磷礦山體下開采安全預測與技術決策分析構架

摘要：磷礦山體下開采的風險是十分大的，而且工作的進展要受到復雜的地質地形的影響。只有對礦區地質的開采情況有充分的了解，并做出安全性的預測才能減少安全事故的發生，保證工程的順利開展。本文作者從事水電工程和礦山施工管理多年，通過Fuzzy數學模型的建立，對開采的安全性進行了準確的預測和計算，為地下礦山開采作業提供了設計參考。

關鍵詞：磷礦山體下 采礦工程 安全預測 技術決策

磷礦山體下的開采工程相比露天的礦山開采，存在著很多不確定的危險因素，尤其是地下巖石移動和山體坍塌等各種事故誘因的影響，開采的難度和危險系數都非常的高。而Fuzzy數學理論的應用，對于預測山體的穩定性有非常大的促進作用。如某地的礦山旁有大量的建筑物，在礦山下進行開采很有可能造成山體滑坡或者坍塌，本文將利用Fuzzy數學理論及模型，對該問題進行安全性的預測和開采技術方案的設定研究。

1 磷礦山體下開采工程的情況概述

該開采工程處在湘西南的山區，地形復雜且地勢陡峭，山體坡度一般的都在35°-65°，甚至有的地方已經達到了70°-90°，而最大的相對高差竟達到了240m以上。該區周圍的礦產資源非常的豐厚，但是通過地質勘測表明該區巖石的完整性非常差，礦山開采的地區周圍有很多的裂縫和斷層發育，這對于山體下礦產的開采有非常大的限制。

2 Fuzzy數學模型的建立對本區安全性的預測

對于Fuzzy數學模型而言，可以用地面下沉值Ss=K1K2M（A1）M（A2）來表示，其中K1代表地面下沉的系數，而K2則代表礦產開采的厚度，而這個厚度是一個準確的常量值。而工程還沒有確定的一些參數M（A1）則可以由公式來推導出來

M（A1）=ξD1■■exp-ξ3■■dx

其中ξi（i=1，2，3，…）代表的是特定工程的參數，D1代表的是開采地區的條件，而ZH代表的是工程的開采深度。

Fuzzy模式的最大的優點就是能夠兼顧所有的影響權重，適用于大量的礦山工程。根據礦山的實際情況得出巖層移動角在65度到70度之間，并根據該測量模型計算出了本區最大的垂直移動量是133.6mm，水平移動量是163.4mm，傾斜值是6.3mm·m-1，大部分地段的水平拉伸變形值是1.5-4.5mm·m-1等，由此判定嚴格按照設計的方案進行開采，并且在開場邊界用一些點柱進行支撐，礦產的開采工程具有一定的穩定性。

3 磷礦山體下開采安全影響因素和技術方案分析

3.1 磷礦山體下開采安全影響因素分析

雖然本區的礦產開發具有一定的穩定性，但是仍然存在著一些不安全的因素，如果不按照開采工程的施工方案進行還有可能存在一些危險，主要有以下幾個方面：第一，露天坑的危險因素。由于進行地下開采時上面是露天的礦坑，這些礦坑的石頭風化非常嚴重，一旦受到震動就可能造成露天的邊坡垮塌，給礦井下面的開采造成震動。而開采的地方處于亞熱帶地區，降雨量較多增加礦井的排水量，嚴重影響礦產的回采。第二，開采準備工作不周因素。礦產開采工程是一項技術性要求很高的工程項目，之前的準備工作必須十分的到位才能較好的減少危險的發生。如一些礦區開采時巷道的斷面不夠寬，機械設備與人通行不暢，導致開采人員受到機械的挫傷；還有一些關鍵部位沒有設置防火標識，一旦出現火情，工作人員及開采人員沒有辦法逃生。第三，開采施工不當等因素。開采人員的經驗和技術不到位，如爆破時彈藥的燃放地點不當或者裝的火藥過多，造成石頭飛出安全區域炸傷開采人員；開采的順序不當，在沒有參考當地的地質情況下導通裂隙水，致使礦井地下水的上涌，增大了礦井的排水量并威脅開采人員的生命安全。

