礦山開采安全現(xiàn)狀與新技術(shù)的研究

馮凱

摘要：隨著我國金屬礦山開采事業(yè)的不斷發(fā)展，我國加大了對金屬礦山的進一步開采。與此同時，在對金屬礦山的開采中，依然存在一定的安全事故。本論文以金屬礦山開采為主要出發(fā)點，對開采中的安全現(xiàn)狀進行了一定的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一些新的防治技術(shù)。

關(guān)鍵詞：金屬礦山;安全;開采;防治;新技術(shù);

我國現(xiàn)階段共有各類金屬礦山101882個。其中，大型金屬礦山約有334個，中型金屬礦山約有905個，小型金屬礦山約為100643個。而且在金屬礦山的開采過程中，面臨著嚴峻的安全生產(chǎn)形勢，重大事故頻頻發(fā)生，造成巨大的傷亡和經(jīng)濟損失。

1金屬礦山開采中的安全現(xiàn)狀

經(jīng)過對金屬礦山開采中出現(xiàn)的安全事故統(tǒng)計，初步認為金屬礦山安全事故主要來源于以下兩方面：

1.1金屬礦山開采中常見的地質(zhì)災害

地表塌陷：在金屬礦山開采中，隨著近地表的巖移動活動，會對地表產(chǎn)生很大的影響，對地表建筑和道路等產(chǎn)生一定的危害，甚至山體滑坡。當巖層移動到一定的程度上，就會發(fā)生大范圍的地表坍塌。

采場冒頂：冒頂事故是金屬礦山開采中最普遍、發(fā)生率最高的災害之一。如：巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落等。尤其是在一些礦巖不太穩(wěn)定的礦體中，以及金屬礦的軟弱夾層中，特別容易發(fā)生較大規(guī)模的垮落，從而引起采場和巷道冒頂事故。

深部巖爆：隨著金屬礦山開采的進一步深入，在高應(yīng)力的條件下，金屬礦山的硬巖層往往會在開采過程中，發(fā)生巖爆事故。

地下水穿透和突發(fā)涌水：在金屬礦山的開采過程中，經(jīng)常由于采礦作業(yè)的緣故，出現(xiàn)突發(fā)性大量涌水現(xiàn)象，在隔離巖層突然失穩(wěn)的情況下，，極容易造成災害。

非正常生產(chǎn)引發(fā)的災害事故：金屬礦山的開采中，由于違反規(guī)程、不遵循客觀條件，以至于出現(xiàn)亂采亂閥、不處理空區(qū)等現(xiàn)象，從而引發(fā)災害事故。

1.2金屬礦山地質(zhì)災害隱患

在金屬礦山開采過程中，金屬礦山的地質(zhì)災害也在一定程度上引發(fā)了安全事故：

在露天開采轉(zhuǎn)向地下開采的這一過渡期間內(nèi)，由于過度待存在復雜的巖石力學問題，極易容易引發(fā)地質(zhì)災害;山地和地應(yīng)力集中的構(gòu)造區(qū)內(nèi)，應(yīng)力仍存在一定的異?，F(xiàn)象，在開采中，如果沒有結(jié)合主應(yīng)力的影響因素，進行綜合考慮，就無法達到良好的開采效果;對于換傾斜中厚以上的礦體開采過程中，由于礦體具有一定的連續(xù)性，易形成大片空連通，在具體的開采過程中，一旦隔離礦柱遭到破壞，就會造成大面積的地壓災害;在對特大礦體或者重疊礦體的具體開采過程中，受到壓力、擾動因素的影響，隨著開采不斷加深，地壓活動也隨之加劇，從而引發(fā)突發(fā)性垮塌沖擊。

2礦山開采中問題所在

2.1缺乏重視，資金短缺

近年來在我國市場經(jīng)濟的影響下，礦山開采中地質(zhì)測量的工作投入較大，但收入并不明顯，對礦山的開采也不夠重視，礦山企業(yè)的經(jīng)營方向就是以利益最大化為準，注重低成本的礦山開采，而對礦山開采的測量技術(shù)研究所用的資金也非常缺乏。從而使得礦山開采測量技術(shù)的研究發(fā)展并不快。

2.2待遇不高，技術(shù)人員短缺

礦山開采中地質(zhì)測量的工作人員長期的工作在野外，其工作的條件非常困難，時常爬出越嶺，而且無法獲得自身的安全保障。另外礦山開采的企業(yè)對礦山開采地質(zhì)測量不夠重視，這就造成了礦山開采地測量的工作人員沒有高的待遇，同時也是這方面人才逐漸稀少的主要原因。更嚴重的有些專業(yè)的地質(zhì)測量人才出現(xiàn)轉(zhuǎn)行的現(xiàn)象。

