露天采矿工程中的采矿技术与施工安全

我国矿产行业经历几十年的发展，逐渐形成完善的金属矿山开采体系。通过对二战时期所遗留的采矿设备以及采矿技术进行研究与创新，我国逐渐发展形成多样化的采矿技术体系，以适应我国矿区复杂化、多样化的环境特征。在开展露天采矿过程中，是否正确选择相应采矿技术，可以直接影响采矿工程开展的效率以及采矿效果，是否做好施工安全管理工作也直接影响着矿井中开采人员的生命安全，不仅如此，以上两点还会对金属矿山企业经济效益和名声口碑造成重要影响。因此，有关技术人员必须在露天采矿工程施工过程中结合矿山的实际环境，选择合理的采矿技术，管理人员也应当做好开采安全管理工作，从而保障开采工作人员的生命安全，提高煤矿开采效率，促进金属矿山企业健康、稳定、可持续发展。

1 露天采矿工程中的采矿技术分析

1.1 陡帮开采技术

由于部分凹陷露天矿在开采初期所采用的开采技术不够成熟，或开采年限较长，我国许多露天矿开采已经进入深凹阶段，此时采矿环境不断恶化，机械设备难以顺利开展采掘作业，导致开采工作进度放缓，效率无法得到有效提升。陡帮开采是针对于许多凹陷露天矿开采初期剥岩量较大、剥采比不平衡的现象而产生的，运用陡帮开采技术，可以有效均衡采矿工程的剥采比，推迟剥岩量，从而为金属矿山企业节约更多经济成本，促进边坡更加稳定。

对于陡帮开采技术的运用，集合东梁金矿十年来的开采经验个人认为应注意以下要点：第一，应选择合适的作业方式，目前陡帮开采的作业方式主要有组合台阶开采方式、倾斜条带开采方式以及并段穿爆、分段采装等等，技术人员应在开采前期深入了解矿体分布、面积、深度等参数信息，进行分析后选择较为恰当的开采作业方式。第二，合理控制台阶的长、宽度，技术人员应结合以往开采作业的经验，意识到台阶的宽度与平盘宽度为反比关系，为确保开采工程具有足够的安全性，应合理控制作业平台的宽度，使开采工作顺利进行。

起初张家人并不看好这段姻缘，照顾张允和的保姆拿着这一对新人的八字去算命，算命先生称，这对夫妻都活不过三十五岁。

1.2 高台阶采矿技术

由于近年来我国金属矿山开采生产技术的创新和发展，露天金属矿开采所使用的机械设备也在不断更新换代，设备规模扩大，需要技术人员合理选择与之相适应的采矿技术，确保露天金属矿开采工作顺利进行。

近年来，银川经开区育成中心还加大新经济产业链培育力度，在培育完善以希望、方达、电通、奥特等为代表的信息技术企业产业链的同时，围绕主导产业，培育壮大以丝路风情为代表的“互联网+”产业，以中航生物干细胞处理试剂盒、迪安乐嘉基因检测为代表的生物技术产业，以智慧宫为代表的知识产权转化代理等产业。

在应用高台阶采矿技术时，集合东梁金矿开采实际情况和多年生产经验，应注意以下技术要点：第一，应严格遵循高台阶采矿技术的应用流程规定，按照由上至下的顺序进行掘进，并同步完成开采，在单次掘进的过程中技术人员应对其掘进深度进行合理控制，避免掘进过深或过浅所影响下一层次的开采。第二，应按照实际施工场地的环境，选择合适的挖掘设备，并且应将高台阶的高度控制在适合设备操作的范围内，实际施工中通常选择10m

以上的挖掘机械设备，因此应控制高台阶高度处于14m～15m的范围内。

第二：若在露天采矿过程中未严格遵循采矿相关安全要求，在雨天等不适合开采的天气进行作业，则会导致边坡受到雨水冲刷，影响边坡地质结构的稳定性，导致坍塌；

本文中选择的仿真频率为1.5 GHz，该频率是导航卫星信号的主要频率，目标为空客A320和 F-15C型战斗机，材料为金属，采用商用软件CST进行电磁计算，采用的方法为快速多层多极子算法，以1°为间隔对目标模型进行仿真。

