澳大利亞某鉛鋅礦的采礦管理

彭常成

(中金嶺南凡口鉛鋅礦， 廣東 韶關市 512325)

澳大利亞某鉛鋅礦的采礦管理

彭常成

(中金嶺南凡口鉛鋅礦， 廣東 韶關市 512325)

礦業(yè)是澳大利亞的支柱產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一。澳大利亞采礦技術的機械裝備水平、信息化管理、安全管理水平在全球范圍內(nèi)都處于領先地位。從某鉛鋅礦的基本概述、組織機構、采礦工藝、裝備水平等方面簡要介紹了澳大利亞金屬礦山安全高效智能化的采礦模式。

澳大利亞；采礦管理；采礦技術

1 概 述

某鉛鋅礦位于澳大利亞新南威爾士州，是開采歷史悠久的地下礦山。礦體賦存于多種變質(zhì)沉積圍巖中，有砂巖、頁巖、片麻巖、灰質(zhì)巖、花崗巖等。礦體形狀復雜，走向長2 km，傾斜延深從地表至地表以下-1200 m，平均厚度 50～80 m ，最厚達250 m。礦石主要有用礦物為方鉛礦、鐵閃鋅礦，有少量磁黃鐵礦、黃銅礦、砷黃鐵礦。鉛鋅品位較高，平均原礦品位16.8%。礦石及圍巖穩(wěn)固性好。礦石密度為3.15 t/m3，f系數(shù)=8.5～17.9(平均11.1)，圍巖密度為2.7 t/m3，f系數(shù)=8.9～17.1(平均12.1)。

該礦采用斜坡道豎井聯(lián)合開拓。開拓中段共有25個，最低中段位于地表以下1200 m，中段高度為40～50 m，中段之間視礦體和工程情況決定是否布置分段平巷，分段平巷視現(xiàn)場實際確定高度。全礦采用混合型通風，布置有11個進風井，3個回風井。礦山全年采掘總量為200萬t，原礦量約160萬t，掘進量約為40萬t。金屬量12.8萬t。全礦原礦平均品位約16.8%，出隆入選平均品位 8.0%，貧化率40%～50%，損失率40%。

2 工藝流程

該礦山目前采用的采礦方法為深孔后退式嗣后充填采礦法(Long hole stoping)，該采礦方法因安全高效在澳大利亞地下礦山中得到普遍運用。其工藝流程如下：采用掘進臺車掘拉底巷(5.0 m×5.0 m)，拉底巷直接作為采場的上/下部硐室。之后采用鑿巖臺車掘上向/下向扇形炮孔。炮孔施工完畢后,采用裝藥臺車后退式分次裝藥爆破。采用6 m3可視遙控鏟運機出礦，出礦完畢嗣后一次性充填。礦石由鏟運機鏟至裝運機(載重45 t)，再由其運輸至主溜井，經(jīng)破碎硐室破碎后至裝載硐室，再由箕斗提升至地面，最后由皮帶轉運至選礦廠[1-3]。

3 組織結構

該礦山的組織機構與國內(nèi)礦山相比，精簡而高效。全礦只設總經(jīng)理及副總經(jīng)理各一名，下設5個部室(生產(chǎn)單位)，分別為：采礦部、設備管理部、行政管理部、安全培訓部、工程項目部。全礦總計雇員約350人。

(1) 采礦部負責井下的生產(chǎn)安全管理。下設采礦計劃科、生產(chǎn)調(diào)度中心、地質(zhì)科、巖石力學管理科、鑿孔與爆破工區(qū)、掘進工區(qū)、鏟礦工區(qū)、后勤隊8個單位。

(2) 設備管理部負責全礦機械設備的保養(yǎng)、維護(包含井下的所有設備)，以及選礦廠的生產(chǎn)管理。

(3) 行政管理部負責礦山財會、人力資源、后勤等管理工作。

(4) 安全培訓部主要負責礦山的安全培訓、安全制度落實及安全事件分析統(tǒng)計匯總。

(5) 項目部主要負責新礦山開拓的前期籌備工作。

4 采礦技術管理

對比國內(nèi)礦山,該礦山的管理非常安全高效，其“安全高效性”體現(xiàn)了該礦山管理的眾多特征，如嚴格先進的安全管理制度、先進的工藝技術、機械化和信息化及專業(yè)化程度高。

