論我國(guó)金屬礦山地下開采安全防護(hù)措施及開采方法的選擇

張雷

摘 要：目前，我國(guó)礦產(chǎn)事業(yè)在快速發(fā)展，采礦方法也在不斷更新改進(jìn)。為了確保礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，就要對(duì)礦山進(jìn)行深度開采。文章主要分析了金屬礦山地下開采存在的問題，并闡述了我國(guó)金屬礦山地下開采安全防護(hù)措施以及我國(guó)金屬礦開采方法選擇應(yīng)注意的因素。

關(guān)鍵詞：金屬礦山；地下開采方法；通風(fēng)；地質(zhì)條件

一、引言

金屬礦主要指的是有色金屬礦產(chǎn)、黑色金屬礦產(chǎn)、貴金屬礦產(chǎn)、輕金屬礦產(chǎn)，經(jīng)過冶煉可以從中將金屬元素的礦產(chǎn)提取出來。而金屬礦山的地下開采作為采礦技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，因開采環(huán)境具有一定的特殊性，通常對(duì)技術(shù)有著較高的要求，所以選用合理的金屬礦山地下開采方法就顯得尤為重要。此外，為了能從根本上提高地下金屬礦的開采效率，降低采礦的損失，也要注意一些影響地下礦開采的因素，最終確定出合理的采礦方案。

二、金屬礦地下開采的基本情況

礦體的開采主要分為兩種方式：露天開采、地下開采。整個(gè)地下開采過程是通過礦床的開拓、礦塊的采準(zhǔn)、切割和回采來完成的。從近年來我國(guó)金屬礦山地下開采的情況來看，地下開采的金屬礦山越來越多，并且每一道開采工序都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作取代手工作業(yè)，明顯提高了開采的自動(dòng)化程度。目前，我國(guó)地下金屬礦開采將地下連續(xù)開采技術(shù)作為一種先進(jìn)技術(shù)。如果金屬礦體的硬度較小，那么開采時(shí)各個(gè)工序就連續(xù)平行的進(jìn)行施工；如果礦體硬度大，則將開采過程分為若干個(gè)施工段，要求不同施工段的各個(gè)工序能保持連續(xù)平行施工，要實(shí)現(xiàn)這一要求就需要在開采時(shí)協(xié)調(diào)好各個(gè)工序。國(guó)外有著較為齊全的地下采礦裝備系列，機(jī)械化程度高，從鑿巖、裝藥到轉(zhuǎn)運(yùn)，機(jī)械化配套作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)完成，整改過程中各道工序都無需手工體力操作，有較高的自動(dòng)化程度。地下無軌采礦工藝成為國(guó)際先進(jìn)采礦工藝技術(shù)的標(biāo)志。

三、金屬礦山地下開采存在的問題

1、通風(fēng)普遍不符合要求

目前，很多金屬礦山井下都沒有瓦斯，也沒有重視起強(qiáng)制性的機(jī)械通風(fēng)工作。第一，不合理的局部通風(fēng)。金屬地下開采中，在長(zhǎng)距離的掘進(jìn)處沒有設(shè)置局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行供風(fēng)；第二，不完善的通風(fēng)設(shè)施。缺少很多必要的通風(fēng)設(shè)施，如：擋風(fēng)墻、風(fēng)窗、密閉等，致使井下風(fēng)流短路，并且不能及時(shí)封閉井下廢棄的巷道，出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏風(fēng)現(xiàn)象，降低了井下通風(fēng)效率；第三，不完善的通風(fēng)系統(tǒng)。在金屬礦地下開采時(shí)沒有實(shí)行強(qiáng)制性的全負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)，甚至還出現(xiàn)短路風(fēng)、串聯(lián)風(fēng)或循環(huán)風(fēng)。

2、防透水方面存在問題

第一，有的金屬礦山?jīng)]有嚴(yán)格執(zhí)行先探后掘的原則，也不了解一些歷史開采情況，使其在開采與掘進(jìn)的過程中與老采空區(qū)、舊井巷貫通，從而發(fā)生了透水事故；第二，有一些金屬礦井井口的標(biāo)高要比歷史洪水的水位低很多或者事前沒有深入調(diào)查歷史洪水水位，所以每當(dāng)遇到暴雨等極端天氣就能可能會(huì)引發(fā)洪水；第三，有一部分金屬礦山從建礦初期開始就沒有詳細(xì)調(diào)查當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料，在開采過程中也沒有掌握地質(zhì)狀況，所以不可避免的在開采中就發(fā)生了意外事故。

3、安全出口有問題

盡管現(xiàn)在基本解決了金屬礦地下開采安全出口的問題，但是仍難以保證每個(gè)中段或者每個(gè)采場(chǎng)都能有兩個(gè)安全出口。有的采場(chǎng)順路天井并沒有設(shè)置人行梯子，也缺少安全平臺(tái)，有的人行天井還沒有設(shè)置梯子或扶手，人員很難順利通過，還存在一定危險(xiǎn)性，沒有發(fā)揮出安全出口的應(yīng)有作用。

