年多的生产试验，在没有影响正常生产的条件下，采空区得到了安全治理，取得了经济、实用、安全、高效的采空区处理效果。通过建立地表钻孔RG监测系统、在井下留 “L”型控制冒落矿柱和从地表钻孔充填废石，建立了回采边帮活动空区之下矿体的安全监控系统，使空区下部T4-11～T4-16共7个采场的低品位矿体得以安全回采，使空区下部资源得到合理回收，多采出矿石35.5万吨，矿石回采率达到83.5%。活动空区监控强采强充技术，使+320m之上的大型露天坑得以用作尾矿库存放矿山深部开采的干排尾沙砂，解决了深部开采尾矿矿库选址的难题，并节省了新建尾矿库的征地与建设费用，节省总额约7000万元。创造性地采用诱导冒落离边坡较远空区、从地表充填塌陷坑的方法，大大降低了废石充填成本，在约10451m2的诱导冒落空区的范围内，地表塌陷坑共充填废石33万m3，节约充填成本约500万元。采空区的安全治理，避免了因尾矿库重建造成的尾矿可排空间衔接不上、需要限产运营的生产局面，使井下生产得以正常进行，同原计划相比，至少多采出矿石20万吨，获经济效益约2000万元。
六、推广前景
我国已连续数年保持世界产金第一大国地位，但已探明可供开采的金矿小型矿床多，大型、超大型矿床少，限制了黄金矿山扩大和发展。“活动空区监控强充协同治理技术”采用RG井下电视监测系统，研究了活动空区顶板围岩结构面扩张与断裂线形成规律，揭示了岩体冒落机理，提出了冒落进程的预测方法，解决了活动空区地表保护性治理的关键技术难题。针对不同类型特点的活动空区，提出了远离保护区的“空区诱导冒落+地表塌陷坑回填”、空区高度较小的部位“留矿柱限制空区冒落”等方法，实现了地下活动空区的有效充填。提出了一种采用VCR法钻凿充填井技术，开发了从空区投影线边缘向空区内部逐步快速凿井充填的新工艺，保障了凿井施工作业的安全。该项技术的成功实施较传统技术有重大创新，该项技术对其它存在采空区的金属矿山具有较强的指导意义，在全国推广应用前景十分广阔。
