摘要：在国民经济发展过程中，矿产资源是非常重要的基础条件。矿业给人类带来财富的同时，由于不正确开采，对生态环境造成了一定的破坏。矿井的开发对金属矿山和采煤矿井的开采有重要影响，受开采技术的影响，遗留了大量的采空区，开采过程中频繁的发生了坍塌事故，造成了人员伤亡和经济、设备的严重损失，研究合适的矿井回采与采空区治理协同技术具有实际意义。
关键词：矿井回采；采空区治理；协同技术
引言
回采工艺作为煤矿生产能否高效、高质开展的关键所在，要充分结合矿井生产实际，对其进行针对性的优化改良，对推动矿井生产整体效益的提升有着不可替代的积极意义，是所有矿井生产管理的重中之重，使矿井长久持续发展。
1矿上生产中的问题和弊端
1.1生产系统不健全
随着科学技术的不断发展，煤矿行业获得巨大的发展和重视，在市场经济刺激下，矿产资源受到更多的利用和需求，传统的开采技术和专业人才已经无法满足生产要求和生产效率；为了保证矿井生产的安全和工作效率，完善矿井生产过程中的运输、通风、供水等过程对于矿井行业的发展至关重要。为了能够保证矿产生产的完整性和正常化的生产过程，采取科学、高效的管理政策加强生产系统中各个机械设备的安全和稳定运行成为煤炭资源开采的基础。近几年，我国矿井开采技术获得很大的进步和发展，但是由于生产水平限制和管理机制的限制，不科学的管理模式严重阻碍了矿井安全生产的过程，对于很多生产过程完善的企业而言，生产过程缺乏定期的设备维护和检修，在整个煤矿开采过程中采空区存在很大隐患和弊端。
1.2生产工序繁杂，安全管理意识薄弱
采矿生产过程属于地下作业，由于生产过程的特殊性，因此属于较为复杂的工业生产过程，特别是在生产过程中极易受到很多外部条件的影响，对于一些地理位置较为复杂和地理环境较为艰难的地区来说，生产过程必然受到严重的干扰和阻碍，一方面会增加生产过程中对于机械设备的损耗，增加生产的难度，另一方面也会增加整个生产过程的安全隐患，特别是对于很多复杂生产过程来说，一旦操作不当就会造成严重的安全问题，对整个矿产生产过程具有极大的威胁。
1.3缺乏高素质的技术人才
在我国科学技术不断发展的背景下，技术工艺的不断进步对于技术人员的需求也逐渐增加，特别是传统的技术人员无法适应现代机电设备的应用，不能够及时地满足生产过程的需求和要求，造成很多开采过程中的问题和隐患存在；对于矿井开采中的采空区问题，需要大量的实践经验丰富、操作能力较强的专业性人才，但是目前煤矿开采行业掌握较强实践能力的专业人才匮乏，给整个矿产行业带来了巨大的问题；对于高素质技术人员匮乏的问题，在我国很多民营煤矿企业尤为突出，对于大多数的民营矿产企业而言，由于技术人员的缺乏，无法对生产设备进行定期的引进和更新，而且管理人员由于管理计划和管理能力不突出，使得整个生产行业和管理方面存在双重的隐患和问题；总而言之，不论是缺乏高素质的技术人员还是缺乏高素质的管理人员，都对矿产生产过程具有巨大的阻碍，严重影响采矿生产过程的安全性。
2矿井回采计算
1.1面积计算
准确掌握空区的面积大小能够为充填及安全管理工作提供重要依据，空区面积计算对矿井回采具有重要意义。根据空区运用GYN软件对其进行计算，算出空区体积，空区的面积与空区稳定性息息相关，所以掌握空区的面积大小对空区安全性是很重要的，计算结果如表1：
表1 面积计算结果
表1位面积计算结果，通过面积计算，能够为下一步工作提供安全依据，是矿井回采的基础。
1.2回采总量计算