3新技術(shù)在金屬礦山開采安全防治中的應(yīng)用

3.1預測預警儀器

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，在金屬礦山開采中，對事故的預測方式也發(fā)生了改變：從經(jīng)驗預測轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W技術(shù)預測。具體說來，在金屬礦山開采安全防治中，主要有以下幾個新技術(shù)：

巖層穩(wěn)固性探測雷達：通過該儀器的應(yīng)用，在金屬礦山的開采過程中，可有效減少礦石貧化，并提高采礦生產(chǎn)的安全性。地震層析X射線攝影機：是對礦山深部礦柱相對應(yīng)力測定的有效工具。通過該攝影機，可在開采前更好地了解礦區(qū)的高應(yīng)力，并保證在開采過程中去除和避開高應(yīng)力去。另外，該攝影機在應(yīng)用中，還有技術(shù)可靠、成本低、效率高的優(yōu)點。攜帶式熱應(yīng)力監(jiān)測計：在金屬礦山開采中，通過該儀器可實現(xiàn)對巖石溫度進行有效檢測，從而保證在開采過程中，能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境參數(shù)、空氣冷卻兩、平均輻射熱溫度等進行有效的檢測。乙硫醇預報火災儀：這是在金屬礦山開采中，預報火災和其他險情的最為有效的方法。

3.2微震檢測系統(tǒng)

目前，在金屬礦山的開采中，微震檢測系統(tǒng)已經(jīng)進入了廣泛的應(yīng)用階段。通過微震檢測系統(tǒng)，有效提高了對微震事件的定位精度，逐漸實現(xiàn)了對地壓災害的預報。而且隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，微震檢測系統(tǒng)的定位識別功能也在逐漸增強，在自動檢測和信息遠程傳送方面，微震檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了從“地下”到“地表”的遠距離傳送，甚至通過調(diào)制調(diào)節(jié)電路，將其送至到更遠的地方。

3.3計算機輔助探測火災位置系統(tǒng)

在金屬礦山的開采過程中，通過計算機輔助探測系統(tǒng)，可對火災進行早期預報，進而有效地改善井下開采的安全條件。通常，這種系統(tǒng)主要包含三部分，即：井下火災檢測器網(wǎng)絡(luò)、電子數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、裝有控制程序和通風網(wǎng)絡(luò)分析軟件的計算機。

在具體使用的時候，計算機輔助探測系統(tǒng)必須要安裝在井下的關(guān)鍵位置，以對環(huán)境參數(shù)中的燃燒產(chǎn)物、空氣溫度、風速、風流方向、大氣壓等進行有效的檢測。但通過這種系統(tǒng)，只能預測火災就在附近，但不能確定火災的具體位置。

3.4金屬礦山安全信息系統(tǒng)

金屬礦山安全信息系統(tǒng)是一種礦山安全系統(tǒng)。在具體的應(yīng)用中，該系統(tǒng)以生產(chǎn)過程中所能獲得的各種信息為輸入，能實現(xiàn)對金屬礦山開采中的安全狀況，進行最全面、最科學的評價，從而使得管理者能夠及時、準確掌握開采中的安全信息，從而準確預警礦山開采中的隱患，以達到預防、減少安全事故的目的。

3.5礦山開采中RTK技術(shù)的應(yīng)用

載波相位差分RTK技術(shù)，這種處理技術(shù)就是將兩測站載波相位觀測量的差分，使基準點收集到的載波相位發(fā)送到接收機，從而測算出坐標。這是一種新的GPS測量方法，前者靜態(tài)的，快速的靜態(tài)和動態(tài)測量計算后得到厘米級定位精度，RTK能夠得到厘米級的實時定位精度測量方法，它使用了動態(tài)實時載波相位差分法，是GPS應(yīng)用程序的主要特點，隨著新技術(shù)出現(xiàn)在放樣和地形映射中給各種控制測量帶來了新的突破，大大提高現(xiàn)場工作效率。RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量的應(yīng)用不但可以減少員工的數(shù)量，而且使礦山開采地形測量的工作可以快速且準確的測量，同時也提高了礦山開采地質(zhì)測量的方便快捷性。

4結(jié)語

綜上所述，在金屬礦山的開采中，受到地質(zhì)災害以及采礦工作的影響，常會發(fā)生一定的安全事故。在這種情況下，必須要采用新的防治技術(shù)，以實現(xiàn)對金屬礦山開采中的安全事故進行科學、有效的預防。

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