王 虎 郝圣旺 张海清 史先锋 田一麟

（1.中国安全生产科学研究院，北京100012；2.燕山大学建筑工程与力学学院，河北秦皇岛066004；3.河北大学建筑工程学院，河北保定071002）

我国金属矿山采空区存量规模巨大，环境条件复杂，形态千差万别，形成方式也各有不同。采空区是伴随金属矿山开采与生俱来的危险源，可能诱（引）发片帮、冒顶、突水、矿震、地面塌陷、山体崩落、泥石流、地表植被破坏等多种形式的灾害［1］。随着金属开采的深入和外拓，加之早期非法、违法乱采滥挖留下的不明采空区，空区灾害成为金属矿山普遍存在的问题，给矿山正常生产带来了极大的安全隐患［2］。相关数据显示，采空区事故占到矿山事故总数的26.5%～30%［3］。

近年来，空区灾害一直是矿山技术人员和科研工作者关注的重点［4］，马海涛等［2］将空区灾害研究归结为探测预报、风险评估、状态监测和隐患治理4个方面，并对其研究现状进行了较为系统的梳理。空区探测是对采空区灾害进行深入研究及评价治理的前提，除了常规的钻探以及瞬变电磁法［5］、高密度电法［6］、三维地震［7］等物探方法之外，近年来，能够精确获取空区三维形态信息的三维激光扫描技术［8-10］在空区探测中得到了应用。同时，逐渐形成了将多种技术相结合的综合精准探测方法，即以物探锁定空区范围，钻探核实空区位置，三维扫描获取精确空区信息［11-12］，各类方法既相互验证，又层层推进。

空区形态要素是进行空区研究的必要条件，可为空区灾害评估及治理提供数据基础，因此，基于探测数据快速、准确地描绘出空区形态要素并构建出空区三维模型至关重要［13-14］。……