金屬礦地下開采安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)之研究

李克冰

（金川集團(tuán)股份有限公司三礦區(qū) 甘肅省金昌市 737100）

金屬礦地下開采安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)之研究

李克冰

（金川集團(tuán)股份有限公司三礦區(qū) 甘肅省金昌市 737100）

金屬礦地下開采是一項復(fù)雜的工事，且一旦發(fā)生安全事故，不僅會影響開采效率，還會造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此重視金屬礦地下開采安全防護(hù)技術(shù)的研究具有重要意義。在本案，筆者以金川二礦區(qū)為例，探析金屬礦地下開采安全防護(hù)技術(shù)，并提出推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。

金川二礦區(qū)；地下開采；安全防護(hù)；安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化

據(jù)勘查資料顯示，金川鎳礦不僅地應(yīng)力高，且礦巖的穩(wěn)定性差，一般稱其為世界上地下礦山開采難度最大的礦山之一。當(dāng)前，金川二礦區(qū)已進(jìn)入深度開采階段，這就預(yù)示著金川二礦區(qū)的采礦環(huán)境將越來越復(fù)雜，且稍有不慎，便可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。另據(jù)報道，2015年6月3日16時，金川二礦區(qū)便發(fā)生一起冒頂事故，并造成1人死亡的嚴(yán)重后果?？梢?，在金屬礦地下開采中，應(yīng)采取有效的安全防護(hù)技術(shù)。在本案，筆者主要針對金川二礦區(qū)地下開采在安全方面存在的不足，提出行之有效的整改措施，并在此基礎(chǔ)上討論如何推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。

1 金屬礦地下開采存在的安全問題

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，金川二礦區(qū)地下開采存在的安全問題表現(xiàn)在如下幾個方面：

1.1 通風(fēng)系統(tǒng)問題

在金屬礦地下開采中，通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)將會對安全生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)起重要作用。但金川二礦區(qū)在通風(fēng)系統(tǒng)上仍存在一些亟待解決的問題：①局部通風(fēng)欠合理，即并未按規(guī)定設(shè)局部通風(fēng)機(jī)來為長距離掘進(jìn)供風(fēng)，這將直接影響掘進(jìn)效率的提高，同時也不利于污風(fēng)的及時排出；②通風(fēng)系統(tǒng)不健全，即尚未在地下開采中完全實現(xiàn)全負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)，導(dǎo)致工作點(diǎn)的通風(fēng)效率不高；③通風(fēng)設(shè)施落后，即擋風(fēng)墻、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施缺失導(dǎo)致井下風(fēng)流出現(xiàn)短路，同時不能及時封閉井下廢棄巷道導(dǎo)致漏風(fēng)嚴(yán)重，從而降低了井下的通風(fēng)效率；④由于未檢測主扇及局扇的性能，導(dǎo)致在風(fēng)量的分配上存在不合理之處。

1.2 透水方面的問題

金川二礦區(qū)在透水方面存在的問題如下：①在金屬礦地下開采中，并未完全按先探后掘的原則開展工作，同時對以往的開采情況也存在認(rèn)識上的不全面，這無疑增加了在地下開采與掘進(jìn)中發(fā)生透水事故的危險性；②未按要求勘查工作面的水文地質(zhì)情況，從而增加了發(fā)生意外事故的危險性；③未認(rèn)真調(diào)查歷史洪水水位，導(dǎo)致井口標(biāo)高比歷史洪水水位低，因此一旦遭遇暴雨等天氣，將會增加洪水的危險性。

1.3 采空區(qū)管理方面的問題

針對采空區(qū)管理的問題，下列情況都有可能引發(fā)塌陷事故：①開采時間與深度的推進(jìn)將會增加地表和采空區(qū)塌陷的危險性，甚至造成嚴(yán)重的人員傷亡；②礦井井筒的建設(shè)位置時常處在巖石活動的范圍內(nèi)，因此在地下開采中，井筒極有可能在巖石移動的作用下發(fā)生塌陷事故；③若未按要求選取相應(yīng)的采礦方法，便可能造成采空區(qū)塌陷；④若未按要求保留第一中段至地表的礦體厚度，勢必會造成地表塌陷。

1.4 提升運(yùn)輸系統(tǒng)問題

金川二礦區(qū)目前處在深度開采階段，因此對提升運(yùn)輸系統(tǒng)提出了更高的要求，但從目前的情況來看，且存在下列問題：①豎井提升設(shè)備老化；②機(jī)械裝備落后；③保護(hù)裝置缺失；④斜井提升裝置缺乏安全保障措施；⑤運(yùn)輸設(shè)備的檢測工作未落實到位。顯然，上述問題的存在將會對提升運(yùn)輸系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，因此應(yīng)加以重視。

2 金屬礦地下開采安全防護(hù)技術(shù)

針對第一章節(jié)提出的一系列安全問題，筆者認(rèn)為若要實現(xiàn)金川二礦區(qū)地下開采的安全生產(chǎn)目標(biāo)，則應(yīng)對下列方面進(jìn)行重點(diǎn)把握：

2.1 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)

