有色金屬采礦施工過程中不安全技術(shù)因素與措施

通訊作者：王書昭，1988年1月，男，漢族，湖南衡陽人，現(xiàn)任中國有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司項(xiàng)目經(jīng)理，中級工程師，碩士研究生。研究方向：采礦工程設(shè)計(jì)、數(shù)字礦山、采礦方法。

摘要：我國有色金屬礦產(chǎn)資源十分豐富，與煤礦資源相比，有色金屬礦床資源賦存條件復(fù)雜，其開采方法種類多、開采難度大，在采礦施工過程中容易發(fā)生各種安全事故。本文首先對礦山開采施工中的幾種不安全因素進(jìn)行研究和分析，然后針對不同的安全因素提出有效的措施，從而減少有色金屬礦山開采施工過程中安全事故的發(fā)生，并有效提升有色金屬礦山開采施工的安全管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：有色金屬;采礦施工;不安全因素;措施

Abstract： China is rich in non-ferrous metal mineral resources. Compared with coal mine resources， the occurrence conditions of non-ferrous metal mineral resources are complex. There are many kinds of mining methods and mining difficulties. Various safety accidents are prone to occur in the process of mining construction. This paper first studies and analyzes several unsafe factors in the mining construction， and then puts forward effective measures for different safety factors， so as to reduce the occurrence of safety accidents in the mining construction process of non-ferrous metal mines， and effectively improve the safety management system of mining construction of non-ferrous metal mines.

Keywords： Nonferrous metals; Mining construction; Unsafe factors; Measures

一、前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)地不斷發(fā)展和推進(jìn)，人們對于有色金屬的需求量也越來越大。然而，與煤礦資源相比，有色金屬礦床資源賦存條件復(fù)雜，其開采方法種類多、開采難度大，在采礦施工過程中容易發(fā)生各種安全事故[1]。比如，冒頂、坍塌、片幫等諸多事故的發(fā)生均可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，不僅會威脅到施工人員的人身安全，還會導(dǎo)致正常的開采活動難以進(jìn)行。因此，本文以有色金屬礦山開采的施工為研究對象，對開采施工過程中的不安全因素進(jìn)行有效的研究和分析，針對不同的安全因素提出有效的措施，確保礦山開采施工過程中的人身財(cái)產(chǎn)安全，從而確保礦石產(chǎn)量和礦山經(jīng)濟(jì)效益。

二、有色金屬礦山采礦方法

（一）崩落法

目前，有色金屬礦山崩落法主要分為以下兩類：一種是階段強(qiáng)制崩落法，另一種是自然崩落法。第一種崩落法適用于厚度較大的礦體。第二種崩落法可以大大地降低礦山的開采成本，并且可以有效地提高礦山開采效率。

（二）空場采礦法

空場采礦法，又稱自然支撐采礦法，是指在回采過程中，主要依靠圍巖自身的穩(wěn)固性或少量的礦柱、人工支柱來支撐采空區(qū)的采礦方法。一般適用于礦石及圍巖相當(dāng)穩(wěn)固，允許有相當(dāng)大暴露面的礦床[2]。隨著采礦技術(shù)和鑿巖設(shè)備地不斷發(fā)展，礦山開采規(guī)模越來越大，為了滿足生產(chǎn)能力的需求，人們對空場法進(jìn)行了更加深入地研究與改進(jìn)，探索出中深孔落礦的分段空場法（包括分段鑿巖分段出礦或分段鑿巖階段出礦）。這種方法可以提高礦塊生產(chǎn)能力，且可以確保礦石運(yùn)搬等流程更為有序[3]。

（三）充填采礦法

充填采礦法的運(yùn)用在礦山開采中已越來越普遍，甚至成為新建礦山能否審批的重點(diǎn)審查對象，然而充填體的質(zhì)量達(dá)不到要求，往往達(dá)不到預(yù)期效果[4]。在礦山充填過程中，大多采用尾砂充填，對于尾砂的運(yùn)用需求量是非常大，同時(shí)要求尾砂具有很高的濃度系數(shù)，并且不斷的形成不脫水與濃縮的膠結(jié)體結(jié)構(gòu)，從而保證形成的充填體具有較好的黏結(jié)性與抗壓強(qiáng)度。使用充填采礦法對采空區(qū)進(jìn)行充填，一方面確保了礦山地壓穩(wěn)定，提高礦山開采的安全性;另一方面提高了礦石的回收率，減少礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。

三、有色金屬采礦施工過程中出現(xiàn)的不安全技術(shù)因素分析

通過對有色金屬礦多年地開采設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出如下安全問題：一是對于巷道施工的安全性問題，二是礦石運(yùn)輸?shù)陌踩詥栴}，三是自然環(huán)境影響下的安全性問題[5-6]。

