地下金屬礦山開采中連續(xù)開采關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用探討

王新喬　侯志明　侯志超

摘 要：隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球能源消耗量不斷加大。為了滿足工業(yè)制造業(yè)的能源基本需求，相關(guān)部門需要著力解決能源問(wèn)題。地下金屬礦山開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大及開采深度的不斷增加，帶來(lái)了一系列的技術(shù)難題。為了解決這些技術(shù)難題，確保金屬礦山開采中礦洞穩(wěn)定和開采人員的人身安全，需要技術(shù)人員展開攻關(guān)，確實(shí)提高礦業(yè)采場(chǎng)的綜合生產(chǎn)能力。本文根據(jù)地下金屬礦山開采中的相關(guān)細(xì)節(jié)展開討論，提出幾點(diǎn)有利于開采技術(shù)提高的可行性措施。

關(guān)鍵詞：金屬礦山；連續(xù)開采；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.084

0 前言

連續(xù)開采技術(shù)工程作業(yè)的效率比較高，成為了全世界礦工作業(yè)的首選技術(shù)。根據(jù)世界礦山開采工作的發(fā)展來(lái)看，礦山開采逐漸向開采深部化、規(guī)模大型化、設(shè)備機(jī)械化、操作自動(dòng)化方向進(jìn)行探索。

1 連續(xù)開采施工的前期安全控制

1.1 做好前期安全防護(hù)

采用礦體走向垂直的頂板平硐開拓法，技術(shù)人員可以先在礦體出打一個(gè)豎向的溜井，深度在60M-70M為宜。在溜井的中部，打上一個(gè)橫向的階段平硐，將階段的拓展?jié)穸瓤刂圃谥髌巾祥L(zhǎng)度的1/2水平。階段平硐與主平硐之間，可以建議一個(gè)輔助盲立井，保證地下金屬礦山施工活動(dòng)中礦體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。技術(shù)人員在使用礦山連續(xù)技術(shù)時(shí)，需要對(duì)開口爆破的安全距離進(jìn)行控制。一般來(lái)說(shuō)，礦床開采邊界距離附近的主要建筑區(qū)域的爆破安全距離應(yīng)該控制在300米以上。其中，開采邊界應(yīng)該遠(yuǎn)離鐵路、高壓線、居民區(qū)和其他主要的醫(yī)院、學(xué)校等人員密集區(qū)域。如果安全爆破距離與主要建筑物之間的距離小于300米時(shí)，工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)該和住戶或者單位進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通。在人員協(xié)調(diào)撤離中，可以采取投資補(bǔ)償?shù)姆椒?，在保證項(xiàng)目安全的情況之下，實(shí)現(xiàn)意見統(tǒng)一。

1.2 制定合理的施工計(jì)劃

作業(yè)人員應(yīng)該對(duì)整體作業(yè)時(shí)間進(jìn)行前期預(yù)估，防止作業(yè)過(guò)沉重出現(xiàn)人力資源不足的問(wèn)題。還應(yīng)該對(duì)工程總量進(jìn)行考察和計(jì)算，把新增工項(xiàng)落實(shí)到施工計(jì)劃中去。除此之外，礦業(yè)工人在施工活動(dòng)中，還應(yīng)該適當(dāng)考慮雨季施工、設(shè)備不足等問(wèn)題，強(qiáng)化施工作業(yè)區(qū)的土場(chǎng)排水，進(jìn)行合理的現(xiàn)場(chǎng)施工管制，強(qiáng)化安全設(shè)施運(yùn)行正常，防止在工程開采的過(guò)程中出現(xiàn)各種意外情況。除了要控制開采的安全爆破距離之外，作業(yè)人員還應(yīng)該對(duì)采場(chǎng)最終底盤的最小寬度進(jìn)行控制。工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在施工活動(dòng)開展之前，需要指派專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行前期勘測(cè)，使用水平儀、經(jīng)緯儀等專業(yè)的地質(zhì)設(shè)備進(jìn)行底盤寬度的考量。在項(xiàng)目人力資源管理階段，土木工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)該對(duì)項(xiàng)目材料進(jìn)行分類，提前對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)情況進(jìn)行預(yù)判，對(duì)于鋼筋支架、混凝土等大宗建筑材料進(jìn)行定量采買，防止突然的價(jià)格上漲對(duì)于前期資金投入的影響，防止由于流動(dòng)資金不夠充足造成的施工活動(dòng)暫停的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2 開展地下金屬礦山連續(xù)開采的技術(shù)細(xì)節(jié)

