钟健民，张树标，叶光祥，苑 栋

（赣州有色冶金研究所，江西 赣州 341000）

由于国民经济的发展步伐不断加快，对矿产资源的利用也越来越多。我国江西赣州素有“世界钨都”、“稀土王国”之美誉，是重点有色金属基地之一。然而，由于以往没有采用科学的开采方法，已经发生过多次大面积的地压活动。如今，钨矿的开采地逐渐由地面向下转移，对钨矿山逐渐进行深部开采，发生地压活动的可能性越来越大，这不仅关乎到人们的生产生活等诸多方面，对我国的国计民生也有着重要的影响。因此，对钨矿山深部开采地压活动进行有效控制已经成为钨矿山开采过程中需要解决的重要问题。

1 江西赣州钨矿山的基本情况

1.1 地质情况

一般来说，地势较为陡峭的山岭地区较地势平坦的地区更加容易出现钨矿。江西钨矿山的海拔较高，矿山的最高海拔通常在四百米到一千米之间，不同矿山的相对高差大概在二百米到六百米之间。而在钨矿山形成的深部地区，断层出现的较少，在上方则相对较多，且其发育良好。同时大多数断层构造均是随着矿体的不断延伸而逐渐收敛尖灭，而且多数钨矿山深部地区的段岩体都会出现应力增大的现象，从而使得微裂隙不断增多。从水文方面来看，钨矿山的水源通常是来自降雨而并非河流。因此，一般情况下，水文方面并不会对矿山的开采造成严重影响。但是，当出现暴雨或者经常性的雨水天气时，由于过度开采而导致的地表陷落会使钨矿山坑内出现大量的积水，从而影响正常开采。

1.2 开采情况

我国江西钨矿资源丰富，是重点有色金属基地之一，因此在20世纪就已经开始对其进行了开采。在20世纪80年代，主要是由当地居民对钨矿进行开采，然后再由开采公司将居民开采出的钨矿进行回收。现如今，由于矿产资源的不断消耗以及需求量的增加，对钨矿的开采深度不断加大，多数矿山需要进行深部开采。对江西钨矿山的开采主要有单采和合采两种方式。单采通常采用普通留矿法和变异留矿法，在遇到缓倾矿体时，一般也会采用全面法；而在合采时，主要使用崩落法和分段空场法。

2 江西赣州钨矿山深部开采地压活动分析

地压是指，在岩体挖开之后，由于有用矿物被采出，采空区周围原有岩应力的自然平衡状态遭到破坏，岩体中应力重新分布，使围岩变形、移动和破坏。从引发地压的主导因素来看，地压活动可以从以下五方面进行分析。

2.1 脉带局部构造发育引发的地压

通常情况下，造成地压活动的主要因素之一是岩体的地质构造，尤其是断裂与层间弱面构造。这是由于断裂构造会使岩应力发生转移，从而使得局部的岩体应力集中，同时其本身切割岩体，岩体不再完整，进而使岩体的承载能力下降。对以往的地压活动进行分析可知，地压活动最容易发生在断层发育地带。另外，断裂构造在使减弱岩体强度的同时，还能使岩体沿着这些弱面形成分区，分块滑移和错动。这种由于局部构造发育而形成的地压活动，很可能引发大范围的地压活动。

2.2 区域性构造带引发的地压活动

钨矿床围岩中含有砂岩、板岩、千层岩等。其中，砂岩岩层主要是镶嵌结构，岩层层面相互之间紧密结合，胶结致密。而板岩、千枚岩通一般是以夹层的形式产于砂岩中，相较于砂岩，更容易被水侵蚀和风化，同时，通常会在区域地质活动等因素的影响下发展成区域性大构造，并容易在矿床内形成大而多断裂，从而将矿区切割分成几块，使矿岩不再完整。区域性构造会使岩体发生岩移，从而产生具有区域性、突发性的地压活动。

2.3 民采及采空区引发的地压活动

江西赣州钨矿山在开采之初主要是民采，由于当时水平以及设备的限制，开采范围大多集中在距地表200m以内，且以坑道式采矿为主。从而使上部空区缺乏规律性，且使围岩和植被也遭到了严重破坏，进而使地表水容易下渗，坑内涌水增加，极大地增加了地压活动的可能性。而近地表围岩的破坏会在底部形成应力集中，若不能及时妥当的处理，在下部有采空区时，则极有可能引发区域性的地压活动。除此之外，在采空区形成过程中，岩应力会重新进行分布，围岩容易发生变形、移动和破坏，从而发生规模性岩移地压活动。

