有色金屬采礦施工中不安全技術(shù)因素與措施

朱杰明

（中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650500）

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于礦產(chǎn)資源需求量日益增加，有色金屬礦山通常處于地質(zhì)復(fù)雜環(huán)境之內(nèi)，開采過程難度高，容易出現(xiàn)冒頂、坍塌等安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致人員傷亡。所以，需要對開采過程安全風(fēng)險(xiǎn)的成因進(jìn)行分析，并制定解決措施，保證礦山開采安全。

1 有色金屬礦山的開采方法介紹

（1）崩落采礦。應(yīng)用崩落采礦方法主要有兩種類型：其一為無地柱式崩落法；其二為自然崩落法。第一種方法適合應(yīng)用在礦體厚度較高的礦區(qū)，并且不可回采，以免造成礦石損失。第二種開采方法適合應(yīng)用在低位礦床上，能夠降低開采成本，保證開采效率。但是崩落采礦需要利用爆破技術(shù)，可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）空場采礦。通常來講，使用空場采礦方法主要針對有色金屬礦巖較為穩(wěn)固，并且厚度較大。應(yīng)用采礦技術(shù)，需要利用鉆孔方法，鉆出大直徑的采礦孔。該方法于20 世紀(jì)80 年代被使用，在發(fā)展過程逐漸應(yīng)用在有色金屬的開采當(dāng)中，我國大部分銅礦開采過程中利用此方法。經(jīng)過技術(shù)的發(fā)展，還探索出深孔崩落這一采礦方法，主要應(yīng)用礦區(qū)局部面積開采方面，開采過程，先切割槽，然后利用大直徑深口，放置炸藥裝置，采取高臺(tái)階崩落的采礦方式。運(yùn)用該技術(shù)，能夠使有色金屬的礦床開采環(huán)節(jié)，礦體崩落、礦石運(yùn)出等流程連續(xù)進(jìn)行，使得井下開采和運(yùn)輸同步進(jìn)行。但是，需要將鉆孔以及炸藥使用環(huán)節(jié)對于人員安全的影響考慮其中。

（3）充填采礦。有色金屬利用填充采礦方法較為常見，主要運(yùn)用水固結(jié)這一充填技術(shù)。但是該技術(shù)應(yīng)用效果不佳，原因在于，固結(jié)材料的選擇質(zhì)量存在問題，并且部分材料價(jià)格昂貴。在技術(shù)不斷發(fā)展過程，充填采礦技術(shù)運(yùn)用，膠結(jié)材料的運(yùn)用相對較少，對于尾砂用量相對較大，需要尾砂具備較高濃度，逐漸形成不脫水和濃縮的膠結(jié)體。此方法運(yùn)用，能夠極大改善有色金屬開采對于地下環(huán)境造成的破壞，利用膠結(jié)材料可使礦體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，保證開采安全。

2 有色金屬采礦施工存在的不安全因素分析

結(jié)合有色金屬礦山開采施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出如下幾方面施工安全因素：第一，巷道施工過程存在的安全問題；第二，開采面施工存在的安全問題；第三，開采設(shè)備存在的安全問題；第四，施工管理方面存在的安全問題，具體如下。

（1）巷道施工方面因素。我國有色金屬類型礦山通常在地下建設(shè)無軌運(yùn)輸工程項(xiàng)目，使用無軌運(yùn)輸方式，要求平硐≥1.2m，無軌運(yùn)輸設(shè)備、支護(hù)間距≥0.6m，才可保證安全。還可使用有軌運(yùn)輸方式，此類運(yùn)輸巷道主要有兩種類型，其一為單線巷道；其二為雙線巷道。要求運(yùn)輸設(shè)備、支護(hù)間隙≥0.3m 才能滿足安全要求。有色金屬采礦掘進(jìn)施工期間，利用單向軌道具有如下優(yōu)勢：第一，降低掘進(jìn)施工量；第二，能夠滿足礦山運(yùn)輸需求；第三，施工周期較短；第四，造價(jià)更加低廉。由于上述優(yōu)勢的存在，使得大部分礦山企業(yè)熱衷于此巷道開采模式。但是，以安全視角分析，使用單線巷道可能導(dǎo)致運(yùn)輸期間出現(xiàn)道路擁堵現(xiàn)象，造成現(xiàn)場運(yùn)輸不暢，極易出現(xiàn)人員傷亡或者車輛傾翻等安全風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，部分單線巷道取率相對過小，運(yùn)輸期間可能導(dǎo)致輪胎被快速磨損，影響運(yùn)輸安全。除此之外，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破碎問題，支護(hù)巷道施工期間，由于局部施工可能導(dǎo)致周圍巖體受到擾動(dòng)，自巷道頂部出現(xiàn)大量落石，對于人員安全十分不利[1]。

