黄金矿山深部高效开采技术及企业安全管理探究

韦 红

随着黄金资源的不断开采，浅部资源逐渐枯竭，黄金矿山开采逐步由露天开采转向井工开采，开采由浅部向深部发展的趋势。开采深度越深，开采环境越复杂，开采条件变得恶劣，安全形势越趋严峻，对开采技术的要求就越高，高效采矿方法的选择、安全高效的生产技术及安全管理就越显重要。本文从现有黄金矿山采矿方法现状，探讨黄金矿山安全高效开采方法的选择及黄金深部开采技术的发展方向，以及企业安全管理，从而实现黄金矿山安全高效开采目标，为黄金矿山企业安全高效生产提供参考。

1 黄金矿山采矿方法现状

多年来，黄金矿山已形成了充填、崩落、空场等采矿方法，但采矿方法适应环境条件各不相同。

1.1 充填法

充填采矿法是指矿产资源采出后，利用充填材料充填采空区的采矿方法。井工开采充填采矿法充填采空区后，矿床顶板得到支撑，资源采出后矿床顶板不垮落，对矿床围岩破坏小，对地表破坏少，具有绿色、安全的优势。该方法对于矿山高效绿色开采具有较大意义，逐渐得到矿山企业和采矿人士的青睐。充填采矿法由于充填材料的充填作用，使得矿床顶板围岩在一个控制范围内，避免了矿产采出后大面积采空区垮塌的安全风险。同时，矿产资源采出后，留下支撑顶板的矿柱也能得到最大的回收，减少了资源的损失，提高资源采出率。矿产属于不可再生资源，国家相距出台了一系列矿产资源开采和安全高效利用的政策和法规，黄金相关企业也积极响应国家政策，黄金采矿逐步向充填法过渡，安全、高效、成本低的充填材料也相继推出，充填采矿法具有很好的发展前景。

1.2 崩落法

崩落采矿法指的是利用崩落矿床围岩的方式来管理采空区，具体可分为阶段崩落法，底柱分段崩落法。无底柱阶段崩落法几种。阶段崩落采矿法主要是利用人工和强制崩落矿石或围岩，或是利用矿石或围岩自然垮落的方式进行落矿，崩落的岩石填充采空区，从而控制了地下围岩的压力，为采矿创造安全空间。底柱分段崩落法是自上而下分段开展，在不同分段设置一定的专用出矿底柱，从而使得地压得到控制，实现安全开采。无底柱分段崩落法是专用的出矿通道设置在分段下部，从而使得底部结构完整，使得分段采矿的落矿、运矿以及凿岩等工作可以在巷道中开展，从而保证了采矿人员的安全。由于崩落采矿法采矿结构简单，可实现高效开采，在黄金矿山开采中得到了广泛运用。虽然崩落采矿在围岩压力方面得到有效的控制，但随着采矿深度的增加，采矿矿压逐渐增大，当深度增加到一定的数值后，采矿地压就很难得到有效控制，有可能底部围岩或矿床就会受到结构性破坏，使得采矿难度变大，造成矿石贫化和损失率增加，因此这种方法在开采贵重金属矿床中使用具有一定的局限性。

1.3 空场法

空场采矿法主要以自然支护采空区顶板为主，有的也指阶段矿房采矿、横撑支柱采矿法、全面采矿和房柱采矿法等，阶段空场法作为主要采矿方法，其主要用在黑色金属矿山中，黄金等有色矿山使用较少，在开采急倾斜薄矿脉在使用较多，得到了很好的推广和使用。

