灵山金矿近地表薄矿脉采空区状态探查及其稳定性评价

招远地区矿山井下采空区具有分布复杂、赋存状态不清晰等特征,严重制约矿山安全高效生产。以灵山金矿近地表薄矿脉采空区为研究对象,通过开展矿山现场调查,初步掌握了采空区的实际情况;采用工程物探与钻探技术,在重点调查区域地表范围布置5条物探测线和1个验证钻孔,对采空区赋存状态进行有效探查与验证;在此基础上,基于室内试验研究获取充填废石力学特性,并采用数值分析方法获得了典型采空区围岩应力场和位移场的分布规律。依据矿山现状与现有研究成果,开展近地表采空区稳定性评价,对采空区状态与上覆岩层的稳定性进行了综合分析。研究结果表明,近地表采空区赋存状态较好,已采用废石进行有效充填,整体处于稳定状态,未引起地表稳定性问题。同时,采用多种探查方法获得的研究成果基本一致且与矿山资料相吻合。其中,采用物探与钻探方法获得的采空区埋藏深度分别为54.27 m和55.70 m,推测矿山存在1个Ⅰ类中低阻异常区和5个Ⅱ类中低阻异常区。获得采空区充填废石具有明显的应变硬化特性,其内摩擦角与黏聚力分别为42.1°和96.0 kPa。针对近地表薄矿脉采空区赋存状态及其稳定程度不清晰的问题,形成了一套完整的近地表采空区综合探查方法与稳定性评价技术,实现了对采空区状态的精准探查与评估。研究成果对于招远地区地下民采空区的探查和评估具有重要的参考。