金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施探讨

2021-12-04卢泰宏

世界有色金属 2021年22期

卢泰宏

（云南锡业研究院有限公司，云南个旧 661000）

我国各类资源丰富，尤其是金属矿山资源，不但储量大，而且类型非常多。但是，因为我国对金属矿山资源的要求在不断增加，金属矿山井下资源被过度开采的情况在所难免，资源紧缺的现象也时有出现。在开采金属矿山井下资源的时候，给附近的自然生态环境带去了很多不可避免的影响和损坏。给我国社会的发展带去了诸多弊端及恶劣影响。综上所述，现阶段，我国正大力宣传构造节能减排型的社会环境，金属矿山井下开采工作必须积极融入此项理念。最近几年，我国在保障金属矿山井下资源的时候，也颁布了相应的金属矿山井下资源开采使用政策，以此规范了对金属矿山井下资源的采集工作，让其实现了科学、合规的开采与使用，最大限度上地降低了对金属矿山井下资源的损坏，这种模式给金属矿山井下资源的开采、使用以及节能减排工作的开展奠定了较好的基础。

1 金属矿山井下开采的具体情况

进行金属矿山开采作业时主要会用到两类开采方法，即露天开采和井下开采。井下开采的主要流程可划分成：矿床的开发、矿块的开采准备、矿块的切割以及矿块的整理。随着我国金属矿山井下开采方式的不停优化及提高，井下采矿作业的机械水平也在不停提升，目前我国井下采矿作业已基本达到了完全自动化作业的目标。井下采矿技术是现阶段我国金属矿山开采作业中较为先进的技术之一。井下采矿技术按照矿山的软硬程度可划分成两种采矿模式：矿山的硬度比较弱时，通常会使用各流程持续并行作业的施工方法；矿山的硬度较强时，会把矿山整体分割为众多个单独的施工段，每个施工段均要开展各流程持续并行施工的施工方法。这个过程中，需要特别注意各个施工流程之间的协调性。与西方国家中先进的井下采矿技术比较而言，其井下采矿仪器种类丰富，配套设备齐全，机械化水平较高。并且仪器拥有无轨、液压、自动化等诸多特征。井下采矿从凿岩、装载到运输等各个环节都无需人工操作，达到了金属矿山机械化支护作业的目标。更是经过使用无人驾驶、机器人操作等先进技术，让自动化水平得到了全面提升。

2 金属矿山井下开采采矿方法

2.1 金属矿山井下采矿方法具有较强的繁杂性

金属矿山井下采矿方法比露天采矿方法繁琐和困难。同时，金属矿山井下采矿方法的工作效率、质量、稳定性都远低于露天采矿方法。所以，在进行井下采矿作业的过程中，必须要使用较多的安全防护举措，最大限度地保证有关工作人员的生命安全。此外，鉴于金属矿山井下采矿方法的繁杂性较强，不停提升金属矿山井下采矿方法的整体水平是非常重要的。因此，对于金属矿山井下采矿方法的开发与使用而言，应为其配备一批专业性强的技术型人才，并在技术研发领域上投放足够的资金作为支持。只有这样，才能不断提高和优化金属矿山井下采矿方法的工作效率、可靠性及规范性。

2.2 金属矿山井下采矿方式的升级与创新

随着时代的飞速前进，矿山开采企业间的竞争越发白热化。想在矿山开采市场中得到发展，金属矿山井下采矿方式的不断升级与创新，便成了提高企业核心竞争力的重点。为达到金属矿山井下采矿方式不断升级和创新的目的，就必须在技术开发的初期投放大量资金作为支持；此外，在进行这项工作时，应融合目前的科学技术，使用更先进的仪器设备，聘请更多高素质、有能力的专业技术工作人员解决关键技术问题。另外，在对现有方法开展改造优化的时候，企业不能闭门造车。要多与国内外具备先进采矿方式的企业开展沟通协作，努力跟上时代发展的脚步，并根据实际，开发出适合自身发展的金属矿山井下采矿方式。

2.3 金属矿山井下采矿方式有很多种

根据我国金属矿山井下采矿的真实情况来看，地质条件有明显不同，因此我国金属矿山井下采矿有多种开采方式。在应用的时候，必须仔细调查矿区的地质条件，规范、合理地选用不同的金属矿山井下采矿方式，只有这样才能最大程度上地确保采矿工作的可靠性，提高整体的工作效率和质量。

