采礦工程設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)注意的問題與措施

楊克湘

摘要：銅鐵礦作為工業(yè)化生產(chǎn)中極為重要的礦產(chǎn)資源，相對(duì)于露天銅礦的開采，井下銅礦的開采不但施工難度大，而且涉及的開采技術(shù)、設(shè)備等都極為復(fù)雜，必須采用專業(yè)的、先進(jìn)的開采方法才能有效的保障銅礦開采的產(chǎn)量、貧損與施工安全。本文對(duì)采礦工程設(shè)計(jì)與施工中的注意問題與對(duì)策做出闡述及分析。

關(guān)鍵詞：井下采礦;設(shè)計(jì)施工;問題;措施

我國(guó)的銅鐵礦開采由于礦層深度深，開采難度大，各類事故帶來的風(fēng)險(xiǎn)高，雖然經(jīng)過多年的不懈努力，井下采礦的安全生產(chǎn)取得了前所未有的進(jìn)步，但是銅鐵礦的開采仍存在著諸多問題亟待我們進(jìn)一步研究解決。一、地質(zhì)構(gòu)造概況

玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦屬海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)中厚緩傾斜礦床。礦體傾角20～35°（局部地段大于35°），構(gòu)造及節(jié)理裂隙發(fā)育，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦區(qū)共有3個(gè)含鐵銅礦體（I3、I2、I1）和四個(gè)含銅鐵礦體（Ic、Ib、la、Io），自上而下分別為Ic→I3→Ib→I2→la→I1→lo）。其中I3、I2含鐵銅礦體規(guī)模大，是主要的開采對(duì)象。大紅山礦體呈緩傾斜一傾斜銅鐵多層平行產(chǎn)出，礦體厚度薄～中厚～厚大，形態(tài)與傾角變化較大，礦體及圍巖中等穩(wěn)固，圍巖層理發(fā)育。由于礦體呈銅一鐵互層現(xiàn)象，品位變化大，夾石多且厚度變化大，采礦中夾石剔除困難。

二、采礦方法的相關(guān)概述

在對(duì)礦山進(jìn)行開采之前，采礦人員必須事先做好相關(guān)的技術(shù)分析工作，熟知中深孔采礦技術(shù)的基本情況。玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦“銅鐵合采”的主體支撐技術(shù)是下向大直徑深孔側(cè)向崩礦技術(shù)。大直徑深孔崩礦法有諸多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：（1）炸藥單耗低，只有0.35～0.45kg/t，而常規(guī)小分段空?qǐng)龇ㄉ刃慰讍魏臑?.7～0.77kg/to（2）采切工程量小，由于采用垂直下向孔回采厚大礦體時(shí)下向孔布置較深，可達(dá)50-60m，這樣減少分段鑿巖巷道，使得采切工程量明顯較少，采切千噸比由原來的6m～10m/kt降低到2～5m/kt;（3）因盤區(qū)切頂工程與廢石充填綜合考慮，極大地提高了廢石充填能力。大紅山銅礦研究了下向大直徑深孔高切割槽回采工藝，實(shí)現(xiàn)了切割槽大爆破工藝靈活應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了采礦效率及安全保障質(zhì)的飛躍，鞏固及加深了大直徑深孔工藝的推廣應(yīng)用。

空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法中采場(chǎng)結(jié)構(gòu)尺寸較大，使得采場(chǎng)暴露面積較大，受出礦時(shí)間的影響，圍巖暴露時(shí)間較長(zhǎng)。頂板巖石往往在拉應(yīng)力的作用下發(fā)生冒落，冒落到一定程度，形成"拱”穩(wěn)定下來。由于采場(chǎng)頂板拱內(nèi)的巖石已發(fā)生冒落，不再承載上覆巖層重力荷載，因此上覆巖層重力荷載轉(zhuǎn)移到采場(chǎng)四周圍巖，從而導(dǎo)致四周圍巖破壞滑移，即所謂的片幫。

三、采礦工程設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)分析

采礦工程設(shè)計(jì)主要按照《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）及相關(guān)安全、技術(shù)操作規(guī)程規(guī)范執(zhí)行。

（一）施工準(zhǔn)備

作業(yè)人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的安全教育知識(shí)與技術(shù)技能培訓(xùn)，并考核合格，掌握相關(guān)的安全措施和作業(yè)技術(shù)技能，特種作業(yè)人員必須持證上崗作業(yè)。其次，作業(yè)人員必須穿好工作服、戴好安全帽、水鞋、口罩、照明、炮煙檢測(cè)儀、自救器后方能入坑進(jìn)行井下作業(yè)。最后，進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之前，做好現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作，所需材料配備齊全（臨時(shí)支護(hù)材料、永久支護(hù)材料、通風(fēng)設(shè)備設(shè)施等材料）。

