地下礦山安全技術措施探討

陳先平

（江西銅業(yè)股份有限公司武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

在國民經(jīng)濟發(fā)展中，礦產(chǎn)資源安全開采至關重要。近年來，我國金屬礦山生產(chǎn)形勢穩(wěn)定，但安全事故的發(fā)生也不容忽視，仍有非法、違法生產(chǎn)現(xiàn)象，所以加強地下礦山安全技術至關重要[1]。此文從分析礦山存在的主要安全問題出發(fā)，而后提出針對性的解決措施，現(xiàn)匯報。

1 礦山存在的主要安全問題

1.1 通風情況較差

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國絕大多數(shù)金屬地下開采礦山通風情況較差，只因其基本沒有瓦斯，而且相關企業(yè)也并沒有重視通風工作。即便在國家有關部門已經(jīng)下發(fā)了整治條例的情況下，仍有很多礦井機械通風工作并不到位。其一，通風系統(tǒng)故障：前期機械通風工作不到位，后期通風系統(tǒng)也沒有完善，所以機械通風缺乏，導致礦山在作業(yè)時極易出現(xiàn)風流紊亂等復雜問題。其二，由于管理不善和作業(yè)人員失職等導致的局部通風問題：距離較長區(qū)域內(nèi)沒有增設局部通風機，僅僅依靠單進路來進行通風，導致工作區(qū)域內(nèi)氧氣缺乏，還導致無法提供新鮮的風源，造成風源污染問題加重。其三，沒有嚴格按照相關標準來檢測通風工作：工作人員沒有嚴格按照標準檢測通風量，是目前導致大部分礦山通風出現(xiàn)問題的主要原因，易造成安全事故的同時影響整個礦區(qū)通風效率[2]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多礦山工作人員不重視自身職責，在實際工作中存在怠慢、懈怠心理，不重視通風工作，加之通風構筑物不完善、沒有按規(guī)定對主扇和通風系統(tǒng)進行檢測和優(yōu)化，極易出現(xiàn)局部通風效果差的現(xiàn)象。

1.2 透水問題

部分金屬地下礦山開采前并沒有對地區(qū)水文地質條件展開嚴格勘察，導致地質情況了解程度不夠，加重開采的風險。更有甚至者，雖然掌握了礦山水文地質條件，但并沒有在此基礎上采取規(guī)范性的防護措施，導致礦山透水事故頻發(fā)。在此，必須告誡相關工作者，金屬地下礦山開采過程中，必須遵循“先探后掘、有疑必探”原則，確保礦山勘探落實到位，避免與老采空區(qū)貫通，引起事故。

1.3 運輸問題

提升運輸問題在整個金屬地下礦山開采中至關重要，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多礦山存在時間長，所以導致提升運輸設備較落后，更有部分設備已經(jīng)發(fā)生老化現(xiàn)象，在此背景下，就為提升運輸工作埋下隱患。例如卷揚機老舊、罐道磨損嚴重、鋼絲繩缺油斷絲、井架失修[3]等現(xiàn)象，極易導致提升運輸工作發(fā)生風險。

1.4 采空區(qū)管理

采空區(qū)管理工作與冒頂、垮塌、塌陷事故有密切關系，一旦采空區(qū)管理出現(xiàn)疏忽，極易導致人員傷亡，為礦山開采工作埋下安全隱患，若在巖石移動范圍內(nèi)設置井筒，也極易導致井筒出現(xiàn)塌陷事故。

2 地下礦山安全技術具體措施

2.1 解決通風問題

在金屬地下礦山開采過程中，通風問題至關重要，因此需高度重視通風問題。實際開采中，需對總進風量、風阻、風速等數(shù)據(jù)準確掌握并記錄，而后通過分析具體數(shù)據(jù)設置通風設備，優(yōu)化通風網(wǎng)絡，確保滿足用風要求。