3.2 磷礦山體下開采工程技術方案的設定

根據對磷礦山體下開采工程的預測，可以制定一些切實可行而又安全高效的技術方案，包括以下幾個方面：①通過計算分析得出，在坡度較陡的山區進行地下礦產開采，對地表自然坡造成的水平移動性要大于垂直移動性，因此一定要更加注重山體的水平移動和變形問題。②在進行礦山開采時要在采區周圍建立地面巖體移動觀測站，掌握地面第一手的觀測數據，以便應對隨時變化的山體，以指導下一步的生產。③礦產開采的順序應該是先開采山峰的下方礦段，之后向山外逐步推進，如此就能較好的控制巖體的水平移動和變形，而且這樣還有利于礦產的回采。④根據計算，該礦山的開采應該堅持在水平面462m以上進行開采，而462m以下的礦體需要作為永久的礦柱來對待，尤其是斷層附近更應該保留這些礦柱，而且其寬度應該保持在5m以上，這樣才能在礦體開采時更加穩固。⑤爆破工作應該由經驗豐富的工作人員來開展，否則不僅會對爆破人員的生命安全造成嚴重的危害，同時也影響工程的整體進度。

4 結束語

而Fuzzy數學理論和模型的實際應用，證明能夠準確預算磷礦山體下開采的安全性和制定切實可行的技術方案，在保證山體穩定的情況下達到礦產開發的目的，在以后的地下礦產開發中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]彭紅明.貴州省開陽磷礦洋水礦區崩塌形成機理研究[D].成都理工大學，2012年.

[2]葉萬軍，楊更社，王羅惠，劉慧.煤礦安全事故的一種預測方法[J].自然災害學報，2010（4）.

[3]李小雙，李耀基，王孟來.深部磷礦地下開采安全隱患與防治措施研究[J].采礦技術，2013（3）.

作者簡介：陳群（1969-），男，湖北黃梅人，水電八局、水電八局工程設備公司市場營銷辦主任。endprint

摘要：磷礦山體下開采的風險是十分大的，而且工作的進展要受到復雜的地質地形的影響。只有對礦區地質的開采情況有充分的了解，并做出安全性的預測才能減少安全事故的發生，保證工程的順利開展。本文作者從事水電工程和礦山施工管理多年，通過Fuzzy數學模型的建立，對開采的安全性進行了準確的預測和計算，為地下礦山開采作業提供了設計參考。

關鍵詞：磷礦山體下 采礦工程 安全預測 技術決策

磷礦山體下的開采工程相比露天的礦山開采，存在著很多不確定的危險因素，尤其是地下巖石移動和山體坍塌等各種事故誘因的影響，開采的難度和危險系數都非常的高。而Fuzzy數學理論的應用，對于預測山體的穩定性有非常大的促進作用。如某地的礦山旁有大量的建筑物，在礦山下進行開采很有可能造成山體滑坡或者坍塌，本文將利用Fuzzy數學理論及模型，對該問題進行安全性的預測和開采技術方案的設定研究。

1 磷礦山體下開采工程的情況概述

該開采工程處在湘西南的山區，地形復雜且地勢陡峭，山體坡度一般的都在35°-65°，甚至有的地方已經達到了70°-90°，而最大的相對高差竟達到了240m以上。該區周圍的礦產資源非常的豐厚，但是通過地質勘測表明該區巖石的完整性非常差，礦山開采的地區周圍有很多的裂縫和斷層發育，這對于山體下礦產的開采有非常大的限制。

2 Fuzzy數學模型的建立對本區安全性的預測

對于Fuzzy數學模型而言，可以用地面下沉值Ss=K1K2M（A1）M（A2）來表示，其中K1代表地面下沉的系數，而K2則代表礦產開采的厚度，而這個厚度是一個準確的常量值。而工程還沒有確定的一些參數M（A1）則可以由公式來推導出來

M（A1）=ξD1■■exp-ξ3■■dx

其中ξi（i=1，2，3，…）代表的是特定工程的參數，D1代表的是開采地區的條件，而ZH代表的是工程的開采深度。

Fuzzy模式的最大的優點就是能夠兼顧所有的影響權重，適用于大量的礦山工程。根據礦山的實際情況得出巖層移動角在65度到70度之間，并根據該測量模型計算出了本區最大的垂直移動量是133.6mm，水平移動量是163.4mm，傾斜值是6.3mm·m-1，大部分地段的水平拉伸變形值是1.5-4.5mm·m-1等，由此判定嚴格按照設計的方案進行開采，并且在開場邊界用一些點柱進行支撐，礦產的開采工程具有一定的穩定性。

