一. 鐵礦的成因
鐵礦是自然界中的一種礦物資源，主要由地質(zhì)作用形成。鐵礦的成因主要包括以下幾種類型：
（一）巖漿成因：巖漿在地殼深處侵入后冷凝，形成火成巖，并帶入大量的鐵元素，鐵元素在巖石中富集成礦。典型案例為鞍山式鐵礦，為巖漿作用形成的磁鐵礦床。
（二）變質(zhì)成因：地殼中的沉積巖經(jīng)過高溫高壓的變質(zhì)過程，發(fā)生氧化和還原作用，形成赤鐵礦或褐鐵礦。常見于古老地殼區(qū)域，如前寒武紀(jì)地層。
（三）沉積成因：在古代海洋、湖泊等水體中，含鐵的泥漿或膠體在海底或湖底沉淀，經(jīng)過長期氧化和壓實作用形成鐵礦床。常見于鮞狀赤鐵礦和菱鐵礦。
（四）混合成因：在地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁的區(qū)域（如造山帶），多種地質(zhì)作用共同導(dǎo)致鐵元素富集。
二. 鐵礦的賦存類型
根據(jù)礦物成分、結(jié)構(gòu)特征及地質(zhì)條件，鐵礦主要分為以下幾類：
（一）磁鐵礦型：主要礦物為磁鐵礦（Fe3O4），磁性顯著，抗氧化能力強(qiáng)。常見于巖漿侵入帶和變質(zhì)巖系中。
（二）赤鐵礦型：主要礦物為赤鐵礦（Fe₂O₃），顏色呈紅色或棕紅色，氧化性強(qiáng)。常見于沉積型鐵礦床和風(fēng)化殼中鐵礦。
（三）褐鐵礦型：主要礦物為褐鐵礦（nFe₂O₃·mH₂O），鮞狀、球粒狀結(jié)構(gòu)，氧化程度較高。常見于沉積巖中。
（四）菱鐵礦型：主要礦物為菱鐵礦（FeCO3），顏色為淺灰色或褐色，受酸性影響易溶解。多形成于碳酸鹽巖系中。
三. 鐵礦的開采方式
鐵礦的開采方式主要根據(jù)礦體賦存條件、規(guī)模及經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平選擇。常見的開采方式包括：
（一）露天采礦（表層開采）：適用于淺層鐵礦床或礦體厚度較大、地表易于到達(dá)的情況。特點是成本低，但受地形限制，可能破壞生態(tài)環(huán)境。
（二）地下采礦：適用于深埋的鐵礦床或薄層礦脈。開采方式包括：
（1）分層開采：逐層挖掘礦體。
（2）巷道采礦：利用硐室和巷道進(jìn)行開采。
（3）充填法：用材料填充采空區(qū)，保證穩(wěn)定性。
四、鐵礦采空區(qū)的探測的規(guī)范要求
根據(jù)《礦山隱蔽致災(zāi)因素普查規(guī)范第3部分：金屬非金屬礦山及尾礦庫》相關(guān)規(guī)定，采空區(qū)隱蔽致災(zāi)因素，包括本礦山開采形成的采空區(qū)（空場法開采的遺留采空區(qū)、崩落法開采的懸頂采空區(qū)、充填法開采未接頂?shù)牟煽諈^(qū)）、歷史開采遺留的采空區(qū)（老空區(qū)）、廢棄的井巷。
第二百〇八條 主要普查內(nèi)容如下：
（一）采空區(qū)形成的時間、原因、位置、空間形態(tài)、封堵狀態(tài)等。
（二）廢棄井巷的位置、范圍、周邊水體分布情況等。
（三）采空區(qū)內(nèi)的積水面積、積水量等。
（四）采空區(qū)周邊圍巖力學(xué)特性和巖體結(jié)構(gòu)面分布等。
（五）采空區(qū)內(nèi)有毒有害氣體的成分及含量等。
（六）采空區(qū)地表的沉降變形、塌陷范圍和裂縫分布等。
第二百〇九條 通過資料分析、交流等方式，明確采空區(qū)以下要素：
（一）礦山開采歷史、現(xiàn)狀、規(guī)劃等。
（二）采空區(qū)的大致位置、封堵狀態(tài)、積水情況、周圍巖性和構(gòu)造分布、有毒有害氣體情況、地表沉降和塌陷情況、地表建（構(gòu)）筑物分布情況、充填情況等。
（三）廢棄井巷的大致位置、可能分布范圍、周邊水體情況等。
第二百一十四條 具備地面物探條件的，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、地形地貌條件、采空區(qū)和地層物性特征、干擾源特征等信息確定物探方法及組合。