4.1 安全管理先進

安全管理水平一直處于領先地位，其百萬噸工亡率極低。這些都得益于政府嚴格的安全法律法規(guī)及企業(yè)內(nèi)部安全管理規(guī)程和先進的安全管理理念。同時先進的采礦工藝也為安全管理奠定了堅實的基礎并發(fā)揮了至關重要的作用。

(1) 利亞聯(lián)邦政府對礦業(yè)安全的管理只局限在有關立法和技術標準的制定上。各州(領地)政府在執(zhí)行聯(lián)邦法律過程中，根據(jù)各地的不同情況對礦業(yè)生產(chǎn)安全和職業(yè)健康制定各自的法律法規(guī)。州級政府通過對礦山設計、生產(chǎn)、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)的審查或監(jiān)察對礦業(yè)進行控制。在達不到安全標準時，可以下令停產(chǎn)。對企業(yè)來說，礦山經(jīng)理必須向政府注冊，同時熟知有關政策法規(guī)，并保證達到安全生產(chǎn)、環(huán)保、勞動保護和雇員職業(yè)健康等方面的要求。

(2) 礦山內(nèi)部有一套完整系統(tǒng)的安全管理規(guī)章制度和操作流程，其內(nèi)容涵蓋各工種、各設備、各環(huán)節(jié)，并且嚴格執(zhí)行。比如，所有作業(yè)人員在工作前必須接受相應的培訓，取得資格后方可上崗，類似國內(nèi)礦山的安全標準化工作流程。勞保用品方面也要求嚴格，進入工作場所必須正確穿戴好勞保用品，否則嚴禁入場。例如下井必須穿戴好帶反光條的長袖工作服、安全帽、膠鞋、礦燈、氧氣自救器、耳塞。

(3) 礦山安全的超前管理及高成本投入是安全基礎管理的保障。地下金屬礦山安全管理的重點和難點一直是頂板松石管理環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)也一直是工傷、工亡的高發(fā)區(qū)。該礦山也同樣意識到該類風險的存在，它要求礦山所有的在建或者備建巷道采用錨網(wǎng)或者錨網(wǎng)噴漿支護(并且定期維護)，為后續(xù)的鑿巖、裝藥、爆破、鏟礦等各環(huán)節(jié)減少了松石處理的幾率，提供了有力的安全保障，在安全管理理念上充分地體現(xiàn)了主動性、前瞻性、預防性。做好本質(zhì)上的安全，同時也需付出高額的采礦成本，如1 m掘進的支護成本高達1000澳元。反觀礦內(nèi)的礦山，許多安全投入或支護都較為滯后、被動，唯有等出現(xiàn)安全隱患才進行后期補救。能不支護的巷道就不支護，能節(jié)省的錨桿就不打。

(4)先進的采礦工藝在生產(chǎn)的前端控制并降低了采礦作業(yè)風險，為安全生產(chǎn)保駕護航，能取到事半功倍的效果。該地下金屬礦山普遍采用深孔后退式嗣后充填采礦法(Long hole stoping)。該采礦工藝的各環(huán)節(jié)都處于一個較易控制的狀態(tài)(井下員工直接面對的是已完全支護好的掘進巷道)。采用鑿巖臺車打掘進，鑿巖臺車鑿采場炮孔，裝藥臺車裝藥，可視遙控鏟運機出礦，所有的采礦步驟都處于可控狀態(tài)，減少了松石處理這個高風險的環(huán)節(jié)?？v觀我國大部分地下金屬礦山的采礦工藝，相比之下都較為落后，深孔后退式嗣后充填采礦法運用的很少，所用的采礦方法大部分都離不開松石處理這一高風險環(huán)節(jié)，擺脫不了人員直接面對大斷面所帶來的安全風險。

4.2 勞動生產(chǎn)效率較高

澳大利亞地下金屬礦山勞動生產(chǎn)效率很高。該礦總計員工約為350人，每班井下作業(yè)人員僅50人左右，而全年的原礦產(chǎn)量則達到160萬t，在國內(nèi)，同等條件礦山可能需要2000人以上，足以顯示其驚人的高效率。這樣的高效得益于幾個方面：機械化程度高、組織結構專業(yè)化、信息智能化程度高等。

