有色金屬礦山采礦施工中不安全因素分析及對策措施

曹其光，黃廣黎，曾霄祥，劉 濤，尹清海

（1.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司，安徽 馬鞍山 243000；2.華唯金屬礦產資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

2020年是我國全面建成小康社會的決勝之年，平穩(wěn)健康發(fā)展經濟是符合當前社會發(fā)展需要的，工業(yè)在我國經濟發(fā)展中有著舉足輕重的地位，保證工業(yè)的穩(wěn)定向上發(fā)展至關重要，而礦產資源作為工業(yè)的源頭，是工業(yè)發(fā)展的基礎，因此礦產資源的安全高效開采與經濟的發(fā)展有著密不可分的關系[1-3]。

隨著近年來經濟的高速發(fā)展，對礦產資源的需求也越來越大，為滿足經濟發(fā)展對礦產資源的需求，大多數礦山加快了對資源的開采，導致礦山資源保有儲量大大降低，對于有色金屬而言，有色金屬礦山越采越深，由于深部地質環(huán)境復雜，不僅造成地下開采施工難度增大，而且地下開采過程中存在的冒頂、水害、坍塌及滲漏等問題頻繁發(fā)生[4,5]，且屢屢?guī)韨鍪鹿?，導致企業(yè)經濟效益、社會效益及企業(yè)形象受到嚴重損害。在國家嚴抓安全生產的大背景下，企業(yè)安全生產的意識不斷增強，對安全生產的管控也不斷升級，如何保證安全生產，盡可能杜絕安全事故的發(fā)生是礦山企業(yè)亟待解決的問題。

1 金屬礦地下開采的概況

金屬礦的開采主要分為露天開采和地下開采兩種形式，所謂金屬礦露天開采，是指用一定的采掘運輸設備，在敝露的空間里將金屬元素開采出來的工程技術；所謂金屬礦地下開采，是指將金屬元素礦床在半封閉空間中規(guī)模化開采出來的方式方法。

相較于露天開采，地下開采技術要求高，施工難度系數大，安全風險高。但由于現代工業(yè)的迅猛發(fā)展，對金屬礦石的需求量不斷增長，導致礦山開采深度逐漸加深，即使曾采用露天開采方式的礦山也開始陸續(xù)轉為地下開采，而地下礦山則向深部礦床伸展[6]。據統(tǒng)計，西方資本主義國家地下開采的比重約占35%，我國金屬礦地下開采中鐵礦石約占10%，有色金屬礦占67%。

對于一個金屬礦床，地下開采的步驟可分為開拓、采準、切割和回采，而在這一系列的開采過程中涉及面比較廣，比如開采步驟間的關系、開采的方法、施工設備的先進程度、施工人員的技術水平等，這些都是影響礦床開采進度的重要因素。

以前的傳統(tǒng)礦山，地下開采多采用有軌運輸，機械設備落后，自動化水平低，對人力資源的依賴程度比較高，如今信息化時代下，先進的科學技術被運用到礦山開采中，從全球地下開采現狀來看，發(fā)達國家已經具備了較為先進的開采機械設備，輔以信息技術，使得整個開采過程自動化水平較高，而我國目前受困于傳統(tǒng)礦山的開采方式，還是以有軌運輸為主，不過近幾年新建的地下開采礦山，逐漸轉變?yōu)闊o軌采礦工藝，提高自動化水平，大大提高了生產效率，同時因為對人力的依賴減小，也很大程度上減少了地下開采過程造成的人員傷亡問題[7]。

2 地下采礦工程施工中不安全因素

對于金屬礦地下采礦施工中不安全因素，筆者結合個人多年來在礦山一線生產管理經驗，總結如下。

2.1 巷道工程技術因素

目前，有色金屬礦山地下無軌運輸建設工程一般分為單線巷道和雙線巷道兩大類。

在有色金屬礦山地下掘進工程中，單線軌道既能滿足有色金屬礦山生產運輸的需要，又能減少開拓工程量，縮短工期，控制工程造價，所以多數有色金屬礦山企業(yè)更傾向采用單線巷道。

但從安全角度看，單線巷道容易造成生產運輸道路擁堵，造成運輸不暢，發(fā)生車輛及人員傷亡等安全問題[8，9]。同時，一些礦井巷道曲率過小，在運輸過程中輪胎容易磨損，增加了發(fā)生安全事故的可能性。

再者由于地質結構破碎，在巷道支護過程中，局部施工造成周圍擾動，造成巷道頂部出現大面積落石現象，造成人員傷亡。

2.2 工作面施工因素

有色金屬礦山礦產資源的開采是在礦房內完成的，通常通過開拓完成的巷道進入礦房，并采用合理的采礦方法進行作業(yè)，促進相關采礦工作的順利進行。

在礦房內，整個工作面的施工質量對有色金屬的安全開采有著最直接的影響，包括進行切割作業(yè)的效果，切割工作完成后的頂板暴露面積，借助爆破方法崩落礦石時炮孔的施工質量等。

在實際生產中，由于各種因素的影響，工作面在施工工藝、施工方法和各項技術參數上存在一些漏洞，導致工作面施工穩(wěn)定性差，圍巖強度減弱，不能滿足有色金屬開采的實際要求，增加了發(fā)生安全事故的可能性。

2.3 設備因素

在礦山工程施工作業(yè)中，其井下機電設備等可能由于長時間的使用并且不注重維修與保養(yǎng)而造成設備故障問題的出現，這對于礦山工程的安全造成很大的隱患，若在運行中出現機械設備漏電或突然不工作事件的發(fā)生等事故，不但會影響工作進度，還可能會導致人員傷亡。

