金屬礦山安全現(xiàn)狀與防治新技術(shù)

陳 浩

（河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司造地分公司，河北 唐山 063600）

在采礦工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中，礦山安全是其中的關(guān)鍵組成部分，礦山安全工作是否得到有效的展開，對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定、地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響。此外，從礦山的角度上來分析，做好礦山安全工作，能夠極大的提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益，能夠降低礦山的生產(chǎn)成本。下文就金屬礦山的安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并圍繞防治技術(shù)進(jìn)行探究。

1 國內(nèi)礦山安全現(xiàn)狀分析

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在世界勞工總數(shù)中，世界礦工人數(shù)僅占其總數(shù)的1%，然而死亡事故率卻占8%。我國是最大的發(fā)展中國家，也是一個(gè)采礦大國，采礦工業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，占據(jù)著重要的地位。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)礦產(chǎn)品的需求量也與日俱增。在這種背景環(huán)境下，形成了以下幾種現(xiàn)象，①國有礦山企業(yè)遭受了巨大的沖擊、②一些礦山過于追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了環(huán)境保護(hù)、③一些庫礦山的開采設(shè)備較為落后，導(dǎo)致礦山的工程地質(zhì)存在嚴(yán)重的隱患。隨著這些現(xiàn)象的不斷突出，導(dǎo)致環(huán)境的破壞異常嚴(yán)重，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)也變得越來越嚴(yán)重[1]。近些年來，在金屬礦山中，以下幾種地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生非常的頻繁，①突水、②地表塌陷、③冒頂?shù)龋@使得礦山災(zāi)害性問題逐漸增多，并且各種類型的安全隱患也有所增多。金屬礦山事故的死亡人數(shù)也呈現(xiàn)遞增的趨勢，僅次于煤礦事故以及交通事故，在我國各行業(yè)之中，金屬礦山事故的發(fā)生率排名第三。2001年，重大傷亡事故有120起，平均每個(gè)月發(fā)生事故10起。尤其是廣西南丹“7.17”事故，更是造成了巨大的人員傷亡，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。礦山安全事故的頻繁發(fā)生，會(huì)給人民群眾、礦山企業(yè)以及國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，會(huì)嚴(yán)重阻礙我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 礦山安全防治新技術(shù)分析

2.1 預(yù)測預(yù)警儀器

2.1.1 巖層穩(wěn)固性探測雷達(dá)

為了使采礦生產(chǎn)的安全性得到提高，加拿大基德克里克鋅礦進(jìn)行了深入的研究，他們采用了巖層穩(wěn)固性探測雷達(dá)，通過該儀器來監(jiān)測底柱的穩(wěn)定性，取得了較好的效果。通過該儀器來對(duì)對(duì)浸染硫化礦礦囊在底柱中的位置進(jìn)行測定，對(duì)采場頂板進(jìn)行監(jiān)測，并對(duì)幫壁構(gòu)造進(jìn)行監(jiān)測，用以評(píng)價(jià)充填時(shí)序的影響。此外，對(duì)所測得的廢石膠結(jié)充填區(qū)空隙和裂隙進(jìn)行利用，將其用于評(píng)價(jià)廢石膠結(jié)充填體的質(zhì)量之中。

2.1.2 地震層析X射線攝影機(jī)

在對(duì)地下礦山深部礦柱的相對(duì)應(yīng)力進(jìn)行測定時(shí)，地震層析X射線攝影機(jī)有著重要的作用。例如，如果測得高應(yīng)力區(qū)，就可以在掘進(jìn)之前去除應(yīng)力，也可以避開這些高應(yīng)力來進(jìn)行掘進(jìn)。通過地震測量，就可以對(duì)應(yīng)力的情況進(jìn)行了解，了解其是否降低到可安全掘進(jìn)的狀態(tài)。該儀器設(shè)備有著許多的優(yōu)點(diǎn)，第一，成本較低、第二，技術(shù)非?？煽?、第三，效率較高等。

2.1.3 射頻發(fā)送器跟蹤儀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山機(jī)械化、自動(dòng)化的程度逐漸提高，從安全的角度上來看，工作人員與機(jī)器設(shè)備的作業(yè)位置是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題，澳大利亞一家公司經(jīng)過不斷的研究，最終研制出一種射頻發(fā)送器跟蹤儀。通過將該儀器安裝在礦工的備用電池盒內(nèi)，然后利用無線電傳送方式，每個(gè)一定的時(shí)間向礦山接收站發(fā)送特定的點(diǎn)嗎，如，礦工的姓名、礦工的礦燈號(hào)碼等。