四、我國(guó)金屬礦山地下開采安全防護(hù)措施

1、改善通風(fēng)的對(duì)策

第一，加強(qiáng)局部通風(fēng)?？梢砸悦總€(gè)掘進(jìn)頭長(zhǎng)短以及所需風(fēng)量的大小作為依據(jù)，合理選擇風(fēng)筒直徑、局扇型號(hào)等技術(shù)參數(shù)，正確的設(shè)置局扇安裝的位置以及通風(fēng)線路；第二，地下開采金屬礦山可以將機(jī)械通風(fēng)作為安全許可條件，同時(shí)要及時(shí)修改國(guó)家要求的金屬礦山安全規(guī)程，使強(qiáng)制性機(jī)械通風(fēng)真正成為礦山安全開采的決定性條件之一；第三，做好井下測(cè)風(fēng)工作。由各級(jí)安全生產(chǎn)監(jiān)督部門來檢查地下開采礦山的通風(fēng)安全，檢查的范圍包括總回風(fēng)量、每日井下的總進(jìn)風(fēng)量等，在此基礎(chǔ)上，也有必要增設(shè)一些通風(fēng)設(shè)施。

2、防止透水事故的有效對(duì)策

第一，要詳細(xì)的調(diào)查金屬礦山地下開采的水文地質(zhì)條件，責(zé)令停產(chǎn)水文資料不明的情況，進(jìn)一步對(duì)其勘探，發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)存在問題要及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施；第二，詳細(xì)核查礦井井田內(nèi)的采空區(qū)地表塌陷范圍內(nèi)的地形情況，對(duì)礦井范圍內(nèi)的老井、小礦井以及老采空區(qū)等也要進(jìn)行調(diào)查，從多方面確保開采安全。

3、解決安全出口問題的對(duì)策

及時(shí)淘汰那些多年失修的豎井井架設(shè)備以及不符合設(shè)計(jì)要求的提升設(shè)備，定期嚴(yán)格檢測(cè)提升設(shè)備的安全性。此外，必須要保證形成兩個(gè)安全出口和大的通風(fēng)系統(tǒng)，每個(gè)采場(chǎng)和每個(gè)中段也要有兩個(gè)安全出口，這是硬性要求。

五、我國(guó)金屬礦山地下開采方法的選擇應(yīng)注意的因素

在金屬礦山地下開采的過程中有多方面因素都影響著開采方法的選擇，比如：工程地質(zhì)條件、礦體的種類、地應(yīng)力狀態(tài)、開采技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。由于我國(guó)對(duì)金屬礦的需求逐步增加，所以要重視金屬礦資源開發(fā)的高效性，選擇開采方法時(shí)，要充分考慮以下因素：

1、工程地質(zhì)條件

在金屬礦地下開采前，應(yīng)該先對(duì)工程地質(zhì)條件和礦體的物理力學(xué)性質(zhì)有全面了解，這些因素會(huì)直接影響到礦體的穩(wěn)定性。在了解礦山的工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，對(duì)采場(chǎng)的構(gòu)成要素和采礦的具體方法進(jìn)一步確認(rèn)。在考察工程地質(zhì)條件時(shí)，還要考慮巖體的結(jié)構(gòu)、斷層、分布等因素，這些對(duì)于選擇開采方法都有很大的影響。

2、礦體的質(zhì)量和種類

按照礦石顏色來劃分，將其分為黑色金屬礦、有色金屬礦和貴金屬礦三大類。黑色金屬礦以鐵礦為主，有色金屬礦包括鋁、銅、鉗、鋅等，貴金屬礦主要指金、銀。不同的礦體，采取不一樣的開采方法。由于鐵礦的價(jià)值較低，所以通常情況下采用崩落采礦法和空?qǐng)霾傻V法，如果使用填充采礦法，成本會(huì)隨之增加，并且填充物本身的價(jià)值可能比鐵礦要高，所以不宜使用；有色金屬礦和重金屬礦有較高價(jià)值，所以采用崩落法或者空?qǐng)霾傻V法，損失比較大，為了提高回收率，降低采礦損失，采用填充采礦法是比較合理的。

3、安全問題

金屬礦的地下開采過程中，經(jīng)常存在一些問題，也會(huì)影響到開采方法的選擇，比如：安全管理工作的基礎(chǔ)部分薄弱，安全監(jiān)管力度不夠，對(duì)工人的安全教育培訓(xùn)流于形式等。為了保證安全生產(chǎn)，需要礦山開采企業(yè)加強(qiáng)安全管理，制定科學(xué)的事故應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生事故能快速做出回應(yīng)。企業(yè)要對(duì)員工展開安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)，提高員工的安全意識(shí)，監(jiān)控危險(xiǎn)源，使得地下開采工作能安全進(jìn)行。

4、地應(yīng)力狀態(tài)

礦石開采受地應(yīng)力的影響較大，所以，應(yīng)該在礦石開采前，對(duì)礦石的分布及地應(yīng)力狀況有一個(gè)全面的了解，以便確定最佳采礦方法。由于采礦結(jié)構(gòu)在地應(yīng)力狀態(tài)的影響下會(huì)發(fā)生變化和破壞，所以，它對(duì)選擇采礦方法來說是非常關(guān)鍵的。在金屬礦山地下開采的實(shí)際工作中，如果巷道和采場(chǎng)是橢圓斷面，那么開采狀態(tài)就是最佳的。在這種狀態(tài)下開采，會(huì)使巷道與采場(chǎng)之間能保持穩(wěn)定的受力狀態(tài)，圍巖的狀態(tài)也更穩(wěn)定，礦石的開采量也由此增加，提高了金屬礦開采的經(jīng)濟(jì)效益。

總之，通過上述分析可知，我國(guó)金屬礦山地下開采還有很多問題存在，需要從多方面加強(qiáng)安全防護(hù)，并選擇合理的開采方法，以確保開采安全。

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