河北省传统矿区采空区风险分析与治理方案研究 ——以XTXK铁矿某采区为例

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河北省矿产资源分布广泛,区域特色明显,是矿山资源开发大省。然而,在矿山快速发展的同时带来了诸多问题,包括大量采空区形成、生态环境破坏及地质灾害频发等问题。采空区危害是矿山主要危害之一,建立针对采空区风险的有效评价体系,划分采空区危险等级,对于更好地实现“分级管控、突出重点”,对确保矿山企业可持续发展具有重要意义。本文在调研国内外大量文献资料的基础上,分析总结了地下采空区风险评估的研究进展、存在的问题以及发展方向,并以系统工程理论、风险评估理论、整体风险管理理论等为基础,对传统矿区采空区风险分析与治理方案进行研究,并取得如下研究成果:(1)以XTXK铁矿某采区采空区为研究对象,在对矿山工程资料深入分析的基础上,对矿山采空区现状进行了充分的调研,运用集体访谈法来识别了该采空区主要风险类型及影响因素。(2)确定了地面条件、空区特征、地质条件3个一级风险评价指标,13个二级风险评价指标(地面设施、周边人员、空区大小、空区形成时间、空区周边作业人员、空区埋深、爆破震动、矿柱留设、空区连通情况、矿体倾角、地质构造、围岩特征、岩体结构)的风险指标体系;运用AHP法计算确定采空区13个风险评价指标权重,实现了对各风险评价指标权重排序;结合采空区特性,对XTXK铁矿某采区采空区各风险评价指标分成A、B、C、D 4个等级。(3)根据建立的风险指标体系,采用问卷调查方法,聘请30位专家对各风险评价指标进行打分,并对调查结果进行统计分析,最后采用模糊综合评价法,计算得出XTXK铁矿某采区采空区综合风险隶属度,并按照最大隶属度原则,该采空区风险为一般风险,应根据生产及其他作业需要,进行专项治理。(4)依据各等级风险指标体系的评估结果,针对XTXK铁矿某采区采空区提出专项治理措施。一级风险评价指标中,空区特征(B2)风险最高,其权重为0.5826;在二级风险指标中,均以人员的风险权重最高,其中地面人员(C12)权重值为0.7643,空区周边作业人员(C22)权重值为0.4006。据此提出采空区治理的措施主要包括,充填采空区以减少采空区大小,封闭、隔离采空区以减少人员进入或靠近采空区,对露天采空区治理后进行覆土绿化并在矿区低洼处建造蓄水池等。本项目的研究目标为针对河北省传统矿区采空区建立一套科学有效的风险评价体系。通过有效识别各风险指标构建风险评价指标体系,运用AHP法计算采空区各等级指标权重,结合模糊评价法对采空区总体风险进行定量评价,确定风险等级。依据各等级风险,结合采空区风险治理现状,制定了针对河北省XTXK铁矿某采区采空区的风险治理方案。这一结果为河北省传统矿区采空区的风险治理提供一定参考和借鉴。
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