在通風(fēng)系統(tǒng)上，筆者認(rèn)為應(yīng)從如下方面進(jìn)行整改：①將機(jī)械通風(fēng)列為地下開采安全許可的強(qiáng)制條件；②按掘進(jìn)頭的規(guī)格和工作要求選擇風(fēng)筒直徑、局扇型號等技術(shù)參數(shù)，并合理選擇局扇的安裝位置及其通風(fēng)線路，最后再據(jù)此規(guī)范局部通風(fēng)，以減少阻風(fēng)和漏風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)；③在地下開采中，密切監(jiān)測井下通風(fēng)情況，其中包括井下日進(jìn)風(fēng)量、總回風(fēng)量等，然后再據(jù)此增設(shè)通風(fēng)設(shè)施。

2.2 透水事故的預(yù)防對策

在金屬礦地下開采中，做好透水事故的預(yù)防工作尤為關(guān)鍵，其中包括如下幾點(diǎn)：①全面勘查礦區(qū)的水文地質(zhì)情況，且責(zé)令一切水文資料不全（或不明）的礦山停產(chǎn)，并進(jìn)行補(bǔ)充勘探；②及時處理水文地質(zhì)方面存在的問題，比如加固或加高防洪構(gòu)筑物；③詳細(xì)核查采空區(qū)地表塌陷區(qū)的地形情況；④調(diào)查清楚礦區(qū)的老采空區(qū)、小礦井和老井等，并按要求留保安礦柱。

2.3 加強(qiáng)對采空區(qū)的管理

從前文可知，對采空區(qū)的管理是保證金屬礦地下開采工作順利推進(jìn)的重要條件，因此應(yīng)加以重視，具體應(yīng)把握好如下幾點(diǎn)：①定期排查礦區(qū)井筒所處的位置，并及時廢棄處在巖石移動區(qū)的井筒；②定期分析地下開采礦山的保安礦柱，并責(zé)令存在礦柱問題的礦山停產(chǎn)；③根據(jù)采礦方法的設(shè)計要求，檢查采空區(qū)管理工作的落實情況。

2.4 改善提升運(yùn)輸系統(tǒng)

在金屬礦地下開采中，應(yīng)按如下要求改善提升運(yùn)輸系統(tǒng)：①淘汰老化和落后的豎井井架設(shè)備；②淘汰與設(shè)計要求不符的提升設(shè)備；③嚴(yán)格執(zhí)行提升設(shè)備的定檢制度。

2.5 推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化

安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是一種安全管理模式，其要求實現(xiàn)安全生產(chǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和科學(xué)化。在金川二礦區(qū)地下開采中，筆者認(rèn)為應(yīng)從如下方面推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化：

（1）創(chuàng)建專業(yè)化的安全管理模式，即從金川二礦區(qū)的客觀實際出發(fā)，將整個地下開采系統(tǒng)分為通風(fēng)系統(tǒng)、提升運(yùn)輸系統(tǒng)、采礦（掘進(jìn)）系統(tǒng)及充填系統(tǒng)等七個專項系統(tǒng)，并分別對每一個專項系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行專業(yè)化的考核和管理。

（2）進(jìn)行專項系統(tǒng)評級，其中專項系統(tǒng)評級辦法包括：①參與評級的專項系統(tǒng)應(yīng)先進(jìn)行自我評估，再參與礦區(qū)評級考核，且保證在考核期間未發(fā)生因技術(shù)失誤或管理不到位所致的重大安全事故；②采用百分制計分，且系統(tǒng)單次評級得分取系統(tǒng)單次考核得分S1與權(quán)重系數(shù)k的乘積，詳見圖1；③專項系統(tǒng)年度考核得分S=∑（專項系統(tǒng)單次評級得分S1）/考核次數(shù)n；④專項系統(tǒng)年度考核得分S＞90%時計為一級及S＞80%時計為二級。

圖1 金川二礦區(qū)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的權(quán)重分配圖

（3）創(chuàng)建專項系統(tǒng)評級考核程序，即：通過動態(tài)檢查的手段來考核專項系統(tǒng)的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，并在考核程序上推行“一結(jié)合、三考核”的評級考核程序，其中一結(jié)合指的是先在監(jiān)督、管理和自我考核的基礎(chǔ)上建立評分表，然后再進(jìn)行綜合評議，最后再得出專項系統(tǒng)的級別；三考核指的是礦區(qū)隨時開展監(jiān)督考核、職能科室開展針對專項系統(tǒng)的管理考核、責(zé)任單位開展自我考核。專項系統(tǒng)的評級結(jié)果將直接與其相關(guān)利益掛鉤，并適應(yīng)進(jìn)行獎罰，從而保證安全指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化工作的順利開展。

3 結(jié)語

綜上，為了實現(xiàn)地下開采安全生產(chǎn)目標(biāo)，金川二礦區(qū)首先應(yīng)明確現(xiàn)階段在安全上存在的問題，并重點(diǎn)檢查通風(fēng)系統(tǒng)、透水方面、采空區(qū)管理方面及提升運(yùn)輸系統(tǒng)等是否存在問題，然后再從客觀實際出發(fā)，提出行之有效的整改措施。另外，針對金屬礦地下開采安全防護(hù)工作的復(fù)雜性及重要性，筆者認(rèn)為極有必要推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，即先將整個金屬地下開采系統(tǒng)劃分成七個專業(yè)系統(tǒng)，然后再組織開展專業(yè)化的考核和管理，以保證金屬地下開采工作的順利推進(jìn)。

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TD79

A

1004-7344（2016）26-0199-02

2016-8-25

李克冰（1969-），男，漢族，甘肅永昌人，工程師，本科，主要研究方向為金屬礦地下開采。