基于地下開采技術(shù)分析與安全開采的探究

張 林

（中國鋁業(yè)股份有限公司貴州分公司，貴州 清鎮(zhèn) 551400）

在鋁土礦地下開采過程中，由于對采礦技術(shù)有著較高的要求，且存在眾多影響因素，以及實際作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜等，導(dǎo)致工程施工中安全事故頻發(fā)。一旦發(fā)生安全施工，不僅威脅到作業(yè)人員生命安全，而且影響著工程的進度、施工企業(yè)聲譽等。因此礦山企業(yè)需掌握技術(shù)的高效應(yīng)用策略，全面完善安全管理，保障采礦作業(yè)健康發(fā)展。

劉敦禎在《蘇州古典園林》一書中指出“廊在園林中是聯(lián)系建筑物的脈絡(luò)，又往往作為觀賞園中景色的導(dǎo)游線。”余蔭山房中的園路、廊橋、花徑作為一種線性空間，組織景觀順序，在連續(xù)的空間轉(zhuǎn)化中給人以動態(tài)的體驗。園中空間連續(xù)，時間模糊，空間的變化暗示時間的流逝，視線的轉(zhuǎn)折暗示空間的轉(zhuǎn)折和景觀的變化，追求步移景異的視覺感受。

1 鋁土礦地下開采技術(shù)特征分析

采礦工程技術(shù)有以下幾方面特征：首先是類型多，在我國采礦工程施工作業(yè)中，會使用到多種類型的采礦技術(shù)，依據(jù)礦區(qū)特點選擇合適的技術(shù)方案。選擇的采礦技術(shù)不同，則應(yīng)配備不同的應(yīng)用模式，以實現(xiàn)采礦技術(shù)價值。比如金屬礦與煤礦存在儲量、礦層厚度等方面差異，前者不適合采用長壁開采技術(shù)，后者應(yīng)用長壁開采技術(shù)則有不錯效果。

其次是采礦技術(shù)的復(fù)雜程度較高，采礦作業(yè)主要是露天、地下兩種形式，每種開采形式都具有較高風(fēng)險，對采礦技術(shù)的應(yīng)用要求也非常高。相比較而言，地下采礦中存在更多的不安全因素，一旦發(fā)生安全事故難以迅速完成人員的撤離，加大了對作業(yè)人員的生命威脅。同時由于地下施工環(huán)境更加惡劣，難以提高施工效率。因此需保障技術(shù)安全，做好全方位施工準(zhǔn)備，嚴格審查技術(shù)方案避免引發(fā)事故。

最后就是鋁土礦地下開采可以說是最難的，也是危險性最大的，這是由于鋁土礦礦體賦存條件決定的，在實際采礦過程中，礦體頂板的安全情況是最大的隱患點，在金屬非金屬地下礦山中，由于礦體頂板的堅固性、穩(wěn)定性、含水性等物理力學(xué)性質(zhì)決定了礦體頂板的賦存條件。在采礦技術(shù)的發(fā)展速度是相當(dāng)快的，采礦業(yè)的發(fā)展需要采礦技術(shù)持續(xù)更新，當(dāng)前我國采礦行業(yè)在采礦技術(shù)研究中投入了更多資金、精力、人才資源等，只有這樣才能促進自身實力的提升，在市場競爭中健康發(fā)展。

2 地下采礦技術(shù)分析

2.1 井下開采技術(shù)

數(shù)據(jù)的加解密實現(xiàn)過程主要由輪密鑰加、字節(jié)代換、行移位、列混合等操作完成。通過以上硬件實現(xiàn)加解密算法對系統(tǒng)數(shù)據(jù)加解密進行優(yōu)化，由硬件FPGA完成并行、流水線式的數(shù)據(jù)加解密過程，可以有效提升系統(tǒng)的加解密性能、降低數(shù)據(jù)加解密時對存儲陣列存儲性能的影響[14]。

留設(shè)礦柱是支撐采空區(qū)頂板的重要措施，通過合理的留設(shè)礦柱，可以實現(xiàn)礦石的安全回采，但是在實際的采礦過程中，往往會因為地質(zhì)條件發(fā)生變化，設(shè)計的礦柱位置和實際有出入，有時為了提高采場回采率，會調(diào)整礦柱位置，在這樣的情況下，就要充分論證設(shè)計調(diào)整才能更改設(shè)計。同時，要盯緊施工，避免將礦柱進行回采，影響采場回采安全。