2.4 地下水、大爆破等因素引发的地压活动

对以前的地压活动进行分析可知，矿区地压活动与水有着密切的关联。随着钨矿开采地的下移，其主要生产作业区逐渐下降到了区内侵蚀基准面以下，再加上矿区地表的陷落，坑内的涌水越来越多。而地下水会降低岩体的抗载能力、岩层间的摩擦阻力以及支护物体的强度，同时冲刷岩层间的岩质物和碎石，从而使岩体发生坍塌和岩移。除了地下水之外，爆破也会引发地压。爆破时会产生地震效应，使岩体遭到破坏，岩应力更加集中，同时还会促使应力集中部位和不稳岩体的区域发生岩移，从而引发地压活动。

2.5 缺乏合理开采引发的地压活动

在对矿山的开采过程中，如果没有进行合理有序的开采，那么就会使岩应力更加集中，从而更加容易引发地压活动。对于江西赣州钨矿来说，其没有进行合理开采主要体现在以下几方面：一是在开采初期主要进行民采；二是在20世纪90年代，钨产品市场低迷，人们开始采富丢贫；三是在后期的开采过程中，其在设计施工等生产管理方面不够合理。除此之外，钨矿床都是脉状矿体，分支复合现象比较频繁，同时，由于岩体构造裂隙等因素的影响，增加了井下工程结构的复杂性。这些都会使井下岩体的承载能力降低，从而对采取的稳定性造成影响，进而引发地压活动。

3 江西赣州钨矿山深部开采地压活动的控制

3.1 掌握地压活动规律，合理安排生产作业

一般而言，区域性的地压活动主要分为初始来压阶段、破坏阶段、岩层移动阶段和相对稳定阶段。对于地压活动较为频繁的地段来说，在初始来压阶段和相对稳定阶段进行生产作业较为安全。同时，雨季雨水较多，会增加坑内的涌水，从而容易使岩体发生坍塌和岩移，因此，雨季应减少在地压活动频繁的地段进行开采，以免引发地压活动。除此之外，在开采过程中，要善于根据地压活动的特点，灵活设计回采作业，如采场留顶、底柱和间柱等。

3.2 及时处理采空区

对采空区进行处理通常是要改善岩应力的集中度，使岩应力的分布状态更加均匀，从而使地压得到控制，保障矿山能够安全持续的生产。采空区的处理方法一般有三种：崩落围岩、充填及封闭。在具体操作过程中，要根据空区围岩破坏、变形的特点进行选择，不仅要避免发生地压活动，还要保证矿山生产的经济效益。但是从实际情况来看，在对钨矿山采空区进行处理时，通常会采取两种方法。

3.3 加强技术力量和科技投入，建立地压检测系统

就目前来看，矿山技术管理水平仍旧较低，对矿山的开采会造成非常不利的影响。因此，各矿山应加强对技术的管理，努力提高矿山技术和管理水平，保障矿山能够顺利开采。各矿山可以借鉴国外的有利技术，并加大对相关技术进行科研的力度。除此之外，可以建立合理的地压检测系统，便于及时掌握钨矿山的地压活动，从而可以快速采取相应措施，防止发生地压灾害。

3.4 合理安排采掘顺序，控制岩移

合理的开采顺序有助于控制地压活动，提高采矿结构的稳定性，减少矿石的损失。在对矿山进行采掘时，不同的开采顺序会使岩体应力发生不同的变化。因此，可以根据区域地压活动的特征进行开采。在对新的区域进行开采时，应注意开采区周围的应力分布状态，避免因应力过于集中而导致岩体变形、移动，甚至破坏。

4 结语

江西赣州钨矿山深部开采地压活动是具有一定的复杂性的，其引发因素包括脉带局部构造发育、区域性构造带、民采及采空区和地下水、大爆破等，具有多样性。但是，地压活动并不是不可以控制的，只要善于总结经验教训，多进行分析，还是可以避免发生的。因此，矿山相关工作人员要善于对矿山的地质结构进行分析，并对地压活动进行充分了解，从而及时控制地压活动，避免发生地压灾害。