露天礦復(fù)采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采實(shí)踐

張超 白玉鵬

【摘 要】露天煤礦復(fù)產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)煤炭著火、空氣塌陷等不安全因素，影響開采的安全性和經(jīng)濟(jì)性。本文主要針對露天礦復(fù)采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采措施和實(shí)踐進(jìn)行探討，希望能夠降低開采過程中的安全隱患，防止開采事故發(fā)生，科學(xué)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】露天礦；采空區(qū)；安全措施

Absrtact： In the process of resumption of production in open-pit coal mine， unsafe factors such as coal ignition and air collapse are easy to occur， which affect the safety and economy of mining. This paper mainly discusses the safe mining measures and practices of mined-out areas in open pit realm， hoping to reduce the hidden safety hazards in the mining process， prevent the occurrence of mining accidents， and guide production practice scientifically.

Key words： opencast mine； goaf； safety measures

一、前言

露天煤礦的非法性亂挖亂采會(huì)導(dǎo)致開采過程中大面積采空區(qū)的出現(xiàn)，導(dǎo)致巖體承載能力下降，力度強(qiáng)度不足，容易出現(xiàn)施工安全事故，導(dǎo)致地表變形、塌陷等災(zāi)害，有的甚至?xí)砍鲇卸居泻怏w，一旦有明火很容易發(fā)生爆炸，給露天煤礦的開采工作帶來極大的安全隱患。因此，探討露天礦復(fù)采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采實(shí)踐是十分必要的。

二、防塌陷開采

露天礦復(fù)采地下采空區(qū)頂板塌陷事前幾乎沒有任何預(yù)兆，一旦發(fā)生冒頂將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，給施工的員工生命帶來極大的危險(xiǎn)。因此一定要加強(qiáng)采空區(qū)的防塌陷措施，避免開采過程中塌陷造成的人員傷亡。一般露天礦復(fù)采采用的是房柱式采煤方法，斜井開拓，開采時(shí)從切眼向兩側(cè)各挖六米左右，中間留有七米左右的煤柱，后退開采，分區(qū)開采。為了避免采空區(qū)塌陷，引發(fā)人身事故和設(shè)備故障，可以采取高段爆破的方式縮小空網(wǎng)參數(shù)，以減少塌陷的風(fēng)險(xiǎn)，其次也可以填實(shí)出現(xiàn)的空洞。一旦在挖掘過程中發(fā)現(xiàn)空洞，在確定塌陷可能區(qū)域之后用黃土和碎石填入并壓實(shí)，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然后，在開采過程中要盡可能的采用小型開采設(shè)備，如果開采設(shè)備質(zhì)量過大，在頻繁出現(xiàn)空洞的區(qū)域和塌陷危險(xiǎn)性高的位置，很容易因設(shè)備工作過程中的振動(dòng)而引起塌陷。同時(shí)小型設(shè)備發(fā)生塌陷之后，救援也比較容易，所以要盡量使用小型設(shè)備開采作業(yè)。最后還需要配置水車，在作業(yè)面道路和作業(yè)站立面位置處，灑水降溫，保證施工人員的安全。采取輪換制施工方案，每隔幾個(gè)小時(shí)便更換員工，安排專業(yè)人員進(jìn)行施工現(xiàn)場監(jiān)督，保證施工現(xiàn)場作業(yè)的質(zhì)量。[1]

三、火區(qū)治理

露天礦采空區(qū)開采過程中煤炭著火產(chǎn)生高溫會(huì)發(fā)生爆炸，不能進(jìn)行爆破處理。采運(yùn)設(shè)備由于采掘面高溫造成輪胎軟化，會(huì)影響施工作業(yè)進(jìn)度，同時(shí)，煤炭著火產(chǎn)生的有害有毒氣體也會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員的安全，危害員工的身體健康。因此在實(shí)際開采過程中，需要重視起火區(qū)治理工作和安全開采工作?；饏^(qū)治理工作如下。[2]

1.注水、注漿、注泡沫

露天礦井工采空區(qū)采用附近井工礦的復(fù)用水進(jìn)行滅火，水不容易外漏，也不會(huì)發(fā)生水溢出工作面，避免引起危險(xiǎn)事故。在實(shí)際工作過程中，從復(fù)用水的位置處向采空區(qū)布置水管，使得復(fù)用水可以通過水管進(jìn)入采空區(qū)進(jìn)行滅火，減少有害有毒氣體的濃度，保證作業(yè)環(huán)境的安全性。為了達(dá)到更好的滅火效果，在注水時(shí)采用分區(qū)作業(yè)的方式，分別在著火沒頂?shù)拇┛讌^(qū)和爆堆區(qū)注水，穿孔區(qū)接入分散支水管向著火采空區(qū)的鉆孔內(nèi)注水，爆堆區(qū)用支水管向分散向爆堆注泡沫、注水和注漿。[3]

