地下采空區的危害及三維激光掃描儀在采空區探測中的應用
采空區是由人為挖掘或者天然地質運動在地表下面產生的“空洞”,采空區的存在使得礦山的安全生產面臨很大的安全問題,人員與機械設備都可能掉入采空區內部受到傷害。是容易造成群死群傷事故關鍵環節和重點部位之一,近年來,我國采空區安全事故多發,制約著礦山發展的同時,也對群眾的生命財產安全造成嚴重威脅。
1、采空區事故危害類型
◆地表塌陷 所謂地表塌陷,就是指在各種礦物的開采過程中,會對存礦層進行深淺不同的挖掘,導致地表與地層分離,在這種分離和采空的狀態下,如果控制不當,就會導致表層的地面發生坍塌,造成地質災害。
◆透水 透水具有突發性強、規模大、后果嚴重等特點,會淹沒設備,造成人員傷亡和財產損失;影響采礦生產,減少產量;限制礦產資源開發,減少可采儲量,縮短礦井有效使用年限;破壞礦區水資源和水環境,造成地表水干涸、地下水位大幅度下降;有時引起地面塌陷、地面沉降等次生災害。透水的危害程度主要與采空區蓄水量、采空區與工作面的相對位置、礦山排水能力等方面有關。
◆巖爆 巖爆是地下工程在開挖過程中,硬脆性圍巖因開挖卸荷導致洞壁應力分異,儲存于巖體中的彈性應變能突然釋放,因而產生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲現象的一種動力失穩地質災害。采空區加劇了應力集中,加大了發生巖爆的可能性。巖爆所造成的后果十分嚴重,已成為世界性的地下工程難題之一。
◆自燃 采空區內通風不暢導致熱量積蓄、溫度上升,極易發生自燃事故。
2、金屬礦采空區災害治理技術方案及采空區三維激光掃描儀的應用。
采空區探測技術與方法眾多,目前主要以物探為主,而我國在這方面還比較落后,在采空區探測方面仍然以鉆探為主,物探為輔,差距較大。近幾年采空區三維激光掃描系統探測已取得了較大的進展,該方法具有抗干擾能力強、勘探深度大和探測高的優點,能夠快速、準確的探測出采空區三維形態及采空區位置,探測結果可視化程度高,具有很好的發展和應用前景。
地下采空區處理的難點在于許多因素的不確定性和隱蔽性,澳大利來I-site8200三維激光掃描儀能深入到人員無法進入的采空區、空洞進行全方位空腔掃描,有效保障人員安全。無線控制器,實時三維查看掃描數據,便于井下測量過程中直觀了解數據采集的實時信息,穩定、高效、精準。
3、I-Site 8200一體化測量工作流程
簡便的設置和新的后視工作流程功能,在礦山環境中安全可靠的操作,一體化的軟件能夠快速的得到結果和的模型,為測量難以進入的區域提供多種可選配件,為懸臂的安裝提供多種底座選擇,在任何角度掃描時都能自動調平,在掃描控制軟件上顯示三維視圖,內置可更換電池,與I-Site Studio或I-Site Void軟件匹配,為地質測繪提供多種巖土工程工具,機載控制外加平板電腦控制器,測量筒倉和小的料堆,與I-Site Drive兼容,實現移動掃描
采空區穩定性分析是一個復雜的問題,利用了采空區三維激光掃描儀精密探測的結果,與三維計算軟件進行了有效的耦合,使模型更加準確,計算結果更加,是一種較新穎的分析方法。