在矿井面积计算的基础上，进行加速对回采总量计算。首先划分回采区，通过立体分区爆破技术系统，将地下回采空区进行处理，集中在一个步骤安全、高效，进行划分矿区回采区，有效消除安全隐患，保证过程的安全。然后空区进行探测，探测出矿石残留，综合回采设计单元，计算获得场内残留矿石量。回采计算包括矿石体积、采下废石体积及采下充填体，在探测空区和存留矿量的基础上，完成回采总量计算。回采总量计算是矿井回采的重要步骤，对其进行计算有重要意义。
3矿井回采与采空区治理协同技术
3.1采空区关键单体划分
采空区一般分布范围广、条件复杂，在短时间内对采空区治理工作量大，所以先对采空区关键单体进行划分。首先分析采空区与周围环境，以及采空区形态、体积和周围的空间关系，综合考虑采空区对矿山的影响，对高品矿优先处理结合采空区治理工作，以维护矿井的正常运转，对重点区域的采空区现状进行综合全面分析。
3.2完成采空区协同治理
对于采空区治理提出ROS技术，其主要工作原理是利用波法的传播性探测地表的下一个波长的一个方法，在采空区单体划分完成后，使用ROS技术。他能够沿着地表传播，呈逆向震动传播，产生不同的波长。ROS算法如下。
其中λi代表波长，K代表探测结果，L代表异常区，此次计算不做定向分析。
图1是ROS技术流程图，首先进行数据集管理，然后进行对采空区单体划分，和对采空区的区域进行划分，通过收取异常区数据集和波长计算提取异常区情况。对其中的每个要素进行分析，然后找到异常区，输出终止值，最后进行输出，对采空区进行治理。通过ROS技术能够完成对采空区的地表波长计算，计算结果能够反映出采空区分布异常区，了解采空区破碎带分布范围，对工程检测结果进行试验研究和探讨，为采空区治理提供依据。ROS协同治理技术通过显示异常区，传到计算机处，进行输出处理，完成采空区协同治理。
图1ROS技术流程图
4实例论证分析
为确保ROS技术对采空区协同技术的有效性，进行传统治理方法和ROS技术进行分析论证。结果表明，ROS技术比传统采空区治理方法好，以下是实例论证：实例分析通过对某地质矿产进行采空区治理，由于采空区分布范围广、条件复杂，传统采空区治理方法并不能对采空区有效治理，定位不了采空区异常的准确位置，通过ROS治理技术，能够准确、快速的找出异常位置，并进行解决。节省了大量人力、物力、财力。以下是两种治理方法效果对比图（如表2）：
表2 治理效果对比图
表2从查找异常区速度、探寻波长和对采矿区的治理效果对两种治理效果进行了对比。从表中可以明确看出，传统治理方法查找异常区速度慢，ROS技术查找速度找到异常区速度快，短时间内就能找到异常区的位置；从探寻波长看，ROS技术探寻波长，治理效果好；传统治理方法不能有效治理采空区，而新型治理方法比传统治理效果好。实例对比证明，ROS技术能够在短时间内找到异常区，时间花费少，ROS技术对采空区治理起到了重要作用。
结语
综上所述，随着矿产资源的需求加大，矿井回采与采空区治理越来越受到关注，对于我国可持续发展政策具有重要意义，其将成为我国重要的接替资源。然而由于以前不正确开采造成了一些问题，所以对矿井回采与采用区治理协同技术的研究非常重要。对于这个问题，提出ROS技术，其对采空区治理效果明显，对矿井回采与采空区治理具有推动意义。结合新方法对整个矿井地区进行管理，保证我国地质矿产资源的可持续发展，矿产行业进一步发展，促进我国经济的发展。
参考文献：
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论文作者:高峥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：采空区论文; 矿井论文; 生产过程论文; 技术论文; 异常论文; 波长论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第12期论文;