1.3 爆破技术

在露天矿的开采工作中，排土技术也是其中较为关键的作业技术之一，具有较强的实用性，排土工作的最终效果直接对开采区域周边的安全性产生影响。随着我国采矿工程的不断发展，排土作业技术也得到了较大的创新，目前存在较多实用性较强的排土技术，如利用汽车与推土机形成配合排土，或利用推土机与卸料机形成配合排土。前者的使用较为广泛，具有灵活性高、机动性强、适合爬升等一系列优点，可以在多种不同的生产环境中应用。但相关技术人员应注意，在实际作业开展之前应对所需使用的机械设备做好维修保养以及调试工作，从而保证其工作过程具有一定的稳定性和连贯性，避免在工作中出现故障中断，从而影响采矿工作整体开展进度。

第一，微差爆破，这种爆破方式利用到高精度数目电子雷管非电起爆系统，这种爆破方式规模相对较大，爆破块度适中、爆堆集中、爆点位移较小等优点，因此在东梁金矿的得到了广泛的应用，它可对后续铲装、运输连续机械化作业创造有利条件。

第二，二次破碎爆破，这种爆破方式指的是在金属矿开采的过程中，使用小型凿岩机设备，与爆破炸药形成配合，将目标区域块石进行破碎，从而使块石块大小符合后续铲车作业的要求，开展二次破碎的过程中一般对炸药需要量低，采取瞬发引爆的引爆方式。

随着国家食品安全监管的不断加强，加上农业部推行的“动物用抗菌素减量化使用”行动，抗生素的使用趋于规范化，药物饲料添加剂也逐渐地退出，以往的蛋鸡疾病防控措施已经不再适用，由于抗生素的不规范使用造成的鸡蛋药物残留超标问题已经成了许多蛋鸡养殖场的噩梦，许多养殖场因此受到了处罚，甚至还有的面临着牢狱之灾。那么面对临床疾病该如何控制药物残留就值得每个养殖场去认真思考——

1.4 排土作业技术

在金属矿山的开采中，爆破技术是一种十分重要的开采手段，可以说爆破工程是开采工程中的重中之重。在东梁金矿露天采场所应用的爆破技术，具体有以下几种爆破方式：

第三，预裂爆破，在主爆区域进行爆破，往往会对周围边坡地质结构产生一定影响，导致边坡安全性下降，为降低这一影响，沿着开挖线边界布置密集炮孔、采用不耦合装药、填装低威力炸药，在主爆区75ms之前起爆，起到了保证边坡的台阶、坡面稳定性和平整性，采用预裂爆破之前要对炮孔孔距进行反复试验并进行科学的控制，确保对保留区域地质结构破坏达到最小，从而使其保持稳定。

2 露天采矿工程作业所存在的安全问题

2.1 边坡坍塌问题

由于露天采矿的生产环境较为复杂，十分容易受到外界因素的影响，因此在采矿工程作业过程中可能存在种种安全问题，阻碍采矿工作顺利开展。边坡指的是露天矿场四周的倾斜表面，可能会由于气候或地质原因产生一系列安全问题，造成边坡坍塌。导致边坡坍塌等原因可能有几种：

第一：若边坡位置土质较软或在作业中遭遇软弱岩石，在爆破后边坡受到振动冲击，则会出现坍塌问题；

四是要有好身体。自驾游比跟团游更考验人的体能。吃饭不及时、休息不及时、睡觉不及时，都是常事。有时前不着村、后不着店，只能咬牙坚持。我们此次所去的地方，一连好几天，都在海拔3500-4000米左右的地方活动，如果有高原反应，对身体会造成一定影响。在阿克塞县城，遇到一伙刚从西藏下来的游客。他们都穿着棉衣，但其中有一女的却一身背心短裤，精神抖擞。据说在西藏，此人毫无不适之感。而另有一个人高原反应十分厉害，头疼欲裂，氧气吸了一大袋，差点死在那里。

