金属非金属地下开采矿山存在的主要安全技术问题及对策建议

2020-01-06宋金国

中国金属通报 2020年18期

宋金国

（大连连大安全职业卫生技术服务中心有限公司，辽宁大连 116000）

1 金属非金属地下矿山开采概述

在地下矿山施工过程中，安全管理工作与监管制度十分关键，其能够有效的预防施工期间安全问题的出现。矿山安全生产管理能够对矿山施工期间各个工序进行监管，主要涉及施工装置的管控、施工员工管控、流程管控与外部环境管控，同时需要针对所有能够造成安全事故的因素进行研究。遵守安全生产的管理原则，同时由于我国对安全生产关注度的逐步提高，保确保生产的前提下，需要有效的提升安全性。矿山施工单位与其他生产单位相比，其安全问题相对独特，若是出现安全问题，则造成的人员伤害与财产损失相对偏大，同时因为作业条件相对特别，在施工过程中容易出现较多影响安全的因素。虽然造成安全事故的条件偏多，不过若是采取了有效的管理措施，则能够在一定程度上降低安全事故的发生。在矿山开采中实施安全管理，主要是以预防为主。通过对矿山施工期间发生的安全事故进行整体与研究，发现大部分安全事故是人员原因造成的，只有少数事故的由外界因素引起的。所以，在开展矿山安全管理期间，需要针对施工人员进行管控，制定科学、合理的安全管理标准，从源头出发，有效的遏制人为条件的出现，进而提升矿山施工过程的安全性[1]。

2 金属非金属地下开采矿山存在的不安全因素分析

金属非金属地下开采的管理工作应兼顾开采的人文、地质、工作环境等因素，对于不安全技术因素的分析需要考虑的技术本身的特点，对于技术方法差异也要予以思索，做好安全建设，必须结合上述因素，从保障安全角度开展论证。

（1）在金属非金属地下开采施工时，进行巷道的内外连接，一般根据巷道曲径半径的设置，保持正常的范围为10m～15m 之间。这一数值范围是为了使设备能够自由来回，而且在施工中注意巷道的半径。

（2）进行车场设计也要充分考虑对采矿工程安全予以维护。实际运行过程中，采矿区有这种情况，例如车场内运行中，运输车辆由于视线阻挡，导致运输过程出现翻车事故，有一些弯道地方会由于阻碍导致信号受到干扰，无法使技术施工人员得到准确信息，继而由于失去沟通影响后续工作开展，因此对于视线阻挡问题也应加以管控，以减少安全事故发生。

（3）开口中的切眼和分谐波问题是由于管控不规范，沿着矿层的正面倾斜方向向下进行切口，有的接口被设置在正方向上，但是长度过长会导致三角框发生坍塌。切眼的方向和长度影响着全局的安全，值得重视。

（4）合理进行坡度控制，在技术应用上也十分重要。坡度控制技术一般应用在矿层倾斜坡度上，要控制好坡度，坡度过大会导致重力条件下车速过快，容易导致事故发生。

（5）掘进工作面存在的不安全因素，主要为拨口位置、坡度较大位置等。通常情况下金属非金属地下开采企业是经济效益是放在较前位置的，因此为了节省开支，一般进行拨口的选择会尽量避开石门的两边开口，但是这种设置会影响拨口的耐久性，应根据的开采面的具体形态进行决定工作进度的判定，设置好的拨口位置，同时要避开很多拐弯的地方[2]。

（6）采用模拟试验和工程实例可以看到帮顶稳定性的影响，发现巷道挖底会改变巷道底板应力分布特征，从而使用更加安全可靠的巷道安全管控技术，防止承载圈向深部移动，诱发顶板破坏深度和两帮增加。如开拓巷道工程中下部车场的安全缝隙太小，会影响安全施工。对于下步车场的安全缝隙一般规定设置在1.3m 以上，但是有的矿井为了节省开支，会将宽度调整到1m左右，遇到比较繁琐的工作或较大的货运量会导致车辆在此处难以转向或掉头。而且地下的工作人员也需要较宽敞的空间，能够便于在发生事故时快速逃脱。因此这种车场设计没有考虑安全缝隙是否满足事故发生时逃脱的需求，所以在车辆安全通过时参考缝隙长度应在1.4m 以上方能保障安全[3]。

（7）巷道的腰线出现的不合理，一般表现在顶棚的位置存在中线点的偏差，利用激光科技笔可以检测线头的位置是否合理，或者使用水平尺进行掘进迎头的检验。实际操作中施工人员可以根据开采面的情况进行调整，适当将曲线巷道的半径和转角进行检验，严格按照施工条例和标准，解决精度偏差的问题，按照安全准则尽可能将安全事故发生率降到最低。

3 金属非金属矿山地下开采时普遍的问题

3.1 矿井的全部通风与局部通风工作

一般状况下，金属非金属矿山地下的发掘很少存有瓦斯或其他可燃气体，致使诸多金属非金属矿山发掘企业极易忽略井下机械通风工作。近几年，国内对应单位已经提升了对机械通风弊端的关注，且颁布了对应的方针政策；但是通过调研，面对机械通风弊端的对应要求，并未贯彻到位，面对机械通风工作的实际弊端大概能够在下列几个角度实施：部分企业未对通风的功能做对应的检测，机械通风通常拥有主扇与局扇等通风设备，然而风量并未获得科学的安排和调整。缺少先端的通风设施，在真实工作中，最为有力的通风协助设备是防风墙与风门等，然而诸多金属非金属矿山并没有安排上述基础通风设备，致使井下通风总会发生短路的状况，特别是作废的管道没有做实时封锁，致使通风管道发生漏风的状况，影响了通风的效能。尤为需要关注，假设井下出现火灾时，全部矿井的反风工作的影响便会暴露无遗。诸多企业缺少卓有成效的通风体系，从如今状况来看，国内诸多金属矿山未形成妥善的通风体系，致使井下容易发生循环风、短路风与串联风。少数企业忽略局部通风的工作，在金属矿地下现场发掘时，有诸多企业忽略局部通风机的安排，要么局部风机安装位置不合理，导致污风循环进入工作面，要么多台局部风机串并联组合方式不当，造成通风效率低，或局部风机功率小，风管不挂到位，风管漏风严重，且风管与工作面距离过大，影响通风效率。