礦山接收站計(jì)算機(jī)就需要對(duì)這些傳來的信息進(jìn)行處理，并及時(shí)報(bào)告礦工所在的位置。該系統(tǒng)地運(yùn)用，極大的方便了井下救援工作。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助探測火災(zāi)位置系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用了復(fù)雜的電子檢測系統(tǒng)，可以對(duì)火災(zāi)進(jìn)行早期的預(yù)報(bào)，可以在一定程度上改善井下的安全條件[2]。但是，該檢測系統(tǒng)也有一定的局限性，那就是它僅僅能夠說明火災(zāi)在其附近，卻不能夠?qū)馂?zāi)的具體位置進(jìn)行確定。如果不能夠?qū)馂?zāi)的具體位置進(jìn)行掌握，就會(huì)影響到接下來的救援工作，就會(huì)使救援隊(duì)伍難以準(zhǔn)確地選擇撤退的路線，也不能夠準(zhǔn)確地選擇滅火方案，不能夠制定完善的救護(hù)行動(dòng)方案。

美國提出了一種新的計(jì)算火災(zāi)位置的方法，這種方法主要是利用現(xiàn)有分散布置的火災(zāi)檢測器發(fā)出的信息來進(jìn)行計(jì)算的，該系統(tǒng)主要由以下幾部分所組成，①井下火災(zāi)檢測器網(wǎng)絡(luò)、②裝有過程控制程序的計(jì)算機(jī)、③與檢測器連接的電子數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。在井下的關(guān)鍵位置上，將電子火災(zāi)檢測器進(jìn)行安裝，檢測的環(huán)境參數(shù)包括以下幾方面，①空氣溫度、②燃燒的產(chǎn)物、③大氣壓等等。在對(duì)火災(zāi)位置進(jìn)行確定時(shí)，火災(zāi)檢測器的安裝位置極其關(guān)鍵，需要予以高度的重視。

2.3 金屬礦山安全信息系統(tǒng)

該系統(tǒng)是長沙礦山研究院所研究而出的一種礦山安全系統(tǒng)，是針對(duì)金屬、非金屬礦山的安全隱患所研究而出的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以對(duì)我國金屬礦山的安全狀況進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，能夠讓相關(guān)部門及時(shí)的對(duì)安全信息進(jìn)行掌握，能夠?qū)ΦV山安全隱患進(jìn)行預(yù)警，從而達(dá)到避免事故發(fā)生的效果。

當(dāng)前，在國內(nèi)外的防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域中，地理信息系統(tǒng)在其中得到了廣泛的運(yùn)用。我國礦山也加大了資金投入，對(duì)這方面的研究進(jìn)行了資金支持。作為一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工程，防災(zāi)減災(zāi)涉及到許多的方面，如①對(duì)災(zāi)害的監(jiān)測、②對(duì)災(zāi)害誘因的分析、③對(duì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)以及評(píng)估等，在這之中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都與空間的地理要素有著非常密切的關(guān)系[3]。例如，與災(zāi)害發(fā)生的時(shí)空分布有關(guān)，與災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度有關(guān)等。利用該系統(tǒng)，建立防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)，建立地質(zhì)災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)，從而為分析災(zāi)害以及防治災(zāi)害提供了重要的依據(jù)。

3 結(jié)語

綜上，在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，采礦工業(yè)是其中的重要組成部分，推動(dòng)了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不過由于受到眾多因素的影響，金屬礦山在開采過程中暴露了各種各樣的問題，導(dǎo)致金屬礦山事故的發(fā)生概率逐漸增加，死亡人數(shù)也不斷增加，嚴(yán)重影響了礦山企業(yè)的發(fā)展。故此，就需要利用預(yù)測預(yù)警儀器；利用計(jì)算機(jī)輔助探測火災(zāi)位置系統(tǒng)等來進(jìn)行礦山安全事故的防治，以保證礦山安全工作的有效開展。

[1]周愛民.金屬礦山安全現(xiàn)狀與防治新技術(shù)[J].采礦技術(shù),2003,02:1-4.

[2]李海洪,彭庚.地下金屬礦山地質(zhì)工程災(zāi)害分析與防治[J].礦業(yè)工程,2010,801:8-10.

[3]王啟明,鮑愛華.我國非煤礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展[J].采礦技術(shù),2005,02:11-13.