一. 铁矿的成因
铁矿是自然界中的一种矿物资源，主要由地质作用形成。铁矿的成因主要包括以下几种类型：
（一）岩浆成因：岩浆在地壳深处侵入后冷凝，形成火成岩，并带入大量的铁元素，铁元素在岩石中富集成矿。典型案例为鞍山式铁矿，为岩浆作用形成的磁铁矿床。
（二）变质成因：地壳中的沉积岩经过高温高压的变质过程，发生氧化和还原作用，形成赤铁矿或褐铁矿。常见于古老地壳区域，如前寒武纪地层。
（三）沉积成因：在古代海洋、湖泊等水体中，含铁的泥浆或胶体在海底或湖底沉淀，经过长期氧化和压实作用形成铁矿床。常见于鲕状赤铁矿和菱铁矿。
（四）混合成因：在地质构造活动频繁的区域（如造山带），多种地质作用共同导致铁元素富集。
二. 铁矿的赋存类型
根据矿物成分、结构特征及地质条件，铁矿主要分为以下几类：
（一）磁铁矿型：主要矿物为磁铁矿（Fe3O4），磁性显著，抗氧化能力强。常见于岩浆侵入带和变质岩系中。
（二）赤铁矿型：主要矿物为赤铁矿（Fe₂O₃），颜色呈红色或棕红色，氧化性强。常见于沉积型铁矿床和风化壳中铁矿。
（三）褐铁矿型：主要矿物为褐铁矿（nFe₂O₃·mH₂O），鲕状、球粒状结构，氧化程度较高。常见于沉积岩中。
（四）菱铁矿型：主要矿物为菱铁矿（FeCO3），颜色为浅灰色或褐色，受酸性影响易溶解。多形成于碳酸盐岩系中。
三. 铁矿的开采方式
铁矿的开采方式主要根据矿体赋存条件、规模及经济技术水平选择。常见的开采方式包括：
（一）露天采矿（表层开采）：适用于浅层铁矿床或矿体厚度较大、地表易于到达的情况。特点是成本低，但受地形限制，可能破坏生态环境。
（二）地下采矿：适用于深埋的铁矿床或薄层矿脉。开采方式包括：
（1）分层开采：逐层挖掘矿体。
（2）巷道采矿：利用硐室和巷道进行开采。
（3）充填法：用材料填充采空区，保证稳定性。
四、铁矿采空区的探测的规范要求
根据《矿山隐蔽致灾因素普查规范第3部分：金属非金属矿山及尾矿库》相关规定，采空区隐蔽致灾因素，包括本矿山开采形成的采空区（空场法开采的遗留采空区、崩落法开采的悬顶采空区、充填法开采未接顶的采空区）、历史开采遗留的采空区（老空区）、废弃的井巷。
第二百〇八条 主要普查内容如下：
（一）采空区形成的时间、原因、位置、空间形态、封堵状态等。
（二）废弃井巷的位置、范围、周边水体分布情况等。
（三）采空区内的积水面积、积水量等。
（四）采空区周边围岩力学特性和岩体结构面分布等。
（五）采空区内有毒有害气体的成分及含量等。
（六）采空区地表的沉降变形、塌陷范围和裂缝分布等。
第二百〇九条 通过资料分析、交流等方式，明确采空区以下要素：
（一）矿山开采历史、现状、规划等。
（二）采空区的大致位置、封堵状态、积水情况、周围岩性和构造分布、有毒有害气体情况、地表沉降和塌陷情况、地表建（构）筑物分布情况、充填情况等。
（三）废弃井巷的大致位置、可能分布范围、周边水体情况等。
第二百一十四条 具备地面物探条件的，应结合地质、地形地貌条件、采空区和地层物性特征、干扰源特征等信息确定物探方法及组合。
（一）埋深小于或者等于50m的采空区应选用探地雷达、地震勘探、微动、高密度电阻率、瞬变电磁或微重力等物探方法。
（二）埋深大于50m且小于或者等于150m的采空区应选用微动、地震勘探、瞬变电磁或高密度电阻率等物探方法。
（三）埋深大于150m的采空区应选用微动、地震勘探、瞬变电磁、可控源音频大地电磁或直流电法等物探方法。
第二百一十七条 物探测网布置及其最大测网密度应符合下列要求：
（一）物探测线布置应垂直或大角度相交于拟探查的采空区，测线长度应覆盖扩展区。
（二）地面物探方法测网密度的一般要求如下：
（1）测网的线距在初步推断的采空区范围内应不大于10m，在扩展区应不大于20m；
（2）测网的点距应不大于基于采空区稳定性经验方法分析获得的采空区极限暴露尺寸的1/2且不大于矿体厚度，原则上不大于10m；
（3）废弃井巷普查的物探测网线距和点距应分别不大于5m和2m。
（三）井下物探方法测网密度的一般要求如下：
（1）探地雷达法：应进行高精度连续测量，巷道探测应不少于3条测线，点距应不大于2m；掘进迎头工作面测线不应少于2条测线，角度应不大于45°；
（2）直流电法、瞬变电磁法：巷道探测应不少于3条测线，点距应不大于10m；在进行直流电法电测深时，点距应不大于5m，应选用单极—偶极、温纳装置、偶极装置等，无穷远应不小于300m，供电极距应不大于200m；
（3）单点地震反射波法：应选用锤击或机械震源，炮间距应小于20cm，每炮应不少于2道接收，超前探应不少于3炮；
（4）地震波反射共偏移法：采用锤击震源时，应不少于2道，应不少于12炮，炮间距、道间距和炮检距应不小于1m；采用炸药震源时，应不少于2炮，应不少于12道，源间距和道间距应不小于1m，炮检距应不小于2m；
（5）瑞利面波法：应选用锤击或机械震源，应不小于6道，应不小于5次叠加，道间距应不小于20cm，炮间距应不小于50cm。
五、铁矿采空区的探测的实际案例
（一）地质雷达
根据地质雷达方法本身的特点，一般适合探测埋深0-30m的采空区，根据山东科技大学许越《铁矿浅部空区的探地雷达波场特征研究与应用》论文描述，地质雷达方法对前部采空区探测比较有效。
图1 地质雷达探测采空区效果
（二）直流电法、瞬变电磁等
时彦芳等人《综合物探方法在铁矿采空区勘查中的应用》认为：了高精度磁测、高密度电法、CSAMT 法综合应用对济南东部铁矿采空区的探测效果明显。周楠楠等人的《铁矿采空区的地球物理探测》中用瞬变电磁和高精度磁测对铁矿采空区进行探测，有一定效果。
（三）背景噪声成像
采用背景噪声成像技术对某铁锌矿采空区进行探测效果如下。
