新時代采礦工程施工中不安全技術(shù)因素及對策

韓永生

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730207）

作為一項(xiàng)高強(qiáng)度的專業(yè)技術(shù)，采礦工程施工本身具有一定的特殊性和危險性，在礦石開采的過程中也潛在著多種不安全因素。近年來，礦區(qū)安全事故頻發(fā)，這不僅嚴(yán)重威脅了作業(yè)人員的生命健康，也對礦石行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成不利的影響。因此，對采礦工程施工過程中的不安全技術(shù)因素分析并對這些因素進(jìn)行合理地控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 我國礦業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

1.1 礦石產(chǎn)出效率低

我國雖然具有豐富的礦產(chǎn)資源，但也由于幅員遼闊，地形地勢復(fù)雜導(dǎo)致礦產(chǎn)的分布和埋藏情況千差萬別，導(dǎo)致開采的難度較大。同歐美等發(fā)達(dá)國家相比，我國礦場的開采會受到更多因素的制約，導(dǎo)致礦石的產(chǎn)出效率低。雖然我國在大力推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，政策向新能源領(lǐng)域傾斜，但不可忽視的是，礦石仍是支撐我國GDP高速平穩(wěn)發(fā)展的重要能源來源，2021年更是達(dá)到了60%，但我國的礦石儲量卻并不充足，與之對應(yīng)的是使用總量全球第一，如何穩(wěn)定地獲取礦石資源成為重要的難以。因此必須關(guān)注礦場的安全問題。要從經(jīng)濟(jì)性的角度對礦場的開采作業(yè)情況進(jìn)行分析，盡可能規(guī)避以下不規(guī)范、不安全的開采作業(yè)[1]。

1.2 技術(shù)和設(shè)備較為落后

近年來，雖然我國的礦石產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展，在采礦效率、采礦技術(shù)以及采礦設(shè)備等方面都有了較大的突破，也取得了一定的成果，但相較于歐美等發(fā)達(dá)國家仍有較大的差距，也與我國的GDP發(fā)展水平相比有一定差距。目前，有相當(dāng)一部分的企業(yè)忽視礦場的安全生產(chǎn)管理，未在作業(yè)人員開采技能培訓(xùn)、引入先進(jìn)開采設(shè)備以及開采技術(shù)方面予以重視，依舊使用相對落后的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行礦石的開采，這直接拉低了礦區(qū)安全管理質(zhì)量，也大大增加采礦過程中的安全風(fēng)險，這在和很大程度上制約了我國采礦工程的進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 從業(yè)人員素質(zhì)低下

員工的素質(zhì)管理水平及專業(yè)技能水平的高低直接影響到礦山安全建設(shè)的重要因素。在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，很容易出現(xiàn)諸如地下水層斷裂、火災(zāi)、氣體爆炸等事故，并且對于不同的礦區(qū)，由于地質(zhì)條件不盡相同，因此，必須根據(jù)礦區(qū)的具體情況采取合適的方法進(jìn)行開采，由此可見，礦石開采的過程需要一定的專業(yè)技能儲備，從業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較高。除了技術(shù)板塊外，對于基層作業(yè)人員的安全生產(chǎn)理論及基本異常處置方法的應(yīng)用和掌握程度不足，無法合理地進(jìn)行突發(fā)事件的處理[2]。

2 采礦工程施工安全管理意義

作為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，保證礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)性發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時，能源的需求以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，推動采礦工程的轉(zhuǎn)型發(fā)展及大型礦產(chǎn)的開發(fā)工作已經(jīng)成為大勢所趨。目前，我國的大部分礦藏的埋藏深度均較深，同時由于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，采礦的環(huán)境也相對惡劣，這就為作業(yè)人員的安全作業(yè)埋下隱患。雖然我國在經(jīng)濟(jì)體量上已經(jīng)位居全球第二，但在工業(yè)安全管理水平上與歐美等發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距，過程管控程度不夠，管理工具及管理技術(shù)不夠先進(jìn)，無法對采礦項(xiàng)目施工過程進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計、合理的施工。由于礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的行業(yè)特殊性以及危險性，一旦出現(xiàn)在施工過程中出現(xiàn)安全事故，就會造成極大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失，不利于我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在礦區(qū)作業(yè)時，必須要以作業(yè)人員的安全為出發(fā)點(diǎn)，將安全管理放在首要地位，保證礦場經(jīng)濟(jì)的安全性。

3 采礦工程施工中存在的不安全因素

礦產(chǎn)的開采需要極高的技術(shù)水平，同時需要輔以諸多的大型挖掘機(jī)運(yùn)輸設(shè)備，同時，這項(xiàng)工程極具系統(tǒng)性和復(fù)雜性，在進(jìn)行設(shè)備的操作時，往往會出現(xiàn)較多的不確定因素，本文將對采礦工程施工過程的一些不安全因素進(jìn)行分析。