2.1 創(chuàng)造與采礦連續(xù)工藝相適應(yīng)的采礦方法

對(duì)于巖石狀礦藏來(lái)說(shuō)，大型礦藏以及中型礦藏的采場(chǎng)最終底盤寬度，應(yīng)該控制在不小于60M的標(biāo)準(zhǔn)。小型礦床的的采場(chǎng)最終底盤寬度應(yīng)該控制在不小于40M的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一些礦壁直立性較差的松軟類礦藏來(lái)說(shuō)，大中型礦藏的最終底盤寬度應(yīng)該控制在不小于40M的標(biāo)準(zhǔn)。其他小型礦床的最小寬度控制在不小于20M的標(biāo)準(zhǔn)。為了方便工人日常性的進(jìn)場(chǎng)和出場(chǎng)，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)采場(chǎng)的最終邊坡角度進(jìn)行控制。對(duì)于巖石狀礦區(qū)域，應(yīng)該將最終坡腳控制在50°-60°的范圍內(nèi)，比較松軟的礦藏控制在15°左右。對(duì)于金屬礦山的開采連續(xù)作業(yè)的厚度來(lái)說(shuō)，石灰?guī)r質(zhì)地和白云巖質(zhì)地的大中型礦床一般的開采深度為8M較適宜。小型礦藏的開采深度控制在4M之內(nèi)較為適宜。對(duì)于黏土質(zhì)地的礦藏原料群，或者是硅質(zhì)地的原料層，來(lái)說(shuō)，連續(xù)開采中巖石狀礦石一般控制在深度4M的范圍內(nèi)，松軟狀的礦石層一般控制在1.5M-2M的范圍之內(nèi)。其中，覆蓋層、山川脈層、巖石夾層、邊坡圍層的剝離總量與礦石的總量之比，一般來(lái)說(shuō)不大于0.5m?：1m?。

2.2 落實(shí)安全施工政策，使用振動(dòng)機(jī)組連續(xù)作業(yè)

在礦山地下連續(xù)開采的活動(dòng)中，技術(shù)人員應(yīng)該協(xié)調(diào)好一線的施工人員做好安全防護(hù)措施，建立科學(xué)的礦山開采前期人員、財(cái)產(chǎn)保護(hù)體系。根據(jù)連續(xù)開采的事故調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)，礦頂區(qū)域出現(xiàn)片幫和礦體坍塌這兩種事故對(duì)工人安全造成的損傷最為嚴(yán)重，分別為24.1%和20%。除此之外，“高處墜落”在施工活動(dòng)中對(duì)工人人身安全帶來(lái)影響的比重也比較大，占到了事故發(fā)生總量的10.30%。

這些事故可以在施工活動(dòng)中，可以采用一定的預(yù)防措施進(jìn)行前期預(yù)防，因此，貫徹安全生產(chǎn)的意識(shí)，可以有效地減少不必要的人員損傷出現(xiàn)。在具體的項(xiàng)目管理工作中，工作人員需要對(duì)編制項(xiàng)目管理規(guī)劃大綱進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)項(xiàng)目管理的具體實(shí)施規(guī)劃進(jìn)行妥善安排。對(duì)礦井內(nèi)部的照明系統(tǒng)進(jìn)行周期性檢修，防止由于觸電事故和短路事故，造成的地下照明故障。為了保證作業(yè)區(qū)域的環(huán)境安全，應(yīng)該及時(shí)地清理作業(yè)區(qū)的雜物，包括碎石和工業(yè)材料等等。將采場(chǎng)的夾石剔除厚度控制在2M-2.5M，質(zhì)地比較松軟的礦石層控制在1M以下。采用二次破碎的平底式底部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)機(jī)組，配合五臺(tái)（或以上）雙臺(tái)板組合式振動(dòng)出礦機(jī)，形成效率較高的連續(xù)開采作業(yè)線，溜井下部用振動(dòng)出礦機(jī)向礦車裝礦，運(yùn)至主礦倉(cāng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在項(xiàng)目進(jìn)度控制階段，管理人員需要對(duì)各個(gè)參與建筑活動(dòng)的項(xiàng)目隊(duì)伍進(jìn)行會(huì)議整頓，強(qiáng)調(diào)“安全生產(chǎn)重于泰山”等一系列基礎(chǔ)性安全知識(shí)條件的建設(shè)工作，對(duì)員工在連續(xù)開采施工大型挖掘類機(jī)械基本性能進(jìn)行講學(xué)，防止施工人員在操作過(guò)程中發(fā)生意外造成的人身傷害。有效避免礦洞結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)的提升運(yùn)輸傷害和機(jī)械類傷害。

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作者簡(jiǎn)介：王新喬（1987-），工程師，研究方向：采礦。