與此同時，還需重視機械通風工作，在實際作業(yè)中，必須保證通風設備的投入以及通風構筑物的設置符合需求，實際開采過程中避免出現(xiàn)風流紊亂、風力不足等問題，從而危及開采作業(yè)人員的安全。在長距離掘進作業(yè)時，要合理設置通風機，提前對局部通風機的功率進行掌握，確保供風量符合其實際要求。日常工作中將風窗、風門等通風構筑物配置齊全。

2.2 采空區(qū)科學管理對策

嚴格勘查巖石移動范圍后再設置井筒，并且在設置過程中需要做好塌陷防護措施；例如職工宿舍、運輸?shù)缆返仍O施，必須都設置在塌陷區(qū)外。

在日常作業(yè)中，頂板松石、保安礦柱、支護質量以及采場間礦柱等都是重點檢查部位，檢查過程中一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須采取對應處理措施；若問題較大難以補救，應及時停工停產(chǎn)[4]。

2.3 應用信息化技術安全開采

2.3.1 構建基礎數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息化開采

提前對礦山數(shù)據(jù)進行多方面開采，形成綜合數(shù)據(jù)庫，確保數(shù)據(jù)庫動態(tài)實時更新，并且對數(shù)據(jù)庫采用中央控制室調(diào)用管理。在進行數(shù)據(jù)庫構建時，須確保信息準確開采以及快速準確處理，在此基礎上最好實現(xiàn)自動化處理。以上均為礦山安全的基本保證。不僅如此，還需拓展使用3D拓撲建模、分析技術以及自動導航等。

2.3.2 應用安全監(jiān)測預警系統(tǒng)

借助安全監(jiān)測預警系統(tǒng)可有效預測即將出現(xiàn)的安全事故，這也是傳統(tǒng)礦山開采過程中采用的主要系統(tǒng)，一般借助“敲幫問頂”來進行。但隨著科技的不斷發(fā)展哈完善，安全監(jiān)測預警系統(tǒng)也被不斷改進。探地雷達、應力檢測儀、火災預警系統(tǒng)等新型軟件被逐漸應用在礦山開采過程中。通過以上新型科技手段，可以幫助開采人員預測井下事故并及時開展救援。

2.3.3 安全決策系統(tǒng)的應用

射頻定位識別技術結合GIS系統(tǒng)，在以地理空間信息管理功能基礎上監(jiān)控地面中心安全信息數(shù)據(jù)庫，從而錄入井下作業(yè)人員發(fā)射數(shù)據(jù)，軟件自動處理，清晰的將人員移動狀態(tài)在主機上顯示，實現(xiàn)對人員環(huán)境安全狀態(tài)的監(jiān)測。當發(fā)生井下垮塌等突發(fā)情況時，控制中心可以快速、清晰的顯示具體區(qū)域人員實際數(shù)量等信息，確保救援隊伍快速救援。

2.4 解決透水問題

金屬地下礦山運行過程中必須提前嚴格勘查區(qū)域水文地質條件，確保充分掌握地質情況后根據(jù)具體數(shù)據(jù)采取針對性防護措施，避免透水事故發(fā)生[5]；不僅如此，還需對該區(qū)域歷史洪水水位詳細調(diào)查，后合理設計井口位置，避免出現(xiàn)洪水倒灌淹井事故，如無法避免，須對防洪構筑物進行加高加固。在進行河床下開采時，落實安全措施、做好外來水源防范工作，避免透水事故出現(xiàn)。若開采區(qū)域接近老井、流沙層，則需留足保安礦柱，做好禁止破壞的標識。

3 結語

新中國成立以來，我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展，各行業(yè)對礦產(chǎn)資源需求量逐漸增大，在此背景下，金屬礦行業(yè)發(fā)展前景廣闊。但不可否認，現(xiàn)階段我國金屬礦資源集約化、現(xiàn)代化開采方面仍比較落后，為滿足現(xiàn)階段金屬礦開采效率，需充分應用信息化技術手段進行開采，在保護資源、避免安全事發(fā)生的同時進行金屬礦開采，確保礦山企業(yè)持續(xù)發(fā)展。