（二）施工質(zhì)量

1.施工過程中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙給定的方位、坡度及施工順序進(jìn)行施工并控制工程的斷面規(guī)格。

2.為了減小巷道支護(hù)量，提高工程合格率，減小爆破作業(yè)對(duì)圍巖的破壞，要求工程掘進(jìn)一律采用光面爆破。

3.在工程施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤工作，核實(shí)斷層、傾角和坑道礦體揭露情況，若現(xiàn)場(chǎng)頂幫巖層發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)取得工程揭露的地質(zhì)信息并反饋于設(shè)計(jì)者。遇斷層且節(jié)理發(fā)育地段，要及時(shí)采取支護(hù)措施，必要時(shí)組織支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)辦公，安全確認(rèn)后才能繼續(xù)作業(yè)。

4.測(cè)繪技術(shù)人員要精準(zhǔn)給出施工測(cè)量點(diǎn)，控制好工程的標(biāo)高、方位、坡度、進(jìn)尺，防止工程的意外貫通，并做好相應(yīng)點(diǎn)的貫通、預(yù)貫通標(biāo)記，及時(shí)下發(fā)貫通、預(yù)貫通通知，并做好相應(yīng)點(diǎn)的設(shè)備設(shè)施保護(hù)工作，并懸掛警示標(biāo)志和做好放炮前的站崗放哨工作，確保安全施工。

（三）施工標(biāo)準(zhǔn)及措施

1.作業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)必須認(rèn)真檢測(cè)一氧化碳濃度，認(rèn)清進(jìn)退線路，清理頂幫浮石;確?，F(xiàn)場(chǎng)照明充足，對(duì)鑿巖設(shè)備及相關(guān)設(shè)施等安全確認(rèn)進(jìn)行檢查無誤后方可進(jìn)行作業(yè)。

2.現(xiàn)場(chǎng)用到的風(fēng)水管、電纜線路必須安裝整齊、規(guī)范，現(xiàn)場(chǎng)要做到無雜物、無積渣、無積水。

3.作業(yè)過程中，施工單位必須安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟班，與作業(yè)人員同時(shí)上下班，監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全，落實(shí)各項(xiàng)安全措施，確保施工安全。

4.危險(xiǎn)工程施工必須列入危險(xiǎn)源點(diǎn)管理范疇，安防措施應(yīng)落實(shí)到位，組織、保障有力，施工過程中發(fā)現(xiàn)或存在的問題，措施上必須落實(shí)到位。

5.加強(qiáng)巖石破碎段的監(jiān)管力度，認(rèn)真清理浮石，確認(rèn)無安全隱患后才能進(jìn)行作業(yè)。

（四）頂板管理

1.在工程施工過程中揭露斷層、節(jié)理、裂隙時(shí)，要隨時(shí)觀察頂板、側(cè)幫的巖石變化情況，當(dāng)頂板發(fā)生變化出現(xiàn)安全隱患時(shí)，必須先處理隱患后方作業(yè);如遇到巖石較破碎地帶，需認(rèn)真清理浮石，做好安全確認(rèn)，對(duì)頂幫采用錨桿或錨網(wǎng)噴漿等支護(hù)方式進(jìn)行處理，才能繼續(xù)施工。

2.現(xiàn)場(chǎng)處理大面積浮石時(shí)，必須先從各個(gè)方向進(jìn)行觀察且商定出切實(shí)可行的處理方案后再行處理，若出現(xiàn)大的安全隱患時(shí)，必須立即停止現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)，將所有作業(yè)人員撤退出工作面，并安排人員在所有可能進(jìn)入到該作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)路安全位置進(jìn)行站崗，禁止人員進(jìn)入。同時(shí)立即通知現(xiàn)場(chǎng)值班領(lǐng)導(dǎo)，并及時(shí)與設(shè)計(jì)者聯(lián)系，經(jīng)組織現(xiàn)場(chǎng)辦公后，確定最終處理方案，確保安全后才能繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。

四、結(jié)束語

采礦工程周圍的環(huán)境比較復(fù)雜，企業(yè)需要采用科學(xué)合理的采礦設(shè)計(jì)方案與施工安全措施，這樣才可以切實(shí)提升采礦施工的安全性，在提升采礦效率的基礎(chǔ)上，為企業(yè)贏得更多的效益，促進(jìn)采礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）.

[2]《有色金屬采礦設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50771-2012.

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[4]玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦銅鐵合采工程化試驗(yàn)區(qū)域開采順序及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究2018年度報(bào)告。

[5]玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦充填系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究2018年度報(bào)告.