（一）埋深小于或者等于50m的采空區(qū)應(yīng)選用探地雷達(dá)、地震勘探、微動、高密度電阻率、瞬變電磁或微重力等物探方法。
（二）埋深大于50m且小于或者等于150m的采空區(qū)應(yīng)選用微動、地震勘探、瞬變電磁或高密度電阻率等物探方法。
（三）埋深大于150m的采空區(qū)應(yīng)選用微動、地震勘探、瞬變電磁、可控源音頻大地電磁或直流電法等物探方法。
第二百一十七條 物探測網(wǎng)布置及其最大測網(wǎng)密度應(yīng)符合下列要求：
（一）物探測線布置應(yīng)垂直或大角度相交于擬探查的采空區(qū)，測線長度應(yīng)覆蓋擴(kuò)展區(qū)。
（二）地面物探方法測網(wǎng)密度的一般要求如下：
（1）測網(wǎng)的線距在初步推斷的采空區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)不大于10m，在擴(kuò)展區(qū)應(yīng)不大于20m；
（2）測網(wǎng)的點距應(yīng)不大于基于采空區(qū)穩(wěn)定性經(jīng)驗方法分析獲得的采空區(qū)極限暴露尺寸的1/2且不大于礦體厚度，原則上不大于10m；
（3）廢棄井巷普查的物探測網(wǎng)線距和點距應(yīng)分別不大于5m和2m。
（三）井下物探方法測網(wǎng)密度的一般要求如下：
（1）探地雷達(dá)法：應(yīng)進(jìn)行高精度連續(xù)測量，巷道探測應(yīng)不少于3條測線，點距應(yīng)不大于2m；掘進(jìn)迎頭工作面測線不應(yīng)少于2條測線，角度應(yīng)不大于45°；
（2）直流電法、瞬變電磁法：巷道探測應(yīng)不少于3條測線，點距應(yīng)不大于10m；在進(jìn)行直流電法電測深時，點距應(yīng)不大于5m，應(yīng)選用單極—偶極、溫納裝置、偶極裝置等，無窮遠(yuǎn)應(yīng)不小于300m，供電極距應(yīng)不大于200m；
（3）單點地震反射波法：應(yīng)選用錘擊或機(jī)械震源，炮間距應(yīng)小于20cm，每炮應(yīng)不少于2道接收，超前探應(yīng)不少于3炮；
（4）地震波反射共偏移法：采用錘擊震源時，應(yīng)不少于2道，應(yīng)不少于12炮，炮間距、道間距和炮檢距應(yīng)不小于1m；采用炸藥震源時，應(yīng)不少于2炮，應(yīng)不少于12道，源間距和道間距應(yīng)不小于1m，炮檢距應(yīng)不小于2m；
（5）瑞利面波法：應(yīng)選用錘擊或機(jī)械震源，應(yīng)不小于6道，應(yīng)不小于5次疊加，道間距應(yīng)不小于20cm，炮間距應(yīng)不小于50cm。
五、鐵礦采空區(qū)的探測的實際案例
（一）地質(zhì)雷達(dá)
根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)方法本身的特點，一般適合探測埋深0-30m的采空區(qū)，根據(jù)山東科技大學(xué)許越《鐵礦淺部空區(qū)的探地雷達(dá)波場特征研究與應(yīng)用》論文描述，地質(zhì)雷達(dá)方法對前部采空區(qū)探測比較有效。
圖1 地質(zhì)雷達(dá)探測采空區(qū)效果
（二）直流電法、瞬變電磁等
時彥芳等人《綜合物探方法在鐵礦采空區(qū)勘查中的應(yīng)用》認(rèn)為：了高精度磁測、高密度電法、CSAMT 法綜合應(yīng)用對濟(jì)南東部鐵礦采空區(qū)的探測效果明顯。周楠楠等人的《鐵礦采空區(qū)的地球物理探測》中用瞬變電磁和高精度磁測對鐵礦采空區(qū)進(jìn)行探測，有一定效果。
（三）背景噪聲成像
采用背景噪聲成像技術(shù)對某鐵鋅礦采空區(qū)進(jìn)行探測效果如下。