2 黄金矿山深部安全高效开采方法的选择

随着矿产资源的开采，开采埋深具有逐步增加的趋势。同时不同的采矿方法适用条件有所不同，如空场采矿法难以适应矿山压力较大的采矿环境，崩落采矿法在浅部对矿压的控制起到一定的作用，对深部矿压的控制容易引起底部结构的破坏导致矿石放矿的难度增加，从而增加了矿石贫损。相对而言，充填采矿法的缺陷是最小的。因此在黄金深部采矿中，充分考虑采矿方法的合理性，安全高效的方法应选择充填采矿法。充填法运用合理的充填工艺，一方面能够稳定采矿围岩环境，另一方面有效控制矿压，使岩爆等安全事故得到有效控制，以及能够防治采矿废石、砂等造成的环境污染。较多实践经验表明，黄金矿山采用充填采矿法能够充分发挥较为显著的优势，既保证了矿井生产安全，又有显著的经济效益。如某矿矿区面积约为4.67平方公里，矿床的类型为破碎带蚀变岩型，矿体的产出为脉状，走向长度为1260m，倾角在36°～50°之间，矿体的金品位平均为3.36×10-6，分布均匀，井下1000m处的围岩力学性质整体质量较好，水文、地质条件较为简单，为裂隙充水矿床。该矿的赋存埋深在1000m以上，井下围岩应力较高，因此必须选择比较适合的金矿开采方法才能保证安全高效开采。该矿遵循防止应力集中、不留永久性矿柱、有效控制围岩、工艺简单较容易掌握、能够实现机械化连续开采、日产保证在4000t以上、能够对废石及尾砂进行利用等原则，选择了分段充填采矿法进行开采。开拓方式设计将原有分段细分高度相同（10m）的4个分段，分段间用斜坡道联接形成系统，长度沿着走向方向，约为100m。每个盘区设置2个50m长度的采场，在相邻盘区设置宽度与矿体厚度相同的永久矿柱，不留设顶底柱。矿体开采工程在已贯通的运输平巷与斜坡道平巷之间掘进规格长宽分别为3m的3条分段平巷，平巷施工完成后利用天井钻机钻凿下盘溜井用于溜矿，每个盘区布置倾斜角与矿体保持一致，规格为长宽分别为2m的平巷，用于溜矿的井巷与运输巷的外上侧相联通，设置长度为5m的联络线；在采矿场右侧设置装矿和分段装矿进路巷道，规格为3m×3m，每个分段布设2条装矿进路，两条装矿进路间距控制在50m。每个盘区内共设置8条平巷，长度共计15m。同时在相应巷道内布置充填管线、回风井等设施；采用从上至下的回采顺序，液压凿岩台车打眼。每次爆破完毕后立即通风、铲运、充填，待充填体稳定后，对下一分段矿体开叉。充填采用人工在分段上方砌筑高强钢混结构厚度为1.5m的假底，假底底部采取防渗措施，假底砌筑完成后进行胶结充填。充填分两个步骤进行，第一步用浓度较低的浆液对下部6.5m进行充填，待稳定后，再对上部2.0m用高浓度浆液进行充填。该矿采用的充填采矿法实现了安全高效开采的目标，日产量均达到设计生产能力。

3 金矿安全开采技术发展方向探讨

随着开采深度的增加，井下开采环境变得越来越复杂，因此深部开采技术是今后的主要发展方向。黄金深部开采技术要具有较好抗温抗压的显著特点，在提高金矿资源采出率的同时，也能推进矿山支护、排水、地压等问题的解决，从而推进黄金矿山的安全高效开采。故黄金矿山开采难度的降低，适应深部地下水、高地压、高温等恶劣环境，不断提升矿山安全高效开采水平，是黄金矿山开采技术未来发展的方向和趋势所在。

3.1 长臂式开采技术

长臂式开采技术由煤矿开采技术演变而来，主要特点是开采准备量大，整体工程深度较大，可以获得较多的开采准备量。如何将长臂式开采技术运用到黄金开采实践中来，煤矿长臂开采技术的成熟运用为在黄金矿山的运用奠定了基础。将长臂式开采运用到黄金开采中，可衍生出各种样式的开采方案。运用长臂式开采技术可提高黄金矿山的开采效率，可运用在黄金资源埋藏较深的开采环境。

3.2 降温技术

黄金开采随着开采深度的增加，地温不断增加，工人在高温环境下工作效率较为低下，同时还会影响身体健康。因此在黄金矿山使用降温技术，能改变工作环境，提升工作效率，是推动矿山安全高效开采的一个重要方面。黄金矿山深部开采的降温方式可采取进风风流制冷和冷却矿井生产用水的方式降温。进风风流可采取二级空调制冷的方式，主要是首先通过地面冷却水制冷，而后在井下风流中利用喷雾降温，从而实现二级制冷。在二级制冷降温的过程中，可以利用冷热交替的方式，强化对矿井深部开采工作面降温，在工作面进风巷中设置好喷水措施，达到自动降温的目的，使得工作面降温效果较好。这种降温方式是黄金矿山深部开采较为经济适用的方式，可以成为矿井安全高效开采的一项技术措施。冷却井下供水降温是在工作面的适当位置喷洒冷水实现降温的目的，冷却井下供水降温是充分利用现有供水管道具有很好的热交换，这种降温方式由于通过水进行热交换，只能在降温需求量小且用水需求量大的工作场所才能得到更好的使用。

3.3 地压管理技术

开采随着深度的增加，矿山压力问题就会显现，导致岩石崩塌、岩爆等安全生产事故，严重威胁了矿山工人的人身安全，同时对社会造成不良影响。因而，在黄金矿山深部开采的过程中要根据开采实际选用行之有效的技术对矿压进行管理，使得更加安全高效的控制采矿对区域围岩的影响而发生的矿压变化。在制定地压管理方案之前要对围岩的情况进行观测，根据长时间连续观测，寻找岩体地压规律，制定合理的地压管理方案，为岩石崩塌和岩爆等安全事故打好坚实基础。

3.4 智能远程监控技术

黄金矿山远程监控技术是将信息技术与矿山采矿技术相结合，运用于黄金矿山生产调度、安全生产监控、采矿工艺等很多方面。矿山通过远程智能监控可以将井下生产安全情况第一时间反馈至矿山企业管理人员，不仅使矿井安全开采水平得到了大大地提升，而且还可以提高矿山开采的技术水平。同时，对围岩情况及工作环境实施实时监控，对矿山机械化开采提供了有力支持，提升黄金矿山深度开采的稳定性。