（一）巷道施工不安全因素分析

有色金屬開采的施工過程中，一般借助于良好的巷道結(jié)構(gòu)進(jìn)入相關(guān)開采工作面，這對巷道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了較高的要求，巷道主要是礦石、廢石運(yùn)輸與人員材料運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。一方面，我國有色金屬礦山一般采用無軌運(yùn)輸方式和有軌電機(jī)車的運(yùn)輸方式。其中，無軌運(yùn)輸方式，對于人行道側(cè)，要求運(yùn)輸設(shè)備與巷道距離在1.2 m以上，非人行道側(cè)，運(yùn)輸設(shè)備與巷道間距需在0.6 m以上。有軌運(yùn)輸方式又可分成兩種，第一種為單軌運(yùn)輸巷道，第二種是雙軌運(yùn)輸巷道。需要對運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備和支護(hù)的間隔大于等于0.3 m才可以確保運(yùn)輸?shù)陌踩杀据^高。單軌的軌道的優(yōu)勢是可以大大地降低掘進(jìn)量，縮短施工周期、降低工程投資造價(jià)，其缺點(diǎn)是加入錯車場后道岔較多、管理復(fù)雜，影響運(yùn)輸能力。從安全角度分析，與雙軌運(yùn)輸相比，單軌運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)低，安全事故的發(fā)生率高。另一方面，對巷道支護(hù)進(jìn)行施工時(shí)，在圍巖性質(zhì)、地下水、掘進(jìn)面積等諸多因素的影響下，施工作業(yè)可能會導(dǎo)致大面積冒頂、片幫等事故的發(fā)生，對于開采活動較為不利。

（二）礦石運(yùn)輸?shù)牟话踩蛩胤治?/p>

礦石的運(yùn)輸主要包括井下運(yùn)輸和地表運(yùn)輸。首先，在井下對金屬礦石進(jìn)行開采過程中，采場的劃分對開采效率、安全等問題影響均較大。在對地下礦產(chǎn)資源分布情況進(jìn)行勘查后，對采場、巷道、運(yùn)輸軌道等進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)顯得非常重要，而部分企業(yè)為節(jié)省施工成本，不按照規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行開采，違規(guī)施工，容易造成巷道、采空區(qū)頂部無法承受地壓力而造成坍塌、透水等事故，這不僅是對作業(yè)人員的安全的不負(fù)責(zé)，帶來嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，同時(shí)也會嚴(yán)重影響礦石的開采進(jìn)程，降低礦山產(chǎn)量。此外，在地表運(yùn)輸過程中，為確保礦石和廢石有序運(yùn)輸至選廠和廢石場，采用有軌運(yùn)輸方式是較為經(jīng)濟(jì)合理的一種方式。對于有軌運(yùn)輸方式，需要在選廠與井下主運(yùn)輸巷道之間設(shè)計(jì)一條軌道進(jìn)行中轉(zhuǎn)，由于有軌運(yùn)輸通常通過電機(jī)車牽引幾輛礦車，待礦車裝滿礦石后，其重量較大，運(yùn)輸過程中可能發(fā)生脫軌，裝卸載過程可能導(dǎo)致礦廢石飛出，這都可能對作業(yè)人員的人身安全造成威脅，因此運(yùn)輸設(shè)備的管理問題不容忽視。

（三）自然環(huán)境影響下的不安全因素分析

對有色金屬礦進(jìn)行開采過程中，經(jīng)常因地質(zhì)條件的影響而產(chǎn)生居多問題，這不僅包括工作人員自身操作問題，還包括工作人員對地質(zhì)條件的認(rèn)識問題。諸如礦體圍巖的巖性、破碎問題導(dǎo)致開采過程中運(yùn)輸巷道或采空區(qū)垮塌、冒落等，從而影響后續(xù)開采;地?zé)嵋蛩赜绊懽鳂I(yè)人員的工作狀態(tài)，容易造成脫水、虛脫等危害工作人員身體健康;地下水分布等因素影響開采環(huán)境，致使開采機(jī)械無法正常進(jìn)行工作，并可能發(fā)生透水、淹井等問題。

四、施工安全問題解決策略

（一）強(qiáng)化井巷工程施工安全措施

冒頂片幫事故主要發(fā)生在掘進(jìn)工作面、巷道開岔或貫通初、大斷面硐室、破碎帶等。冒頂片幫在井巷掘進(jìn)過程中常發(fā)生，極意造成作業(yè)人員傷亡。防止井巷工程施工中的冒頂片幫的措施有：

1. 作業(yè)面放炮以后，必須立即通風(fēng)，待炮煙吹散之后，派有經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)入工作面進(jìn)行“敲幫問頂”。

2. 在不穩(wěn)固巖層中掘進(jìn)井巷，最大控頂距要保持在作業(yè)規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。