2.4 管理因素

首先是企業(yè)沒有設置專門的安全管理機構，配備安全專業(yè)技術人員，其次是未建立安全生產管理規(guī)章制度，還有就是安全管理措施沒有落到實處，安全監(jiān)管力度不夠，相關環(huán)境的操作不規(guī)范，增大了安全風險。

2.5 作業(yè)人員的因素

作業(yè)人員綜合素質不高，安全意識不達標。由于進行采礦作業(yè)的一線工作屬于體力勞動，從事該工作的基層人員一般文化程度較低，且沒有公司對其進行統(tǒng)一培訓。雖然采礦作業(yè)熟練，但由于他們整體素質和安全意識不高，只注重簡單的操作，對整個工程沒有全面的了解，沒有總體的概念，所以這些工作人員在日常的工作中，很容易由于失誤導致嚴重的安全事故。

3 提高施工安全對策措施

針對地下采礦工程施工中的不安全因素，筆者總結過去有益的工作經驗，提出如下相應對策措施。

3.1 井巷施工對策措施

為避免地下礦山無軌運輸巷道施工中出現安全技術問題，企業(yè)可對單線或雙線施工方案組織技術論證，根據實際情況確定施工安全措施。

若采用單線設計，可同時增加雙線錯車道的設計方法，保證有色金屬礦山井下中部車場及整體運輸的安全有序運行，確保整體運送任務進展順利。同時，在計算運輸道路曲率半徑時，需考慮車輛的綜合參數。以7t運輸設備為例，其道路曲線曲率半徑應控制在12m～15m之間，7t以下運輸設備道路曲線曲率半徑為9m，控制曲率半徑，有效防止運輸出現問題，確保運輸安全。再者，對于地質結構破碎區(qū)域，要保證做到提前勘探，然后采用針對性的支護手段，包括噴錨支護、噴射混凝土支護等確保圍巖和巷道頂板的穩(wěn)定，然后再進行施工。

3.2 工作面施工對策措施

為了有效控制不安全的技術因素，提高施工安全性，礦山企業(yè)應根據現場實際情況及現有的技術手段調整施工措施，優(yōu)化施工方案，提高工作面施工質量。

比如，在有色金屬礦山地下工程單向施工過程中保留礦柱，為下一步開采工作的有序開展創(chuàng)造條件，確定整個采礦工作面的鉆孔位置、數量及開挖長度，工作面延伸方向與實際開采工作相聯(lián)系，實現有色金屬的開采，提高礦山建設活動的效率[10]。

同時，組織專業(yè)技術人員確定出礦距離，有效解決各種安全隱患。當工作面積較大，局部存在不良地質現象時，可以采取局部支護局部開采的開采方式，邊支護邊開采，決不能為了節(jié)省成本，置之不管。另外，在工作面施工時，時刻注意現場情況，當開采工作面出現危險時，第一時間撤離現場。

3.3 設備對策措施

施工裝備及時進行更新?lián)Q代具有重大意義。隨著時代的發(fā)展，對井下采礦工程施工提出了更高的要求，由于設備老化的問題不僅會對生產效率造成影響，也會對生產安全構成非常大的威脅，故應該及時對老舊施工設備進行更新，換成那些自動化程度高、存在安全制動功能的設備。比如目前市場上存在的故障自診斷設備，它可以自動對設備的故障開展診斷工作，及時發(fā)現設備故障并進行處理，避免設備帶故障運行造成衍生安全事故的發(fā)生[11]。

3.4 管理對策措施

在采礦工程井下安全施工管理的過程中，安全管理是其中的核心工作，為了保證安全生產的目標，不斷提升安全施工管理效率，首先需要提高管理人員安全生產的覺悟水平并且加大對管理人員的職業(yè)技能的培訓，另外需要認真做好安全考核體系的建設，明確施工中的安全責任人，劃分不同崗位的安全管理職責，建立獎懲制度，如果發(fā)生了安全管理事故，追究相關人員的責任，若一定生產時間內并未出現安全事故，獎勵安全管理人員。如此以確保開采施工安全管理制度得到有效的落實[12]。

3.5 作業(yè)人員的對策措施

不可否認，我國大部分的礦山施工工人的文化素養(yǎng)等較為淺薄，企業(yè)在追求高收益時并未注重建設人員的基本權益。提高施工現場管理的安全意識，加強制度建設勢在必行。健全安全監(jiān)督管理體系的同時也需注意加強執(zhí)行力度，企業(yè)和監(jiān)督管理部門要保證工作人員的各種培訓工作的順利展開，做到特殊崗位持證上崗，一般崗位有安全教育培訓記錄，保證工作人員的安全知識普及工作的有效完成，在進行安全知識普及時，務必實現教育的多樣化，在調動工作人員積極性的同時讓他們充分意識到礦山工作的危險性。同時，建立相應獎懲制度，對于一線作業(yè)人員在施工作業(yè)過程中違反安全規(guī)定操作的進行罰款或停止作業(yè)，促使他們時刻牢記安全生產，從而保證安全生產。

4 結語

安全生產是礦山企業(yè)一項重要的工作，要提高企業(yè)的經濟效益，就必須重視生產過程中的安全性，杜絕傷亡事故的發(fā)生，而社會在發(fā)展，地下采礦技術與開采設備也在更新，管理理念也在進步，所以要及時根據現場生產情況，進行總結，針對安全問題，可以從管理、技術、設備、人員等方面提出解決方案，最大限度的避免安全事故的發(fā)生。