矿山开采安全现状与新技术的研究

冯凯

摘要：随着我国金属矿山开采事业的不断发展，我国加大了对金属矿山的进一步开采。与此同时，在对金属矿山的开采中，依然存在一定的安全事故。本论文以金属矿山开采为主要出发点，对开采中的安全现状进行了一定的分析，并在此基础上提出了一些新的防治技术。

关键词：金属矿山;安全;开采;防治;新技术;

我国现阶段共有各类金属矿山101882个。其中，大型金属矿山约有334个，中型金属矿山约有905个，小型金属矿山约为100643个。而且在金属矿山的开采过程中，面临着严峻的安全生产形势，重大事故频频发生，造成巨大的伤亡和经济损失。

1金属矿山开采中的安全现状

经过对金属矿山开采中出现的安全事故统计，初步认为金属矿山安全事故主要来源于以下两方面：

1.1金属矿山开采中常见的地质灾害

地表塌陷：在金属矿山开采中，随着近地表的岩移动活动，会对地表产生很大的影响，对地表建筑和道路等产生一定的危害，甚至山体滑坡。当岩层移动到一定的程度上，就会发生大范围的地表坍塌。

采场冒顶：冒顶事故是金属矿山开采中最普遍、发生率最高的灾害之一。如：岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落等。尤其是在一些矿岩不太稳定的矿体中，以及金属矿的软弱夹层中，特别容易发生较大规模的垮落，从而引起采场和巷道冒顶事故。

深部岩爆：随着金属矿山开采的进一步深入，在高应力的条件下，金属矿山的硬岩层往往会在开采过程中，发生岩爆事故。

地下水穿透和突发涌水：在金属矿山的开采过程中，经常由于采矿作业的缘故，出现突发性大量涌水现象，在隔离岩层突然失稳的情况下，，极容易造成灾害。

非正常生产引发的灾害事故：金属矿山的开采中，由于违反规程、不遵循客观条件，以至于出现乱采乱阀、不处理空区等现象，从而引发灾害事故。

1.2金属矿山地质灾害隐患

在金属矿山开采过程中，金属矿山的地质灾害也在一定程度上引发了安全事故：

在露天开采转向地下開采的这一过渡期间内，由于过度待存在复杂的岩石力学问题，极易容易引发地质灾害;山地和地应力集中的构造区内，应力仍存在一定的异常现象，在开采中，如果没有结合主应力的影响因素，进行综合考虑，就无法达到良好的开采效果;对于换倾斜中厚以上的矿体开采过程中，由于矿体具有一定的连续性，易形成大片空连通，在具体的开采过程中，一旦隔离矿柱遭到破坏，就会造成大面积的地压灾害;在对特大矿体或者重叠矿体的具体开采过程中，受到压力、扰动因素的影响，随着开采不断加深，地压活动也随之加剧，从而引发突发性垮塌冲击。

2矿山开采中问题所在

2.1缺乏重视，资金短缺

近年来在我国市场经济的影响下，矿山开采中地质测量的工作投入较大，但收入并不明显，对矿山的开采也不够重视，矿山企业的经营方向就是以利益最大化为准，注重低成本的矿山开采，而对矿山开采的测量技术研究所用的资金也非常缺乏。从而使得矿山开采测量技术的研究发展并不快。

2.2待遇不高，技术人员短缺

矿山开采中地质测量的工作人员长期的工作在野外，其工作的条件非常困难，时常爬出越岭，而且无法获得自身的安全保障。另外矿山开采的企业对矿山开采地质测量不够重视，这就造成了矿山开采地测量的工作人员没有高的待遇，同时也是这方面人才逐渐稀少的主要原因。更严重的有些专业的地质测量人才出现转行的现象。

3新技术在金属矿山开采安全防治中的应用

3.1预测预警仪器

随着科学技术的不断发展和进步，在金属矿山开采中，对事故的预测方式也发生了改变：从经验预测转变为科学技术预测。具体说来，在金属矿山开采安全防治中，主要有以下几个新技术：

岩层稳固性探测雷达：通过该仪器的应用，在金属矿山的开采过程中，可有效减少矿石贫化，并提高采矿生产的安全性。地震层析X射线摄影机：是对矿山深部矿柱相对应力测定的有效工具。通过该摄影机，可在开采前更好地了解矿区的高应力，并保证在开采过程中去除和避开高应力去。另外，该摄影机在应用中，还有技术可靠、成本低、效率高的优点。携带式热应力监测计：在金属矿山开采中，通过该仪器可实现对岩石温度进行有效检测，从而保证在开采过程中，能够对各种环境参数、空气冷却两、平均辐射热温度等进行有效的检测。乙硫醇预报火灾仪：这是在金属矿山开采中，预报火灾和其他险情的最为有效的方法。

3.2微震检测系统

目前，在金属矿山的开采中，微震检测系统已经进入了广泛的应用阶段。通过微震检测系统，有效提高了对微震事件的定位精度，逐渐实现了对地压灾害的预报。而且随着科学技术的不断发展，微震检测系统的定位识别功能也在逐渐增强，在自动检测和信息远程传送方面，微震检测系统的数据实现了从“地下”到“地表”的远距离传送，甚至通过调制调节电路，将其送至到更远的地方。

3.3计算机辅助探测火灾位置系统

在金属矿山的开采过程中，通过计算机辅助探测系统，可对火灾进行早期预报，进而有效地改善井下开采的安全条件。通常，这种系统主要包含三部分，即：井下火灾检测器网络、电子数据通讯系统、装有控制程序和通风网络分析软件的计算机。

在具体使用的时候，计算机辅助探测系统必须要安装在井下的关键位置，以对环境参数中的燃烧产物、空气温度、风速、风流方向、大气压等进行有效的检测。但通过这种系统，只能预测火灾就在附近，但不能确定火灾的具体位置。

3.4金属矿山安全信息系统

金属矿山安全信息系统是一种矿山安全系统。在具体的应用中，该系统以生产过程中所能获得的各种信息为输入，能实现对金属矿山开采中的安全状况，进行最全面、最科学的评价，从而使得管理者能够及时、准确掌握开采中的安全信息，从而准确预警矿山开采中的隐患，以达到预防、减少安全事故的目的。

3.5矿山开采中RTK技术的应用

载波相位差分RTK技术，这种处理技术就是将两测站载波相位观测量的差分，使基准点收集到的载波相位发送到接收机，从而测算出坐标。这是一种新的GPS测量方法，前者静态的，快速的静态和动态测量计算后得到厘米级定位精度，RTK能够得到厘米级的实时定位精度测量方法，它使用了动态实时载波相位差分法，是GPS应用程序的主要特点，随着新技术出现在放样和地形映射中给各种控制测量带来了新的突破，大大提高现场工作效率。RTK技术在地质工程测量的应用不但可以减少员工的数量，而且使矿山开采地形测量的工作可以快速且准确的测量，同时也提高了矿山开采地质测量的方便快捷性。

4结语

综上所述，在金属矿山的开采中，受到地质灾害以及采矿工作的影响，常会发生一定的安全事故。在这种情况下，必须要采用新的防治技术，以实现对金属矿山开采中的安全事故进行科学、有效的预防。

参考文献：

[1] 程正军.探讨金属矿山安全现状与防治新技术[J].科研，2016，（07）：27.

[2] 余斌，张达，吴鹏，等.金属矿山重点安全隐患区域实时监测技术系统[J].中国矿业，2012，（s1）：501-506.

[3] 娄如春.浅析金属非金属矿山安全现状及管理[J].科技创新与应用，2014，（25）：104-105.