复杂地质条件下采矿安全保障措施研究

许彦会

摘要：国内当前的支柱产业包括矿产开采业，其涵盖的产业领域广泛，涉猎的自然资源丰富，自然地质条件环境的变化使得其开采过程复杂，科学合理计算和预测地表移动角和沉陷角对矿产资源的有效开采和开发具有重要影响，一旦计算错误带来的损失不可估量。本文通过对影响矿井高效开采的地质因素进行分析，着重探讨分析了复杂地质条件下的采矿安全保障措施，以供参考。

关键词：矿产开采；复杂地质；安全措施

当面临自然地质环境复杂的情形时，必须严格制定高标准高要求的开采规范和具体细节措施，这不仅体现了矿产资源开采的行业标准，更体现了矿产开采与环境之间不可分割的关系，因此必须牢牢树立全面协调可持续的开采方针和原则。

1、对不同结构的地质条件下矿井资源开采的硬件设施研究的实际价值

国内能源资源中矿产资源占比较大，在经济结构中也占有同样重要的比重和经济地位，近年来矿产资源开采面临的处境是浅层矿物储量急剧减少，一味开采将会破坏自然环境的地质结构和生态平衡。由国家能源部门统计数据可知，开采深度大于600米的矿井数量急剧增加，按照这种发展趋势将在2050年达到1500米左右，这表明矿物开采过程变得越来越难。但庆幸的是当前国内深层矿物储藏量丰富，但对其探明量和深层地质条件下的开采没有进行有效的利用。由于矿产资源属于不可再生资源，其储量有限，盲目开采使得资源储量急剧减少。

2、矿井开采的地质环境因素分析

影响矿井有效安全开采的地质条件是多种多样的，主要包括矿层的结构、岩层构造、易燃易爆气体分布、压力、度差异等条件，上述因素对矿产资源的安全开采都发挥着重要的影响作用，但影響其安全开采的决定性因素还是矿区的岩层的构造以及矿区的生产环境。

2.1地质构造

断层和陷落柱通常是地质构造复杂环境最主要的两个方面。在实际的矿产资源开采过程中，断层这一过程具有很大的风险潜伏性和危害性，如果在开采过程中遇到特殊情况即地质断层时，则会给开采带来巨大的经济损失，更有甚者严重威胁到工作人员的生命财产安全。

2.2陷落柱

陷落柱通过改变矿层地质构造，进而使得矿物的储量急剧减少，因此对矿物开采的有效安全进行造成危害。陷落柱场多见于大面积的石灰石岩层构造，通常是通过地下水的长期侵蚀造成的岩石溶蚀过程，因此早期的洞穴由此出现。由于地层表面物质重量的增加且地层下部结构的显著变化，使得洞穴之上的矿层下沉，间接大规模破坏了矿层结构。通在实际矿物开采中，没有人会为规避陷落柱的影响而避开原来的开采路线，大多都是用顶板防止陷落柱给矿物开采带来影响。原方案对顶板和巷道的一系列的优化处理无疑阻碍了矿产资源的有效开发与利用。

2.3水文以及地质条件的影响

我们通常所讲的水文地质可以狭义的理解为自然环境中地球表层下部水资源的空间分布与运动。我们再矿山开采的操作过程中往往会存在含水岩层与矿层相邻近的特殊情况，大多数含水层分布于矿层上部，中间是厚度较小的砂砾层。一旦操作不小心将会使得砂砾层断裂，造成含水层下沉，导致矿井被积水破坏，必须通过抽水的方式解决这些问题，造成了巨大的经济损失。必须对这一开采过程进行细致科学的研究和处理，进而消除这种隐患。

3、复杂地质条件下矿山地下开采过程中可采用的安全防护措施

基于以上对现阶段复杂地质条件下矿山开采过程中存在的各种安全隐患问题及其影响因素分析，笔者认为要想加强复杂地质条件下矿山地下开采工作安全管理，应当从以下几个方面着手。

3.1选用科学合理的地下采矿方法

实践中可以看到，采空区是现当前复杂地质条件下矿山地下资源开采过程中存在的最大安全问题和隐患之一，开采作业人员因个人以及机械设备等因素而所致地表下层出现“空洞”。当出现“空洞”问题时，可能会对复杂地质条件下矿山的地下开采作业人员带来严重的安全威胁。对于采空区而言，容易受到损害的问题时局部塌陷以及顶板塌落和断层破裂等，实践中可采用的安全防护措施应当根据具体情况而定。在此过程中，应当先确保地下开采安全可靠性，同时还要考虑复杂地质条件下矿山大规模开采以及采矿业效益提高和先进技术的应用。在复杂地质条件下矿山地下开采时，应当对复杂地质条件下矿山进行全方位的加强安全管理，并且综合分析其开采的技术性与经济效益。复杂地质条件下矿山地下开采时应当建立专门的检测区域，对各种地质条件以及自然环境条件的复杂地质条件下矿山踩空区分别检测，以确保踩空作业能够有效进行。能够有效满足采空区标准的区域，应当进行封闭处理，并且充填适量的废石，对顶板与边坡进行加固处理。

3.2加强地下开采安全评价，提高采矿作业安全可靠性

第一，增强作业人员教育培训，培养人员安全意识。在山开采过程中应当针对作业人员加强安全培训，提高施工人员的安全意识以及自我保护技能。因复杂地质条件下矿山井下作业环境非常复杂而且多变，所以应当结合现场对施工人员安全培训。基于工作性质的考虑，应当对一线人员与管理层分别培训，其内容应当有差异。比如，一线人员应当重点培训井下安全操作技能，并且按照需求传授易发事故的处理技能，定期或不定期组织一线人员进安全演练；管理人员，的培训重点时井下作业安全管理理念，增强安全防范意识并系统学习理论知识[3]。第二，优化设备结构，提高复杂地质条件下矿山井下环境条件。复杂地质条件下矿山井下作业安全评价过程在，机械设备以及作业环境都会对开采人员的人身安全产生威胁，为此需积极优化机械设备结构，不断提高井下开采环境条件，这有利于井下作业设施的有效运行，对于增强作业人员的身心愉悦感以及降低人为因素造成的安全隐患具有非常重要的作用。优化机械设备结构与提高其运行效率至关重要，同时通过机械设备的整体组件有效管控来有效提高设备的运行质量和效率。在复杂地质条件下矿山井下开采安全评价时，设备管理与维护至关重要，应当及时淘汰落后的生产设备，尽可能引进先进的机械设备，以此来提升井下作业整体效能及其安全可靠性。第三，建立健全井下作业安全管理机制，对各开采环节进行优化改进。复杂地质条件下矿山井下开采过程中的安全评价工作，应当通过严格安全管理制度的制定与落实来实现。

4、结束语

综上所述，复杂地质条件下矿山地下开采属于高危行业，加强地下开采过程中的安全管理至关重要，应当给予高度重视。实践中应当不断建立和完善地下开采安全管理机制，强化开采人员的安全意识并加大安全管控，这样才能为复杂地质条件下矿山地下开采以及企业的生产经营管理助力。

参考文献：

[1]李洪蛟.复杂地质条件下开采的安全施工隐患分析[J].中国高新区，2017（21）：25.

[2]刘斌武.复杂地质条件下开采对地质结构及地质安全的影响分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（21）：114-115.

（作者单位：山东黄金矿业（莱州）有限公司）