(1) 機械化程度高。澳大利亞地下金屬礦山機械化程度在世界范圍內(nèi)處于領先的水平，且這些機械裝備都具有無軌化、大型化、智能化、自動化等特點。比如該礦山全部采用鑿巖臺車打掘進，采用裝藥臺車裝藥，井下工作人員采用輕型卡車代步?？傆嬘?臺6 m3可視遙控鏟運機、8臺大型裝運機、7臺鑿巖臺車、5臺深孔鉆機、2臺噴漿機、2臺裝藥臺車，約60臺輕型卡車。上述設備的運用大大減少了作業(yè)人員勞動強度，大大提高了勞動生產(chǎn)率。同時，這些大型智能機械設備的運用，也避免了人員直接面對高風險作業(yè)環(huán)節(jié)，在很大程度上降低了采礦風險。

(2) 組織結構精簡且富有專業(yè)性。采礦部總計4個管理科室和4個基層單位。各下屬單位專業(yè)且高效，有點類似工廠流水線的設置。基層單位各自負責采礦流程中的部分環(huán)節(jié)，掘進工區(qū)只負責掘進面的鑿孔(不負責后續(xù)的裝藥爆破)；而鑿孔與爆破工區(qū)只負責采場內(nèi)的鑿孔以及所有的裝藥爆破；鏟礦工區(qū)負責掘進面以及采場的鏟礦和轉礦；后勤隊則負責提升、充填、通風、風水管鋪設等。整個機構呈流水線布置，極大地為安全生產(chǎn)管理提供便利，有效地提高了單位的生產(chǎn)效率。而國內(nèi)的大部分礦山采礦機構設置多采用傳統(tǒng)的全能式，按區(qū)域劃分幾個工區(qū)，每個工區(qū)都要承擔采、掘、鏟、后勤等全部職能，容易造成人力物力的浪費、管理不夠?qū)I(yè)等問題，使勞動生產(chǎn)率受到了一定的約束。

(3) 信息化智能程度高。該礦山井下采用無線電泄漏廣播對講系統(tǒng)，該系統(tǒng)被布置到每個作業(yè)點，在每臺車以及照明燈的電瓶上都配備有對講機。地表調(diào)度室與井下員工、員工與員工之間均可以進行即時、全方位、移動式的溝通，使安全監(jiān)管和生產(chǎn)指揮協(xié)調(diào)更加便利，大大提高生產(chǎn)效率。該礦山采用無紙化辦公，信息溝通、文件上傳下達都通過電子郵箱，精簡了人員。井下大部分區(qū)域均使用電腦自動化控制，實現(xiàn)在地表即可控制井下作業(yè)。比如地表充填站，所有的開關操作系統(tǒng)都由電腦控制，每班僅1人即可操作全站；又如井下25中段裝礦硐室以及24中段破碎硐室，絕大部分設施和工序由電腦控制，每班由1人操作進行。

5 結 論

國內(nèi)地下金屬礦山安全生產(chǎn)技術管理水平經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了長足的發(fā)展，特別是某些大型礦山一直緊跟發(fā)達國家發(fā)展步伐。但從整體而言，國內(nèi)地下金屬礦山安全生產(chǎn)技術管理水平與發(fā)達國家地下金屬礦山相比，還有一定的差距。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝較為落后，機械化裝備水平低，勞動生產(chǎn)率低，勞動強度大，無軌化、智能信息化程度低，安全管理制度不夠健全及安全投入不夠等。因此我國地下金屬礦山應逐步提高機械化裝備水平，加快采礦工藝進步，以“六大系統(tǒng)”建設為契機，提高礦山信息智能化水平及安全投入，不斷推動礦山企業(yè)的安全標準化建設，為井下現(xiàn)場安全操作提供一個有力的制度保障，并以此來推動國內(nèi)地下金屬礦山朝著安全高效的模式發(fā)展[4-6]。

[1] 林 潔.澳大利亞礦山安全“雙保險”[J].湖南安全與防災，2010(4).

[2] 解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

[3] 周科平，余書勉.盤區(qū)機械化充填采礦法在多層礦體開采中的應用[J]. 黃金，1994,15(4):19-23.

[4] 王學敏.高進路無鋼筋網(wǎng)膠結充填采礦技術在高龍公司的應用 [J].黃金，2003,24(1):22-27.

[5] 解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

[6] 王運敏.中國采礦設備手冊(上冊)[M].北京：科學出版社，2007.

2013-02-17)

彭常成(1983-)，男，湖南瀏陽人，采礦工程師，主要從事礦山的采礦技術管理及現(xiàn)場管理工作，Email：waini1218@163.com。