3.2 井下排水及透水防范工作

透水也是金属非金属矿山安全中的一项重要的因素。有些矿山处于地理地质位置复杂的地方，虽然开采前期做了科学合理的地质调查也有详细的水文地质资料，但是由于各种原因，没有对含水层、透水方面做相应的预防和解决措施，一些矿山一直没有建立足够的安全矿柱，甚至采矿安全矿柱被破坏，出现坍塌和透水事故；部分矿井建设以来，水文地质资料没有详细调查，地质条件也不清楚，且在开采过程中未采取补充勘探措施，导致建井或开采过程中发生事故；发生透水弊端关键有两个要素：第一，诸多的矿产单位在做矿产发掘初期，面对即将发掘的矿山未做水文地质的全面调研，便会粗鲁地发掘，加重了安全事故产生的隐患。第二，在对矿山做挖掘，未遵照先探后掘的标准，在发掘的进程里未关注开掘的状况，致使老的矿区与新开掘的做连接，如此便会致使透水事故的发生。还有需要综合考虑井下工作释放水的处理问题，要妥善安排对应的防范办法，确保工作地区的排水通畅。假设挖掘作业地区排水设备不全面，构成工作区域积水，不但对开掘工作者的安全构成威胁，还严重影响工作效能。

3.3 采空区管理与治理工作

采空区管束工作贯彻不到实处，便会致使发生塌陷状况，这会给全部矿山的开掘埋下安全隐患，在全部金属矿山开掘进程里伴随开掘的持续执行，采空区的范围慢慢变大，地压改变显著，地表拥有很大的塌陷危险，如此不但会给工作者的自身安全构成作用，还容易对地表境况构成严峻的损坏。想要妥善处理上述弊端，第一要在开掘初期对即将开掘的矿区状况做真实的调研，仔细的解析探索，弄明白井下岩层与矿体成分构成等，编制科学的开掘办法。第二，在运用空场法做采矿时，要对井下空区做及时检测，编制空区材料图，对空区做仔细的材料整理归纳。在策划开掘办法时，面对需要做的处理空区一起推出治理办法，且优先规划好防范办法。还需依据策划标准的采矿指标，对地下开采矿山采空区贯彻对应的管束，以防采空区管束不合理，产生安全隐患。

4 提高金属矿地下开采效能的措施

4.1 贯彻开采安全方针，降低安全事故的发生

假设发生安全事故，会直接造成开掘工作的终结，面对部分区域会构成严峻破坏。假设要二次做开掘，需要花费更多的时间做修缮。因此，在金属矿地下开掘进程里，要达到开采的高效能，必须在开掘前安排好安全防范办法。第一需要对矿山井筒的地方安排额定时间做规范检测，必须选用有力的办法应对。面对地下开掘矿区的矿柱，需要安排一定的时间做筛选，面对安全达标的矿柱标准选用对应技艺来持续维修与保养。假设出现难以处理的弊端，需要下达指示终止开采。

4.2 信息技术的应用与数字化矿山的建设

地下发掘需要新技艺和新设施的协助，如此才可以提升全部的开掘效能，实际能够从如下贯彻。第一，选用新设施做开掘，经典的老开掘设施不仅挖掘效能不高，开掘出来的效能也不佳，品质参差不齐，所以为了确保开掘的品质和效能，须要运用新设施落实工作。第二，运用计算机远程技艺对全部地下开掘设施做掌控，运用远程掌控办法，能够让地下开掘效能获得很大的提高，而且可以让全部的开掘位置更加确切，如此运用远程探测能够合理的对矿藏做确切的定位，给后面的开掘处理好初期的探测需求。第三，强化全部矿区范围内设备的数字化建造。诸如排水、通风、井下高压电与高压风的供应、提高等，对其做数字化改造，能够依据井下作业境况做及时的设施调整，最大程度的减少人为要素对井下协助设施运用的不好作用，增大开掘效能。

4.3 井下工程的科学连接

井下工程的实施与开掘区域科学连接，是能否确保井下采矿连续和安定的重点。井下开掘工程推动实施需要确保容易与艰巨的平衡，确保挖掘效能。采矿角度需要确保基础的两出一备准则，就是两个采矿区域调整矿量和品质，一个采矿区当做应急出矿[4]。

4.4 先进的传输设施

在金属矿地下开掘中，矿物运送设备的效能径直作用挖掘的效能。以前的挖掘与运送程序是人工操纵完成，这两个部分技艺出现矛盾，严重影响全部工作效能。假设出现运送不顺畅的状况，矿物极易堆积，下面的挖掘不易维持下去。所以，在金属矿地下挖掘时，需要选择高科技运送设备。挖掘与运送实际归属开掘进程里尤为关键的两个方面。在矿物开掘后，施工单位可以应用先进的传送设施把金属非金属矿物运送出去，并确保运送效果，让矿物开掘可以常态运行[5]。