3.1 采礦技術(shù)與設(shè)備落后

我國的采礦產(chǎn)業(yè)的相關(guān)設(shè)備及技術(shù)水平同發(fā)達(dá)國家的差距仍較大，大部分的企業(yè)都存在著機(jī)械設(shè)備及采礦技術(shù)相對落后的情況，同時也有相當(dāng)一部分的企業(yè)所使用的設(shè)備以及技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前礦業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需求，這對我國礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的安全發(fā)展造成極大的影響。在進(jìn)行采礦時，礦洞內(nèi)隱藏著諸多的不確定因素，就需要使用一些先進(jìn)的技術(shù)以及專業(yè)的設(shè)備來提升安全性。在操作大型設(shè)備時，由于設(shè)備本身的危險性以及作業(yè)人員專業(yè)技術(shù)水平的不足都會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在實(shí)際的場景下，由于設(shè)備故障或人員的誤操作導(dǎo)致的安全事故屢見不鮮，因此，可以表明，機(jī)械設(shè)備以及開采技術(shù)的落后性已經(jīng)成為我國礦業(yè)發(fā)展的一大不安全因素。此外，部分企業(yè)即使投入了資本進(jìn)行設(shè)備引進(jìn)，也沒有重視設(shè)備的后期維保，由于項(xiàng)目的不延續(xù)性，工作的不到位性，即使輔以先進(jìn)的開采技術(shù)以及設(shè)備的情況下，也極易造成安全隱患。

3.2 彎道井巷施工過程中曲率半徑設(shè)計不合理

一般來說，在進(jìn)行礦產(chǎn)開采時，作業(yè)人員會將曲率半徑設(shè)置成固定值以滿足礦道運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)需求。但是一旦現(xiàn)場開采的運(yùn)輸方式產(chǎn)生變更，那這種固定的曲率半徑將不再適用，就需要根據(jù)實(shí)際的情況來調(diào)整巷道的曲率半徑來保證礦車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。但實(shí)際情況下，很多礦場并沒有注重這一情況，沒有重視調(diào)整軌道的曲率半徑，甚至有部分企業(yè)為了降低采礦成本，會將巷道的曲率半徑縮小至一個極限值，這就容易造成巷道通風(fēng)不暢，內(nèi)部形成較大的溫度差，因此，礦車車輪與軌道之間的磨損會加劇，一旦磨損超過一個限度，就會造成軌道的斷裂，這將對井下作業(yè)人員的作業(yè)安全性造成極大的威脅。此外，如果曲率半徑得值過大，巷道的垂直勢差一般都會增大，就會加大礦石運(yùn)輸?shù)碾y度，也間接影響了作業(yè)人員的安全[3]。

3.3 單道起坡設(shè)計不合理

在進(jìn)行礦區(qū)中部車場的設(shè)計時，設(shè)計人員必須對礦區(qū)的地質(zhì)條件以及地勢的走向進(jìn)行精準(zhǔn)的勘查，以設(shè)計出最科學(xué)、最合理、最實(shí)用的巷道坡軌。目前，常見的坡軌設(shè)置方式主要有兩種，其中單軌適用于規(guī)模較小的礦區(qū)，而雙坡軌道則適用于大型的礦場。同時，后者在實(shí)際的應(yīng)用過程中，對現(xiàn)場施工具有更嚴(yán)格的要求，因此，相關(guān)的設(shè)計人員除了要關(guān)注地質(zhì)情況外，還需要對軌道進(jìn)行進(jìn)一步的固定，同時需要合理地設(shè)計岔路口，因此，雙坡軌道的。設(shè)計成本、施工成本以及后期的工程量均較大，因此，設(shè)計人員會更傾向于將軌道設(shè)置為單道坡軌。為了降低單道坡軌在材料運(yùn)輸時容易出現(xiàn)車輛側(cè)翻的問題，設(shè)計人員在軌道的分岔路口位置輔以測推力設(shè)備，但也無法從根本上規(guī)避這種安全隱患，因此仍然遺留較大的安全隱患。因此，為了提高井下作業(yè)的安全性，更推薦應(yīng)用雙軌道的設(shè)計模式，從而大大提高作業(yè)的安全性，保證礦場經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展。