煤礦復(fù)采區(qū)中地表高溫、地表明火以及地表裂隙區(qū)域一般以注水為主，大面積的不明火源位置以及大面積采空區(qū)多以注入泡沫為主，高溫采空區(qū)和地表漏風(fēng)通道則注入粉煤灰泥漿，注滿之后封口，引出彎頭鐵管測量孔位置處的溫度。著火點(diǎn)范圍較小時(shí)，采用灑水車進(jìn)行滅火，灑水車向正在裝車的卡車輪胎以及地面進(jìn)行噴水，降低溫度。煤礦開發(fā)過程中挖開采空區(qū)后收集流出的水，利用收集到的水進(jìn)行滅火和降溫，促進(jìn)水的循環(huán)使用，可以減少水運(yùn)輸帶來的成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，也具有一定的環(huán)保性。在采取有效方法達(dá)到降溫和滅火目的之后，才能夠進(jìn)行后續(xù)的正常爆破和開采工作。

2.高溫區(qū)域爆破

在煤礦開采高溫區(qū)域進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，首先需要明確開采位置處的溫度，使用測溫儀對爆破開孔內(nèi)不同高度處的溫度進(jìn)行測量，孔溫度不高于五十?dāng)z氏度以及不同位置處的溫度沒有較大變化說明孔的合格的常溫孔，可以直接進(jìn)行爆破。如果孔溫度差異較大，則需要指出高溫位置處的高度作為爆破填藥的指導(dǎo)，原則上來講將裝藥藥柱在距離高溫位置兩米之內(nèi)的稱之為高溫孔，操作時(shí)要按照高溫區(qū)域爆破的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝藥。實(shí)際施工過程中對于溫度過高的區(qū)域要采取灌水的方法降低溫度，要求降溫之后降溫區(qū)域一刻鐘后溫度仍然維持在六十?dāng)z氏度以下。

此外，還需要做好高溫炮孔的爆破組織工作，由專業(yè)爆破人員和技術(shù)人員完成火區(qū)爆破作業(yè)現(xiàn)場的爆破組織工作，準(zhǔn)備好必須的工具和材料，做好爆破前的準(zhǔn)備工作，及時(shí)清理爆破區(qū)域的雜物，并做好警戒，疏散無關(guān)人員，保證作業(yè)現(xiàn)場合乎爆破標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)爆破要求確定高溫孔數(shù)量，裝藥之前先裝好常溫孔，爆破人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行裝藥操作，一旦高溫孔發(fā)生堵塞情況要放棄該孔，準(zhǔn)備好充足的填充物，可以使用巖石粉、松散黃土進(jìn)行填充。高溫炮孔裝孔時(shí)首先要填裝炸藥，再下起爆彈，裝完藥之后，操作人員要遠(yuǎn)離高溫炮孔。

四、安全措施

在施工現(xiàn)場做好充足的安全防護(hù)措施可以有效減少施工過程中安全事故發(fā)生的概率，保證施工的安全性和可靠性。開采期間在火區(qū)以及可能出現(xiàn)的塌陷區(qū)設(shè)置鮮明的警戒線，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入，做好現(xiàn)場的安全管理工作。相關(guān)檢測人員要每隔一定的時(shí)間對現(xiàn)場氣體濃度情況進(jìn)行檢測和記錄，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，要及時(shí)通知和反饋專業(yè)人員進(jìn)行處理，將安全隱患扼殺在搖籃中。其次，還需要對滅火后的孔溫度進(jìn)行定期檢查，保證孔溫度符合施工標(biāo)準(zhǔn)。滴定嚴(yán)格的防爆安全措施，要求作業(yè)人員必須按照規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爆破施工，爆破人員還需要配置多氣體濃度檢測警報(bào)器和隔離式自救器，盡可能選擇小型設(shè)備進(jìn)行施工，停止夜班作業(yè)。在施工現(xiàn)場安置水車，做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急措施，一旦發(fā)生問題，相關(guān)工作人員要能夠及時(shí)進(jìn)行救治和處理，降低煤礦事故發(fā)生的概率，保護(hù)好施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

五、結(jié)束語

隨著能源資源形式的日益嚴(yán)峻，不可再生資源的存儲(chǔ)量和保有量不斷減少，煤礦復(fù)采工作已經(jīng)成為當(dāng)前煤礦企業(yè)工作的一個(gè)重要方向，越來越多的煤礦將采用露天開采的方式來回收邊角資源和剩余資源。本文主要針對煤礦復(fù)采過程中的安全性措施進(jìn)行探討，從回收率和安全性的角度，指出露天開采的安全開采實(shí)踐方案，希望能夠提高露天礦復(fù)采期間的安全性，保障員工的生命健康安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]葉圖強(qiáng)，曾細(xì)龍，林欽河，等. 露天深孔爆破處理大型采空區(qū)的實(shí)踐[J].中國礦業(yè)， 2008（8）： 99-101.