（2）工作面施工方面因素。大部分有色金屬礦山開采是處于礦房內(nèi)部進(jìn)行，先開拓巷道，后進(jìn)入礦房，利用有效采礦方式展開作業(yè)，可保證采礦工序順利完成。礦房內(nèi)部，工作面的施工質(zhì)量和礦山開采安全性有直接關(guān)聯(lián)。比如：切割作業(yè)完成情況；切割之后頂板外露面積；利用爆破方法時(shí)炮孔施工方面的質(zhì)量等，上述工作面施工問題都可受到諸多因素影響，導(dǎo)致工藝運(yùn)用、方法選擇以及參數(shù)設(shè)置等方面存在不同程度漏洞，使作業(yè)面穩(wěn)定性不足，圍巖強(qiáng)度削弱，難以滿足礦山實(shí)際開采需求，安全事故發(fā)生可能性較高。

（3）開采設(shè)備方面因素。有色金屬的礦山項(xiàng)目施工期間，井下各類開采設(shè)備長期處于工作狀態(tài)，使用頻率高，加之日常維保工作落實(shí)不徹底，極易導(dǎo)致設(shè)備存在各類安全隱患，導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)。比如：開采過程，設(shè)備如果出現(xiàn)漏電問題，可能導(dǎo)致施工人員傷亡；設(shè)備出現(xiàn)故障難以應(yīng)用在施工當(dāng)中，還會(huì)對開采進(jìn)度造成影響。

（4）施工管理方面因素。部分有色金屬礦山開采過程，由于人員缺乏高度安全意識(shí)。并且，開采作業(yè)大部分工作屬于體力勞動(dòng)，從事此類工作基層人員的文化水平相對較低，上崗之前沒有展開全面的安全培訓(xùn)。雖然部分人員具備豐富的開采經(jīng)驗(yàn)，但是由于整體安全意識(shí)不足，綜合素質(zhì)不高，開采施工過程重點(diǎn)關(guān)注開采技術(shù)的應(yīng)用，未能從礦井安全方向整體考慮，可能由于人員操作失誤導(dǎo)致安全事故。

部分礦山企業(yè)在安全管理方面，沒有專門設(shè)置管理機(jī)構(gòu)，在生產(chǎn)過程配備充足的安全人員。同時(shí)，安全生產(chǎn)管理制度也未完全建立，導(dǎo)致相關(guān)安全措施未能有效落實(shí)。由于安全管理工作力度不足，工作中違規(guī)操作屢見不鮮，可能增加安全風(fēng)險(xiǎn)。所以，管理問題也是導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的重要因素之一。

3 有色金屬采礦施工存在的不安全因素問題解決措施

針對上文中提出的各類不安全因素，可采取如下措施加以解決。

（1）優(yōu)化井巷位置施工流程。為防止采礦企業(yè)利用無軌巷道進(jìn)行運(yùn)輸，導(dǎo)致井巷施工存在安全問題，采礦企業(yè)可適當(dāng)制定單線運(yùn)輸或者雙線運(yùn)輸?shù)仁┕し桨?，結(jié)合井巷施工對于安全管理的實(shí)際需求，完成運(yùn)輸方案的制定。如果設(shè)計(jì)使用單線運(yùn)輸方案，可適當(dāng)增設(shè)“雙線錯(cuò)車”的運(yùn)輸車道，確保金屬礦井內(nèi)部車場能夠處于安全狀態(tài)下有序運(yùn)行，使運(yùn)送工作能夠滿足開采需求，順利完成開采任務(wù)。在運(yùn)輸軌道的曲率半徑計(jì)算環(huán)節(jié)，應(yīng)該結(jié)合運(yùn)輸車輛相關(guān)參數(shù)，合理控制半徑大小[2]。

比如：當(dāng)運(yùn)輸車輛質(zhì)量為7 噸，此時(shí)，應(yīng)該將曲線的曲率半徑控制在12m～15m 這一范圍之內(nèi)；若運(yùn)輸車輛質(zhì)量低于7t，那么應(yīng)該將道路曲線的曲率半徑設(shè)定為9m。通過上述方式，對于曲率半徑合理控制，能夠提高運(yùn)輸期間安全性。除此之外，針對井巷內(nèi)部破碎區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為防止影響人員安全，應(yīng)該在施工之前做好勘探工作，對于結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的位置，及時(shí)使用支護(hù)工藝，比如：利用噴射混凝土或者錨固支護(hù)等方式，都可提高頂板位置結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還能穩(wěn)定圍巖，有效提高井巷施工作業(yè)安全性。