2.2 緩傾斜礦體開采技術(shù)

在巷道掘進以及礦石回采過程中，我們有多種支護方式可以提供選擇，一是鋼拱架支護，它是一種適用于運輸大巷的支護方式，有安全性能高的優(yōu)點，也有成本高的缺點，因此在采用此方式進行支護時，常常需要主要管理部門的認可，避免造成過度支護，增加成本。二是錨網(wǎng)支護，它的適用范圍較廣，可以用在井下大多數(shù)地方，成本相對也較低，因此是地下礦山選擇較多的一種支護方式。三是噴漿支護，它主要適用于巷道頂板邊幫易風(fēng)化、頂板無淋水的地方。主要是控制圍巖的風(fēng)化，防止掉渣掉塊，是一種成本較低的支護方式。

2.3 充填采礦技術(shù)

充填采礦技術(shù)，主要是利用所形成的充填體，進行地壓管理，以控制圍巖崩落和地表下沉，并為回采工作創(chuàng)造安全和方便條件。實踐證明，充填法在回采過程中可密實充填采空區(qū)，對于維護圍巖，房子發(fā)生大規(guī)模的巖層移動，減緩地表下沉，都有顯著的作用。

貓場鋁礦開展的條帶式充填技術(shù)主要是利用尾砂與水、水泥混合，形成膠結(jié)體，待采場切割上山回采完畢后，將該上山進行充填、接頂，再順序回采條柱，直至采場回采完畢。

在一些礦體埋藏較深的礦床，不適宜采用露天開采，對此可采用井下開采方式作業(yè)，在地下開采過程中，常見的采礦方法有空場采礦法、崩落采礦、填充采礦。目前貓場鋁礦主要應(yīng)用的采礦方法是空場采礦法，同時，也開展了礦體條帶式充填采礦、人工礦柱置換等試驗研究，并取得良好效果。相比較而言，條帶式充填采礦法，有著其工藝施工簡單、成本低、施工工期短、安全性能高的優(yōu)勢，劣勢在于對鋁土礦的貧化較大。

3 采礦工程施工中不安全技術(shù)因素

3.1 巷道掘進中不安全技術(shù)因素

在礦山的開采時，有條件的企業(yè)要做1個～2個試驗采場，試驗采場的目的是尋求最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)和采礦方法。在試驗采場階段，要分析采場礦體頂?shù)装宓膰鷰r物理力學(xué)參數(shù)，從材料力學(xué)模型方面著手確定其抗拉抗剪等參數(shù)，在試驗當(dāng)中去驗證，回采時的跨度是多大，并根據(jù)礦體的物理力學(xué)參數(shù)確定礦柱留設(shè)的大小以及護頂?shù)V壁的厚度。根據(jù)這些參數(shù)再做進一步的設(shè)計，控制好采空區(qū)的暴露面積。

3.2 采場回采中不安全技術(shù)因素

從采場的建設(shè)到回采結(jié)束，作為一個回采周期，在礦山開采過程中，要盡量縮短采場的回采周期，避免長期暴露，加大安全風(fēng)險，造成頂板的冒頂?shù)仁鹿省?/p>

4 基于采礦技術(shù)的安全保障措施

在礦山開采過程中，我們一定要強調(diào)主動安全這個概念，因為在礦山這個行業(yè)有它的高風(fēng)險特點，一旦發(fā)生安全事故，將會帶來不可挽回的損失，因此一定要強調(diào)主動安全。具體來說，在采礦技術(shù)可行的條件下，哪些能夠有效的起到主動安全的作用呢？一是在礦石回采過程中要控制好采空區(qū)的暴露面積；二是按照規(guī)定留設(shè)好礦柱；三是選擇合理的支護方式；四是縮短采礦回采周期，五是選擇合理的退采方式，六是確保安全出口暢通。在采場的設(shè)計階段就要把以上內(nèi)容考慮周詳，盯緊施工，把安全牢牢掌握在自己手里，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)主動安全。