2.4 充填开采法

随着采矿行业的不停发展，采空区极易出现围岩坍塌的现象。在这种背景下，必须使用充填开采法把充填建材运送到采空区，然后才可以开展正常的开采工作。当开采的金属矿山属于稀缺资源，且相对稳定，但围岩安全系数低时，就可使用充填开采法。这类方式更适用于采矿环境较为繁杂的区域。如：易受水、火和受交通影响采矿等。充填开采法可以高效确保金属矿山井下开采的安全性及可靠性，对附近环境的影响很小。按照充填物料和物料输送方式的不同，充填开采方式可主要划分成以下几种情况：第一，干灌装法。这类方式是通过仪器或风力把沙子、石头等物体运送到采空区。这类方式在过去技术不发达时使用频率较多。但随着开采方式的不断提高，干充填开采法施工显得更加繁琐，运行成本也比较高。因此，近年来使用频率有所减少。第二，水力充填开采法。这类方法是把填料与水混合成砂浆，然后再把填料泵送至采空区。第三，水泥充填开采法。这类方法是把细石或沙子与石灰、水泥融合到一起，经过管道运送至采空区。水泥充填开采技术较为便捷，目前被广泛应用与金属矿山井下开采中。

2.5 露天开采法

这类方式的主要开采过程是把矿块划分成两个部分，再依次开采。第一部分是矿房，第二部分是矿柱。只有在矿石和围岩较为可靠的条件下，才可以采用露天开采法。这类方式的应用允许在指定时间段内暴露大面积的采空区。我国长期以来一直采用露天采矿。迄今为止，露天采矿法在技术上已十分成熟，因此也是使用最广泛的。

3 金属矿山井下采矿方安全管控举措

与西方国家的井下开采方式比较而言，我国井下开采方式还需进一步的优化及健全，在进行采矿工作的时候还有诸多问题有待解决。在井下开采的过程中，部分矿山可分成柱状矿、原生矿和柱状矿等。这种开采方式极易引发矿柱品质差、断面形状不一样、抗压能力差、强度低、易损坏等问题。一般情况下，会出现矿柱不易回收，浪费资源，开采工作用时过长，削弱了开采工作的整体效率，严重妨碍了开采经济利益的发展。另外，采矿流程的增加也直接影响了矿山管控工作的有序开展。

对于这个问题，经过对西方国家先进采矿方式的探究和分析，可使用无柱持续采矿法来解决这一问题。通过无立柱进入矿段，采矿企业以矿段为标志，矿段中部安装在切割槽内，构架地段配置振动设备提取矿石，运送车辆振动并持续提取矿石。在放顶煤开采中，采空区充填时长和各矿段的平行切割与填充应同步进行。经过对井下持续开采无柱建设，可以高效处理柱回收的问题，减少开采工作时长，提升开采工作的整体效率，降低资源损耗的情况，提升金属矿山的经济利益。采矿流程也已被削减，让管控更加便捷。同时，随着开采布局越发的规范与科学，持续开采工作还可以高效处理深部开采时地压过大而引发的围岩失衡问题。

3.1 构建科学的安全管控体系

井下安全管控工作的贯彻落实必须有机结合对应的管控体系来对其进行维护。只有把正确的安全观念传达到每位工作人员的思想中，才可以构造出健康、和谐的工作环境，才能更高效地保障井下采矿工作的安全。在进行此项工作的时候，安全管控与每位工作人员息息相关。管控者必须按照更为合理、规范的管控体系合理规范员工的日常工作及有关行为，构建对应科学的管控观念，以此构造出有序的安全工作氛围。此外，还应循序渐进的开展安全管控规划，聚焦生产，确保安全。利用对应的管控标准，提升有关工作人员的思想意识，以此更高效地构建科学的安全观。

3.2 增强对相关工作人员的培训，提高其安全意识

在进行金属矿山井下开采工作的时候，要想此项工作安全有序的进行，就必须开展相应的安全培训工作，以此提升相关工作人员的安全观念和专业技能。因为金属矿山井下作业的环境繁杂多变，所以必须有机结合工作的真实情况，对员工开展针对性强的培训工作。此外，技术工作人员和管控人员的主要培训内容，应按照工作属性的不同进行合理划分。