4 黄金企业安全管理探讨

黄金企业要实现高效生产不仅要注重采矿方法选择和开采技术，也离不开高效的安全管理，安全管理可以说是黄金矿山的一项重要措施。好的安全管理能给企业带来良好的经济效益，一旦管理不善，发生安全事故，企业经济损失不仅巨大，而且还会影响企业形象，为企业人才招聘、企业信誉等带来不良影响，因此企业要高度重视安全管理，实现长治久安，企业才有较强的生命力。

4.1 注重科研资金投入

科技是推进企业安全发展的基础，企业对安全科学的重视就能减少和避免安全事故的发生。企业在安全管理过程中对科研、安全装备等方面大力投入就有助于推进安全生产。同时也要重视科技人才建设，在技术推广及科研转换方面要注重成功转换，不断提高科研成果转化率。陈旧的装备和技术不仅严重影响生产而且对安全生产影响较大，一旦发生安全事故，可能毁掉一个企业。加快推进技术和装备的替换，不仅能提高生产效率，而且还能实现黄金矿山企业安全生产目标。加大安全科学技术经费的投入，虽然企业近期效益和利润有所减少，但随着时间的推移，先进的技术和工艺保障了黄金采矿企业的生产安全。在如今高度重视安全生产的形势下，对于发生安全事故造成的生命财产损失来说，前期的科学技术投入是很有必要的。对企业来说只有加强了前期投入，才能保障企业的长期安全，是保障企业取得最大经济效益的前提。

4.2 强化安全培训

在采矿作业环境恶劣，危险程度高，条件多变复杂的情况下，员工长期处于条件较差的环境下，为了完成生产任务，作为安全生产有一定经验的员工容易存在麻木状态，盲目操作，忽视安全生产，增加安全生产事故发生的风险。安全培训，一方面能增加员工的安全生产知识，提升员工的职业素质和安全素养；另一方面对员工起着安全警醒的作用，对安全生产时刻有了保持高度警惕状态。对企业长远来看，培训对企业安全生产来说具有很大的意义。培训明确了培训要求和目的，贴合企业实际和培训对象特点，采用理论培训与实践培训相结合的特点，选取经典案例，采取警示教育、培训考核的方法，定期或不定期的组织培训，培训合格才能上岗等，让员工更加重视安全生产工作，强化员工安全生产意识。通过整体系统的安全培训教育，反复强调安全问题、岗位安全生产职责、操作规程等，在矿山生产的各个环节融入安全生产知识，提高员工的安全素质，增强了培训效果，大大降低了矿山发生安全生产事故的几率，起到了防范安全事故的目的。

4.3 注重安全激励作用

黄金矿山行业是艰苦行业，在采矿技术及装备满足安全需要的同时，要在企业管理实践中注重理解和满足员工的需求，充分调动员工安全生产工作的积极性，同时激发员工的安全生产工作激情。因此，在矿山企业安全管理中，应重视员工安全激励作用，充分发挥员工的能动作用，通过目标、荣誉、信任、情感等激励方法，进一步带动员工的安全生产工作热情。在采取安全激励机制的同时，还要有惩罚机制。只有安全激励和惩罚机制健全了才能调动员工安全工作的积极性，才能推进企业安全长效机制的建立，实现企业长治久安的目标。

4.4 营造良好的安全文化氛围

文化是人类在历史发展过程中所创造的财富，是一种无形的力量，是一种潜意识的行为。安全文化作为企业安全科学管理的重要策略，在安全管理中有着举足轻重的地位，安全文化对安全管理的推动是积极巨大的。提升企业安全管理的根本在于建设企业安全文化。安全文化构成了企业文化的一部分，既能展现企业安全形象，又能凝聚职工，更重要的是推动企业安全高效生产的重要力量。企业安全文化的建设，对企业可持续发展、实现高产高效和长治久安有着非常重要的作用。一个有着长远战略目标的矿山企业，在实现生产经营目标的同时，也要强化安全文化的建设，让安全文化助推企业和谐、稳定、高效发展。可以说，企业安全文化就是企业安全生产的魂，想做好企业安全生产就必须抓住安全生产的魂这一策略。因此，只有安全文化氛围营造好了，企业安全管理目标才得以实现。

5 结论

黄金矿山开采行业是一个高危行业，要实现黄金矿山安全高效开采，既离不开高效采矿方法的选择和现代化技术的运用，也离不开企业高效的安全管理。黄金深部开采优选充填采矿法，综合采用矿压管理、降温、长臂开采等现代化高效技术，从企业安全科技投入、员工培训、员工激励、企业安全文化建设等安全管理推动黄金企业安全生产，才能切实提高黄金矿山企业的高效开采和安全生产水平，促进矿山企业安全、有序、健康发展。