（2）落實(shí)作業(yè)面的施工安全管理。有色金屬礦山開采期間，應(yīng)該嚴(yán)格按照作業(yè)面施工特點(diǎn)，對于安全問題成因分析，規(guī)范技術(shù)應(yīng)用，以提高施工過程安全性。從礦山企業(yè)角度分析，應(yīng)該結(jié)合礦井開采的實(shí)際情況，及時(shí)利用安全的施工技術(shù)，對于作業(yè)面施工方案加以優(yōu)化，為其質(zhì)量提升奠定良好基礎(chǔ)。

例如：有色金屬在礦山開采過程，地下工程施工期間，若使用單向施工模式，通常會(huì)將礦柱保留，以便為后續(xù)開采作業(yè)提供有利條件。所以，在作業(yè)面開挖之前，應(yīng)該對鉆孔數(shù)量和位置精準(zhǔn)定位，并且明確開挖施工長度，保證作業(yè)面的拓寬能夠和開采施工順利銜接，保證開采順利進(jìn)行，并提高礦山建設(shè)效率。施工過程，還須結(jié)合作業(yè)面存在的安全隱患，由安全人員利用技術(shù)措施，合理對出礦距離進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)工作面的面積相對較大，并且存在不良地質(zhì)問題，可對局部不穩(wěn)定位置采取支護(hù)技術(shù)，支護(hù)與開采同步進(jìn)行。切忌為了節(jié)約成本，忽視作業(yè)面不良地質(zhì)的管理，如果施工期間開采面突然出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，應(yīng)該及時(shí)組織開采人員從現(xiàn)場撤離，以人員安全為首要管理目標(biāo)[3]。

（3）預(yù)防設(shè)備安全隱患。針對有色金屬礦山開采由于設(shè)備問題導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要定期做好設(shè)備管理工作，按照開采過程對于安全管理實(shí)際需求，做好更新?lián)Q代相關(guān)工作。當(dāng)前，社會(huì)生產(chǎn)效率提升，對于有色金屬材料需求量也越來越高，因此，要求礦山開采效率更高，才能滿足市場對于有色金屬需求量。但是，因?yàn)樵O(shè)備老化或者維修不及時(shí)等因素，導(dǎo)致其使用過程出現(xiàn)故障或者漏電問題，形成安全隱患。所以，應(yīng)該對于采礦設(shè)備落實(shí)日程檢修和保養(yǎng)，制定維保計(jì)劃，針對老舊設(shè)備，應(yīng)該使用功能先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行替換，比如：利用高度自動(dòng)化設(shè)備或者帶有緊急制動(dòng)功能的設(shè)備進(jìn)行替換。

（4）加強(qiáng)人員安全培訓(xùn)。由于部分礦產(chǎn)開采行業(yè)，開采施工人員文化水平不高。同時(shí)，部分企業(yè)在招聘人才時(shí)，為了節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)收益，沒有對相關(guān)人員展開安全培訓(xùn)，導(dǎo)致其工作過程安全意識(shí)薄弱。對此，需要重點(diǎn)通過培訓(xùn)以及現(xiàn)場管理等工作，提高人員安全施工意識(shí)。制定安全施工監(jiān)管機(jī)制，完善管理體系，保證各管理措施能夠嚴(yán)格按照管理需求有效落實(shí)。企業(yè)方面，應(yīng)該和監(jiān)管部門發(fā)揮聯(lián)動(dòng)作用，共同對于采礦一線人員展開安全培訓(xùn)，保證特殊崗位人員具備資質(zhì)，持證上崗。對于普通崗位人員的安全培訓(xùn)過程全程記錄，使人員通過安全知識(shí)考核，允許其參與崗位施工。安全培訓(xùn)期間，為激發(fā)人員學(xué)習(xí)積極性，還可創(chuàng)新培訓(xùn)形式，以豐富的培訓(xùn)方法，利用多媒體手段，展現(xiàn)形象生動(dòng)的安全事故案例，讓人員對于開采工作面臨的危險(xiǎn)性有全新認(rèn)識(shí)，并且明確獎(jiǎng)懲制度，對于違規(guī)操作的人員，采取處罰措施，使其時(shí)刻牢記安全生產(chǎn)為第一要?jiǎng)?wù)。除此之外，現(xiàn)場管理還需制定安全責(zé)任制度，將責(zé)任向個(gè)人落實(shí)，保證問題發(fā)生可追根溯源，并且對于各崗位配置安全人員，加強(qiáng)技能培訓(xùn)，提高其思想覺悟，保證安全管理工作質(zhì)量[4]。

4 結(jié)束語

總之，采礦行業(yè)安全管理為重要工作內(nèi)容，關(guān)系生產(chǎn)安全以及生產(chǎn)效益。為降低安全事故發(fā)生率，需要結(jié)合有色金屬采礦施工特點(diǎn)以及礦山所處環(huán)境，對于開采過程技術(shù)運(yùn)用、人員管理、設(shè)備使用等方面進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，提高采礦安全性。