4.1 控制好采空區(qū)的暴露面積

在巷道掘進過程中，有諸多不安全因素。例如，在掘進過程中遇到斷層等地質(zhì)構(gòu)造，在該區(qū)域往往富含裂隙水，造成巷道頂板破碎、淋水較大，形成較大的安全隱患。另外，在巷道掘進過程中還需要注意探放水，探明巷道前方是否積水區(qū)，是否有突水的可能性，以保證在巷道掘進過程中的安全。再者，在巷道掘進過程中的局部通風(fēng)問題也是值得注意的，設(shè)計風(fēng)量應(yīng)滿足人員設(shè)備的需方要求，避免造成有毒有害氣體中毒事故。

4.2 按照規(guī)定留設(shè)好礦房的礦柱

甲狀腺激素對于人體代謝有非常重要的調(diào)節(jié)作用，如果甲狀腺功能發(fā)生異常，則人體系統(tǒng)的整個正常運轉(zhuǎn)都會和出現(xiàn)紊亂[2] 。對于這類疾病來講，女性患者的發(fā)病率相對較高，且藥物治療是常見的有效方法，但西藥治療在一定程度上存在單一性的不足，加入中藥的干預(yù)調(diào)理性治療，對于疾病的恢復(fù)會有更加顯著的輔助作用。

4.3 選擇合理的支護方式

貓場鋁礦礦體傾角6°～12°，屬于緩傾斜礦床，對于緩傾斜礦體的開采技術(shù)與其它形式的開采技術(shù)相比，緩傾斜層開采技術(shù)的難度較大，安全風(fēng)險相對較高。礦房沿走向布置，走向長度50m，傾斜長度80m～120m，采場切割上山布置在礦體中，沿著底板掘進，施工好切割上山后，再施工切割平巷，以切割進路為自由面，采用爆破方式落礦，由上而下、由里向外一次性順序回采。礦柱設(shè)計3m×3m，礦體護頂?shù)V留設(shè)1.2m，采用礦柱、頂柱、底柱、間柱控制采空區(qū)地壓。

4.4 其他技術(shù)措施

在礦石回采過程中，如果采用房柱法進行采礦后，對作業(yè)人員最大的安全威脅在于頂板的暴露面積，在鋁土礦開采過程中，由于頂板留有護頂?shù)V石，在一定周期內(nèi)能夠有效保障頂板不垮塌，避免造成人員設(shè)備傷害，同時也避免礦石質(zhì)量的貧化。

采場的退采方式也是需要考慮的技術(shù)問題，一般而言，在采場內(nèi)部，在使用鑿巖鏟運等大型設(shè)備進行礦石回采時，宜使用自上而下的回采方式，盡可能的保障作業(yè)人員不進入采空區(qū)；而在使用電耙出礦時，宜采用自下而上的回采方式。

居民通過“環(huán)保大作戰(zhàn)”回答環(huán)保小問題換取游戲券，在游戲中了解環(huán)保知識；“寶圈套環(huán)&垃圾分類”將垃圾模型丟入相應(yīng)的干垃圾桶、濕垃圾桶、有害垃圾桶、可回收垃圾桶中，讓居民有直觀的印象?！碍h(huán)保易物”，居民將廢報紙、廢舊電池、二手書籍兌換長壽花?！拔拿黟B(yǎng)寵宣傳”，居民簽下文明養(yǎng)寵承諾書，將文明養(yǎng)寵文化在生活中實踐，當(dāng)天共簽署承諾書50份。

控制菌接種量分別為0.25%，0.50%，0.75%，1.00%分別對酸奶的影響，確定菌種的最佳接種量。

不管是自上而下還是自下而上，都要保證采場的安全出口隨時是暢通狀態(tài)，一旦發(fā)生安全事故，作業(yè)人員能夠順利逃生。

5 結(jié)語

采礦工程施工中安全問題作為第一要素，需要采礦企業(yè)加強安全思想建設(shè)，認識到采礦作業(yè)特殊性，樹立主動安全意識，嚴格實施采礦技術(shù)的安全管理，有效處理施工中不安全技術(shù)因素，最大程度上消除安全隱患，保障采礦作業(yè)安全進行，實現(xiàn)安全高效開采，從而邁向高質(zhì)量發(fā)展。