第三：若技术人员在选择采矿工艺时没有结合实际因素，盲目选择了会对边坡地质造成影响的采矿技术，则会导致边坡稳定性受到采矿作业的影响，从而出现坍塌；

由于爆破工作具有一定危险性，其中存在大量可能会对施工人员人身安全造成影响的因素，若未合理对这些因素进行控制，则会导致爆破失控，不仅影响施工企业的经济效益，还会对施工人员的人身安全造成威胁。首先，爆破工程需要技术人员提前做好实地考察工作，确定炸药量、起爆点、起爆时间等等一系列参数信息，并且进行反复计算演练，对爆破效果有大体掌握与了解，若技术人员的准备不够充足，则会导致爆破方案的规划欠缺科学性和合理性，埋下安全隐患。其次，工作人员应在爆破地点周围设置相应的警示标志，若警示标志的设置有所遗漏或未进行设置，可能会使不知情人员误入爆破区域，对其生命安全造成损害。最后，爆破工程需要在填装好炸药后及时撤离，确保人员全部撤离炸药所会波及区域后再将其进行引爆，若人员撤离不及时或操作人员操作有误，都会使爆破波及施工人员，影响其生命安全。

2.2 爆破安全问题

第四：若干工作人员违规在边坡上方停放大型机械设备或堆放质量较大的材料物品等，则会对边坡施加较大的压力，若该压力超过临界线则会导致边坡坍塌。

最近,Strohmer等人提出了一种基于随机遍历的Kaczmarz迭代算法[9].该算法在选择投影的超平面时,根据指定的概率分布进行选择,即将矩阵A的第i行被选中的概率设置为等人证明了该算法具有指数收敛率[10],即

2.3 粉尘问题

由于露天采矿需要对岩石进行爆破，凿岩过程中会形成大量悬浮在空气中的固体颗粒，部分固体颗粒还会吸附其他气体、液体等，形成有害物质的载体，导致现场产生较为严重的粉尘问题，严重影响现场作业人员的身体、心理健康。在我国现有金属矿山开采技术条件下，粉尘问题依然是无法避免的安全问题之一。若作业人员在作业现场未严格按照相关安全标准对自身进行防护，则会使粉尘颗粒进入其呼吸道、眼睛以及皮肤等，对人体呼吸系统等重要部分造成严重伤害。另外，若施工方未在作业现场按照国家标准要求设置相应洒水、降尘、捕尘设施设备等，也会导致空气中长期分布大量有害粉尘，粉尘不仅会直接作用于作业人员的身体表面，在浓度过高时甚至会引发粉尘爆炸，严重威胁作业人员的人身安全。

3 提升露天采矿工程施工安全性的措施

3.1 规范采矿技术以及应用过程

为确保采矿工程施工的安全性，企业相关技术人员应在开采前深入实地调研考察，对开采地点的实际情况进行分析，最终制定出可行的开采方案，规避可能存在的安全隐患。在采矿技术的选择上，应结合矿体的实际分布和深度，以及周围地质情况等信息，在常见技术中选择较适合的开采技术，从而保障采矿工程的科学性，推动采矿工程顺利发展。矿山企业应加大力度，在科研工作上投入充足人力、物力、财力，从而推动安全技术科研工作的进行，重视科研人员的研究成果，依托于先进学技术，减少采矿工程中的安全事故，全面提高采矿安全性。此外，企业应不断努力对作业环境进行改善，优化采矿工艺与技术，并做好施工现场的安全管理工作，设置相应的安全设备和防护措施，避免出现安全问题，还应当合理规划并安排大型车辆进出作业现场的路线，防止运输路线制定不规范影响生产进度。另外，还需要制定相关安全规章制度，督促实际开采人员按照规定开展作业，避免作业不规范而造成的安全问题。

3.2 创新并优化机械设备

在露天采矿工程中必然会应用到大量的机械设备，设备的先进程度和应用效果直接影响采矿工程的工作效率，因此有关技术人员必须做好日常机械设备的检修与维护工作，在现有基础上结合实际开采情况，对设备进行创新与优化，从而使机械设备具备更加良好的性能，创造更高的生产效益。例如，可以将近年来飞速进步的计算机技术与采矿设备相融合，对挖掘产业的信息资源进行整合并应用之采矿设备的创新与优化中，利用自动遥感技术、遥控技术等等新型技术，逐步实现采矿智能化，利用自动化机械进行矿山地质环境调查及建模，自动制定最佳生产计划，最终实现全自动开采及运输的模式。使用智能化机械设备代替传统采矿工程中所大量需要的人力资源，可以有效降低企业的经营成本，并且一定程度上保障了生产人员的生命财产安全。

