地下转露天开采的主要安全隐患与技术对策分析

2021-11-30王志琛

科学与信息化 2021年17期

王志琛

中铝矿业有限公司河南郑州 450041

引言

露天开采与地下开采相比较，露天开采具有许多优势，露天开采的矿石回收率较高、开采的生产能力较大、对于工作人员，露天开采的采场安全系数高、施工现场的工作环境相较于地下提高了很多。但是地下转露天开采会因为开采地方的地质不同，存在较多复杂多变的因素，在露天开采的地区中往往存在很多形态各异以及成因不明的采空区。有些开采矿区因为年代久远，矿山的相关技术管理人员的不断交替更换以及矿山管理资料的缺少，导致对于井下采空区的情况了解不透彻，很难进行测定与勘察，难以对后续操作进行分析，对露天采矿工作人员的安全造成了较大的隐患，且对于工作的设备也不能物尽其用，操作不当会有较大的安全隐患。

某一矿山属于经典的地下转露天开采的矿山，再经过半个世纪的不断开采建设之后，地下形成了较大且地势复杂的采空群。在这样复杂的地势中对矿区进行露天开采，很容易会发生边坡坍塌的事故，春夏天气的多变以及雷电交加、雾气蒙蒙的恶劣天气与环境，给矿区的生产与开采带来了巨大的安全隐患，但是矿区注重生产技术，并且对不同的安全隐患有针对性的采取了安全措施，在实际地将生产技术应用到开采矿区当中，取得了非常有效的成果。尤其是在21世纪初期一次矿区开采中，面对采空群严重威胁到安全形势下，最后仍然在重重困难下完成安全生产，充分体现了矿山平稳发展的要点是安全生产技术。

1 地下转露天开采后主要安全隐患

在矿山的开采初期，可能会因为地下复杂空区引起塌陷。在开采初期，由于开采矿区的设计规划不到位，在生产过程中采挖作业的随意性，生产中基本采用的与原地质部门的采矿工作无异的探矿巷道，采矿时使用的是多种不同的方法，这些方法并没有规则，且回采顺序不明确以及采矿时采用多中段同时工作，采富弃贫的现象比较严重。在矿山开采建设发展之后，每日开采量逐渐增加，会出现大量的开采空区，这些开采空区大致集中在670m至880m中段4～5勘探线间。开采空区的特点是形状各异，且各异状平面投影呈现的是蜂窝状以及每个开采空区的有轮廓资料不全，圈界不清的特点。露天开采的作业平台会由于采空区较多，若露天采空区的顶板不稳，则会引起坍塌，对露天生产造成较大的隐患。

滑坡是露天矿常见的灾害。露天矿生产和挖掘过程中形成的斜坡或天然斜坡，在重力作用下沿一定的软面（或软弱带）整体的向下滑动的现象叫滑坡。露天矿产生的滑坡的重要原因和外界诱发验收有；地质条件（包括沿途类型、地质构造、水文地质条件等）、地貌地形条件、内外应力和人为作用等。不同的岩、土都有可能产生滑坡。其中结构松软、抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下期性质易发生变化的岩、土，入松散覆盖层、黄土、红黏土、页岩、泥岩、煤层地系，凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等级软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡[1]。

2 地下转露天开采应对措施

对于采空区处理方法。可以在矿山在闭坑后，采用覆土后进行植树或复耕的方法避免出现采空区。

保障露天矿最终边坡稳定及防止边坡坍塌措施。首先是按照有关设计参数进行矿山开采，及时设置安全平台。其次是对临近最终边邦的爆破，采用控制爆破，以保持岩体的完整性和边邦的稳定性。重要的是定期检查边坡、边邦的稳定状况，及时清理松动浮石，清理人员应佩戴安全帽、系好安全带或安全绳。最后在采场外部合适位置修建截水沟和采场内修建临时排水沟，及时排除采场内的积水，以避免水浸引起边坡坍塌。对软弱岩层边坡，如土质边坡、风化带边坡、破碎带边坡和软弱夹层边坡，采取锚喷、浆砌、喷射混凝土等方法予以加固。

防止电气危害及防雷措施。矿山电气设备较少，较为集中，为防止触电危害事故发生，应采取的措施为：在发电机房设置安全防护装置、窗户设置金属栅栏并设立安全警示牌；在发电机房内增设矿用充电应急灯1盏，设置1211型灭火器；将发电机房的房门改向外开，利于逃生；对绝缘老化的部分线路进行更换，敷设不规范的线路进行整改，整理发电机房的用电线路，使其有序排列；在计量室通过的线路需要分开，不能绑扎在一齐，并用绝缘套管保护；及时修理和更换配电屏上有缺陷的电器；为容易发生机械事故的设备配置紧急停车装置，打扫卫生、擦拭设备时，严禁用水冲洗或用湿布去擦拭电气设备，防止短路和触电；电气维修的安全措施：用电设备检修施行工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。低压带电作业应设专人监护，使用有绝缘柄的工具，工作时站在干燥的绝缘物上进行，并戴手套和安全帽，必须穿长袖衣工作，严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的毛刷、毛掸等工具。低压配电箱和电源干线上的工作，应填写工作票。在低压电动机和照明回路上工作，可用口头联系。上述工作至少由两人进行。

低压回路停电的安全措施：将检修设备的各方面电源断开，取下熔断器（保险），在开关操作把手上挂“禁止合闸，有人工作!”的标示牌。工作前必须验电。根据需要采取其他安全措施。停电更换保险器后，恢复操作时，应戴手套和护目眼镜[2]。