3. 采用棚式支架時(shí)，支架背板一定要背嚴(yán)、背實(shí)，不能有空頂空幫現(xiàn)象。

4. 天井支架的架設(shè)必須保證質(zhì)量。

5 主井施工臨時(shí)支護(hù)不宜過長，要經(jīng)常檢查，防止松動片幫。

（二）加強(qiáng)施工設(shè)備的管理

在有色金屬礦山開采的過程中，由于設(shè)備問題產(chǎn)生的安全事故層出不窮，造成較大的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，因此在開采過程中需要定期做好設(shè)備的管理與維護(hù)工作，切實(shí)的做好設(shè)備的更新?lián)Q代工作。隨著科技的不斷進(jìn)步以及工業(yè)的需要，礦石的生產(chǎn)規(guī)模在不斷加大，有色金屬的需求數(shù)量也日益增大，如果運(yùn)輸設(shè)備不能及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，在開采過程中機(jī)械設(shè)備無法正常工作，將會致使生產(chǎn)規(guī)模達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，因此要對采礦設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修和保養(yǎng)，對于陳舊的設(shè)備，運(yùn)用功能齊全的設(shè)備進(jìn)行代替，例如，運(yùn)用高度自動一體化或自身帶有緊急裝備的設(shè)備進(jìn)行有效的替代[7]。

（三）加強(qiáng)工作人員的安全防護(hù)

針對不可避免的自然環(huán)境因素的影響，分別從不同的角度提出措施，從工作人員的角度分析，工作人員缺少足夠的安全意識，開采工作基本屬于體力勞動，對工作人員的文化水平要求較低，工作之前需要進(jìn)行有效的培訓(xùn)。雖然具備開采經(jīng)驗(yàn)，但是整體安全意識欠缺，會致使操作失誤出現(xiàn)安全事故[8-9]。從管理層面分析，諸多礦山企業(yè)沒有設(shè)置相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)，安全措施沒有進(jìn)行落實(shí)，比如缺少先進(jìn)的急救裝備、作業(yè)人員定位系統(tǒng)設(shè)施、開采安全管理規(guī)范的制定。

一方面，需要對管理人員、施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)和現(xiàn)場管理培訓(xùn)，提升工作人員的安全意識。通過合理的設(shè)計(jì)安全施工的主要監(jiān)管體系及管理工作的機(jī)制，確保各個(gè)管理的有關(guān)措施可以嚴(yán)格的遵循管理需要進(jìn)行有效的落實(shí)。與有關(guān)的監(jiān)管單位有效結(jié)合，對采礦的工作人員進(jìn)行安全技能培訓(xùn)，同時(shí)確保特殊工種具備特種作業(yè)證書，并要求持證上崗，對普通的工作人員安全培訓(xùn)要做好記錄工作，每個(gè)工作人員進(jìn)行安全知識定期考核;提升工作人員的自主性和積極性，創(chuàng)新培訓(xùn)方式行，運(yùn)用豐富的培訓(xùn)手段、多媒體方法，展開形象、生動的安全事故、有關(guān)案例，更新工作人員對危險(xiǎn)問題的認(rèn)識。另一方面，加強(qiáng)對作業(yè)人員安全保護(hù)裝置的配置與管理，制定安全管理規(guī)范，清晰獎罰制度，對違規(guī)操作的員工，實(shí)施處罰的有關(guān)措施，針對采礦施工的機(jī)械設(shè)備，安排固定人員進(jìn)行統(tǒng)一的登記管理，實(shí)現(xiàn)開采前申請，開采后報(bào)備的規(guī)范流程，將責(zé)任管理制度落到實(shí)處，保證開采施工安全。

五、結(jié)論

在采礦領(lǐng)域中，進(jìn)行有效的安全管理是主要的方向，其涉及安全生產(chǎn)和生產(chǎn)效益，為了進(jìn)一步地降低安全事故發(fā)生，要根據(jù)有色金屬的采礦施工優(yōu)勢和礦山的地理位置進(jìn)行分析，合理運(yùn)用先進(jìn)的開采技術(shù)，強(qiáng)化和整頓人員管理以及設(shè)備的維護(hù)，提升采礦活動的安全性。本文以有色金屬礦山開采的施工為研究對象，對開采施工過程中的不安全因素進(jìn)行有效的研究和分析，并針對不同的安全因素提出了有效的措施，可以減少礦山開采施工過程中的人身財(cái)產(chǎn)安全，具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱杰明.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與措施[J].世界有色金屬， 2021（3）：47-48.

[2]駱夢思.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與對策[J].世界有色金屬， 2020（2）：95，97.

[3]白儉，趙健.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與對策分析[J].環(huán)球市場， 2020（11）：288.

[4]曲巖，涂旭東.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與對策[J].中國金屬通報(bào)， 2020（11）：16-17.

[5]馮麗軍.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與對策分析[J].中國金屬通報(bào)， 2019（4）：33，35.

[6]姚杰.有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與對策[J].世界有色金屬， 2019（21）：117，119.

[7]郭岸霖.金屬礦山精細(xì)化采礦安全技術(shù)管理實(shí)踐研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下）， 2020，9（5）：105-106.

[8]盧邦飛，王曉宇，盧俊華，等.金屬礦山井下開采采礦方法及安全管控措施[J].工程技術(shù)研究， 2020，5（7）：138-139.

[9]賀發(fā)紅.金屬礦山井下開采采礦方法及安全管控措施[J].商品與質(zhì)量， 2020（28）：231.