3.3 重视安全预防工作

采矿工程中所发生的安全事故很大一部分是由于不可抗力因素所导致的，如地震、滑坡、粉尘等，因此金属矿山企业应当高度重视安全预防工作，聘请专业安全管理人员，加快构建一支高素质的安全管理团队，在开采工作进行前对矿区进行深入考察，做好地质勘查工作。地质勘查可以有效提高采矿工程的安全性，安全管理工作人员应利用相关勘查技术，如物探技术、钻探技术等等，对开采区域的地质构造、土壤性质、岩石特性以及含水情况进行深入了解，在对矿区整体地质构造有全面的了解和掌握后，制定科学合理并且切实可行的开采方案，同时制定一套完善的安全管理体系，在各项生产工作开展前进行安全管理工作，从而对采矿工程整体安全形成把握。还应当对可能发生的安全事故给出可行性较高的应急处理方案，从而对已经产生的安全事故进行处理并消除，维护矿产开采的稳定性。

3.4 加强安全教育工作

我国金属矿山企业经历了几十年的快速发展，至今为止已经取得一定的成就，但仍然存在一个普遍现象，部分企业仅重视经济效益的提高，不考虑现实因素，一味推进矿产开发速度，忽略了安全生产在其中所发挥的重要作用，因此往往会引发许多安全事故。为此，现代金属矿山企业必须加大安全教育力度，着力改善这一情况，使工作人员的安全意识得到全面提升，以安全生产思想为指导，加强企业基层开采施工人员的安全意识以及管理人员的安全管理艺术，促进安全生产与经济效益同步提升、共同发展。由于在采矿作业中，现场施工人员的安全意识和技术水平和应急能力等因素均会影响采矿的安全性，因此企业必须加强安全教育，可以积极开展员工培训，组织安全事故模拟演练活动，让安全生产成绩突出人员进行案例分享，加强员工的安全生产理论知识培训，使员工充分认识到安全生产的重要性和安全事故所造成的严重后果，加强员工处理安全事故的应急能力，从而确保采矿工程安全进行。此外，企业还应建立健全绩效考核机制，将采矿工作人员的日常操作规范与薪资待遇相挂钩，从而激励员工严格落实安全规范中的要求，一旦管理人员发现员工在生产中存在不规范行为，则应及时指出并纠正，确保开采工作得到规范。

3.5 建立施工管理机制

要想提高露天采矿工作的安全性，还应当建立科学的施工管理机制，完善相关安全管理制度，并且积极采取各种手段对其进行落实。安全管理制度的制定应基于国家现行的法律法规以及矿区所要求的生产规范，对不同部门、不同岗位员工的工作职能进行明确和规范，采用同岗不同薪的方法来提高人员效率。在此之外，还应当加强露天采矿工程周边环境的施工管理，为施工过程提供安全保障，可以引入先进的安全设施，加强安全设施的牢固性，从而为施工人员创造安全的工作环境，避免由于安全设施的缺失而导致安全事故发生。另外，施工企业还应对采矿工作人员采取安全管理措施，积极宣传并推广安全防护知识，提高其自保能力。企业还需加大对基层采矿施工人员人身安全保险的投放金额，若安全事故发生，则可以为施工人员及其家属提供足够的经济保障，解决其后顾之忧，同时对企业经济风险进行合理转移，保障煤矿企业的运转不受影响。

4 结语

综上所述，我国社会经济总量的提高和人民生活水平的上升均对矿产资源提出了更高的要求，采矿企业不仅需要确保提供足量的矿产，还需要进一步提高矿产质量，因此必须着力对采矿技术进行创新，并且运用一定手段确保采矿工程的安全，从而全面提高采矿效率与采矿质量，满足我国社会与人民所需。为此，金属矿山企业必须全面提高管理水平和管理质量，同步抓好生产与管理，获得健康、长足的可持续发展。

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[2]姚文军．露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J]．当代化工研究,2021(18)：18-19．

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[4]崔璨．采矿工程中的采矿技术与施工安全分析[J]．当代化工研究,2021(10)：11-12．

[5]刘海洋．浅谈露天采矿技术分析[J]．设备管理与维修,2021(06)：149-150．

[6]秦宇鹏．采矿工程中的采矿技术及其施工质量安全分析[J]．中国石油和化工标准与质量,2021,41(05)：41-43．