3.4 車場設(shè)計不合理

對于傳統(tǒng)的礦區(qū)作業(yè)而言，人們通常不會重視對車場的設(shè)計，一般都采用常規(guī)的在礦場彎道區(qū)域建設(shè)下部車場的方案，以保證礦車的上山運(yùn)行。這種設(shè)計方式施工簡單，成本較低，但會存在盲區(qū)隱患。由于車場設(shè)計在彎道的位置，而礦車又具有較大的體積，兩者疊加下礦車司機(jī)的視野盲區(qū)會大大增加，對于前方的車輛情況、施工人員的情況以及軌道信號燈的變化情況均造成不利的影響，尤其針對最后者，信號指揮人員與礦車司機(jī)的交流容易造成阻礙，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，必須對車場的設(shè)計予以重視，科學(xué)合理地選擇位置，盡量避開彎道位置、礦區(qū)邊緣位置等，提高礦產(chǎn)司機(jī)的視野，減少盲區(qū)。

3.5 車場軌道間隙較小容易發(fā)生碰撞

車場內(nèi)的軌道間隙過小，導(dǎo)致礦車的行車間距變小，間接增加了礦車事故的概率，影響礦區(qū)的作業(yè)安全。在進(jìn)行采礦作業(yè)時，需要配備軌道礦車才能將礦石資源運(yùn)輸?shù)降孛嫔?，但在礦場設(shè)計初期，由于基于成本及設(shè)計技術(shù)的局限性，并未將軌道間隙納入到安全生產(chǎn)的影響因素，導(dǎo)致軌道的間隙極小，雙車運(yùn)輸時，極易造成刮擦的情況，這不僅僅浪費(fèi)了資源，還大大增加了作業(yè)人員的工作量，也對作業(yè)人員的生命安全造成威脅。此外，部分企業(yè)為了提高效率，還會出現(xiàn)軌道車輛超載的情況，長期的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，會對車輛和軌道造成不可逆的影響，進(jìn)一步增加不安全因素。

3.6 信息化水平低

隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)均在朝著信息化的方向轉(zhuǎn)型或引進(jìn)，因此，對于采礦工程施工而言，信息化技術(shù)水平的需求也越來越高。然而目前大部分國內(nèi)的礦場都還停留在追求當(dāng)前礦產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益上，而忽視信息化系統(tǒng)的建設(shè)。由于缺少一些安全報警、安全監(jiān)控等有效手段，無法有效地進(jìn)行安全事故預(yù)警，在產(chǎn)生安全事故時也無法為救援人員提供有效的信息，這就為安全事故的升級埋下隱患[4]。

3.7 安全管理不到位

對于礦場的安全施工監(jiān)管是保障安全施工的重要舉措，目前我國的礦區(qū)的地質(zhì)及水文條件均較差，這對作業(yè)的安全性造成更大的影響，也對施工過程造成較大的阻礙。部分礦場忽視了作業(yè)過程的安全監(jiān)管，對于過程的監(jiān)控以及設(shè)備的維保方面投入的資金甚少，且沒有形成科學(xué)合理的監(jiān)管體系，人員的安全培訓(xùn)也往往不到位，這就為后期的生產(chǎn)造成不利的影響。

4 加強(qiáng)采礦工程施工的安全措施

4.1 建立健全科學(xué)的采礦安全管理制度

在進(jìn)行礦石開采時，為了保證安全性，必須建立一套科學(xué)、完善的采礦安全管理制度。由于采礦工程的專業(yè)性和復(fù)雜性，在進(jìn)行制度的設(shè)計時，必須邀請行業(yè)內(nèi)專業(yè)的管理人員共同進(jìn)行商討，對礦場的井下條件、軌道設(shè)計、車場設(shè)計、設(shè)備使用情況等進(jìn)行定期的檢查，還可以不定期地組織相關(guān)的安全審查工作，根據(jù)實(shí)際情況對施工的安全管理要綱進(jìn)行修訂和調(diào)整。與此同時，在實(shí)際作業(yè)過程中，也要注重全過程的安全巡查以及安全監(jiān)督，并提高管理人員的技能水平。還可以應(yīng)用信息化技術(shù)來構(gòu)建監(jiān)管平臺，依靠監(jiān)控管理系統(tǒng)對作業(yè)人員的作業(yè)過程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在礦區(qū)的每個角落均安裝監(jiān)控探頭，以動態(tài)地獲取礦場的信息。此外，還可以構(gòu)建起施工數(shù)據(jù)庫，并每日上傳施工信息并基于預(yù)警處理系統(tǒng)對整個施工過程進(jìn)行整體性監(jiān)控，保證施工過程的有序進(jìn)行。

4.2 加強(qiáng)采礦技術(shù)的創(chuàng)新

為了促進(jìn)我國礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)的企業(yè)必須積極學(xué)習(xí)和探索新的開采技術(shù)，提高在新技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)費(fèi)支出。借助當(dāng)?shù)卣牧α浚馀上嚓P(guān)技術(shù)人員進(jìn)行海外研習(xí)，進(jìn)一步提高對采礦新設(shè)備、新技術(shù)的掌握程度，推動我國采礦工程與國際先進(jìn)技術(shù)的接軌，進(jìn)一步提高采礦的自動化程度。

此外，礦場在引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的同時，也需要做好后續(xù)的預(yù)見性和預(yù)防性維保工作，設(shè)立專業(yè)的礦區(qū)設(shè)備檢測和維保部門，對設(shè)備進(jìn)行專業(yè)性的維保，在保證礦區(qū)安全性的同時提高生產(chǎn)效率。礦場企業(yè)也需要不斷地加大人才隊(duì)伍的建設(shè)，做好人才的梯隊(duì)建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)、高質(zhì)量的人才，促進(jìn)礦石經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.3 保證項(xiàng)目設(shè)計的科學(xué)性和合理性

采礦工程是一個系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工程，面對不同的環(huán)境、不同的作業(yè)要求，需要采用不同的施工技術(shù)來進(jìn)行礦場的建設(shè)，才能夠適應(yīng)復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，以降低安全事故的發(fā)生率。因此，在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計時，就必須加強(qiáng)實(shí)際勘查，完整地把握現(xiàn)場的一手資料，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)及水文情況選擇合適的施工方案。

同時，還需要收集和分析周邊常見的事故案例，有針對性地對這些因素進(jìn)行預(yù)防。在完成設(shè)計后，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計論證，避免設(shè)計盲點(diǎn)，合理的設(shè)計軌道的曲率半徑、間隙以及設(shè)備的布局，避免影響施工安全。在施工過程中，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，需要立即叫停施工，在問題沒有完全解決前，杜絕進(jìn)場，保證作業(yè)的安全性[5]。

4.4 合理設(shè)置安全距離

保留安全施工的距離是確保采礦工程順利完成的重要因素，如果沒有保留合理的施工間隙，就容易對礦場的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成影響，整個井下的穩(wěn)定性會出現(xiàn)失調(diào)，極其容易出現(xiàn)坍塌的情況。所以，在進(jìn)行軌道的設(shè)計和施工時，必須要保留合理的距離并劃定安全線，還要合理水管道的方向、長度以及切口位置，保證工程的合理性。此外，在進(jìn)行掘進(jìn)過程中，也需要注意掘進(jìn)機(jī)以及作業(yè)人員的安全進(jìn)出距離，一旦出現(xiàn)異常，可以保證人員的疏散時間。

4.5 提升施工安全意識，加強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng)

目前，礦場的很大一部分工作仍需要人工來完成，因此，必須推動全員安全教育，讓作業(yè)人員樹立安全生產(chǎn)的理念，明確安全作業(yè)的重要性，而對于領(lǐng)導(dǎo)層，則需要提高項(xiàng)目的風(fēng)險評估意識，認(rèn)真規(guī)劃，合理施工，推進(jìn)安全生產(chǎn)。對于作業(yè)人員的意識提升一方面礦石企業(yè)需要積極地組織開展安全意識及安全職業(yè)技能培訓(xùn)，讓員工充分了解安全施工的技術(shù)規(guī)范和要求，保證作業(yè)的質(zhì)量及安全，另一方面，礦場也需要定期對作業(yè)人員的安全生產(chǎn)進(jìn)行考核評估，建立健全安全施工獎懲管理制度，進(jìn)一步規(guī)范人員的作業(yè)。此外，企業(yè)還需要制定出一套結(jié)合安全生產(chǎn)的人才激勵制度，從根本上強(qiáng)化安全?？傊?，企業(yè)必須注重人員的素質(zhì)培養(yǎng)，有秩序地秩序地組織培訓(xùn)，加強(qiáng)人員的技術(shù)水平，提高設(shè)備的操作能力，強(qiáng)化人員的安全意識，在獎懲制度的輔助下，不斷提高礦區(qū)的安全管理水平。

5 結(jié)語

綜上所述，采礦工程施工過程中還存在著諸多的不安全因素，主要集中在安全意識不強(qiáng)、設(shè)備和技術(shù)落后、設(shè)計不規(guī)范以及制度不完善這幾方面。作為支撐我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，相關(guān)的部門及企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際，制定相應(yīng)的解決對策，加強(qiáng)對采礦人員的重視程度，提高作業(yè)人員的安全意識和作業(yè)素養(yǎng)，企業(yè)也需要加大資金投入，引入新設(shè)備、新技術(shù)以及專業(yè)的技術(shù)人才的培養(yǎng)，結(jié)合信息化技術(shù)進(jìn)行礦場的改造，推動礦石開采產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。