3 磷礦山體下開采安全影響因素和技術方案分析

3.1 磷礦山體下開采安全影響因素分析

雖然本區的礦產開發具有一定的穩定性，但是仍然存在著一些不安全的因素，如果不按照開采工程的施工方案進行還有可能存在一些危險，主要有以下幾個方面：第一，露天坑的危險因素。由于進行地下開采時上面是露天的礦坑，這些礦坑的石頭風化非常嚴重，一旦受到震動就可能造成露天的邊坡垮塌，給礦井下面的開采造成震動。而開采的地方處于亞熱帶地區，降雨量較多增加礦井的排水量，嚴重影響礦產的回采。第二，開采準備工作不周因素。礦產開采工程是一項技術性要求很高的工程項目，之前的準備工作必須十分的到位才能較好的減少危險的發生。如一些礦區開采時巷道的斷面不夠寬，機械設備與人通行不暢，導致開采人員受到機械的挫傷；還有一些關鍵部位沒有設置防火標識，一旦出現火情，工作人員及開采人員沒有辦法逃生。第三，開采施工不當等因素。開采人員的經驗和技術不到位，如爆破時彈藥的燃放地點不當或者裝的火藥過多，造成石頭飛出安全區域炸傷開采人員；開采的順序不當，在沒有參考當地的地質情況下導通裂隙水，致使礦井地下水的上涌，增大了礦井的排水量并威脅開采人員的生命安全。

3.2 磷礦山體下開采工程技術方案的設定

根據對磷礦山體下開采工程的預測，可以制定一些切實可行而又安全高效的技術方案，包括以下幾個方面：①通過計算分析得出，在坡度較陡的山區進行地下礦產開采，對地表自然坡造成的水平移動性要大于垂直移動性，因此一定要更加注重山體的水平移動和變形問題。②在進行礦山開采時要在采區周圍建立地面巖體移動觀測站，掌握地面第一手的觀測數據，以便應對隨時變化的山體，以指導下一步的生產。③礦產開采的順序應該是先開采山峰的下方礦段，之后向山外逐步推進，如此就能較好的控制巖體的水平移動和變形，而且這樣還有利于礦產的回采。④根據計算，該礦山的開采應該堅持在水平面462m以上進行開采，而462m以下的礦體需要作為永久的礦柱來對待，尤其是斷層附近更應該保留這些礦柱，而且其寬度應該保持在5m以上，這樣才能在礦體開采時更加穩固。⑤爆破工作應該由經驗豐富的工作人員來開展，否則不僅會對爆破人員的生命安全造成嚴重的危害，同時也影響工程的整體進度。

4 結束語

而Fuzzy數學理論和模型的實際應用，證明能夠準確預算磷礦山體下開采的安全性和制定切實可行的技術方案，在保證山體穩定的情況下達到礦產開發的目的，在以后的地下礦產開發中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]彭紅明.貴州省開陽磷礦洋水礦區崩塌形成機理研究[D].成都理工大學，2012年.

[2]葉萬軍，楊更社，王羅惠，劉慧.煤礦安全事故的一種預測方法[J].自然災害學報，2010（4）.

[3]李小雙，李耀基，王孟來.深部磷礦地下開采安全隱患與防治措施研究[J].采礦技術，2013（3）.

作者簡介：陳群（1969-），男，湖北黃梅人，水電八局、水電八局工程設備公司市場營銷辦主任。endprint

摘要：磷礦山體下開采的風險是十分大的，而且工作的進展要受到復雜的地質地形的影響。只有對礦區地質的開采情況有充分的了解，并做出安全性的預測才能減少安全事故的發生，保證工程的順利開展。本文作者從事水電工程和礦山施工管理多年，通過Fuzzy數學模型的建立，對開采的安全性進行了準確的預測和計算，為地下礦山開采作業提供了設計參考。

關鍵詞：磷礦山體下 采礦工程 安全預測 技術決策

磷礦山體下的開采工程相比露天的礦山開采，存在著很多不確定的危險因素，尤其是地下巖石移動和山體坍塌等各種事故誘因的影響，開采的難度和危險系數都非常的高。而Fuzzy數學理論的應用，對于預測山體的穩定性有非常大的促進作用。如某地的礦山旁有大量的建筑物，在礦山下進行開采很有可能造成山體滑坡或者坍塌，本文將利用Fuzzy數學理論及模型，對該問題進行安全性的預測和開采技術方案的設定研究。

1 磷礦山體下開采工程的情況概述

該開采工程處在湘西南的山區，地形復雜且地勢陡峭，山體坡度一般的都在35°-65°，甚至有的地方已經達到了70°-90°，而最大的相對高差竟達到了240m以上。該區周圍的礦產資源非常的豐厚，但是通過地質勘測表明該區巖石的完整性非常差，礦山開采的地區周圍有很多的裂縫和斷層發育，這對于山體下礦產的開采有非常大的限制。

2 Fuzzy數學模型的建立對本區安全性的預測

對于Fuzzy數學模型而言，可以用地面下沉值Ss=K1K2M（A1）M（A2）來表示，其中K1代表地面下沉的系數，而K2則代表礦產開采的厚度，而這個厚度是一個準確的常量值。而工程還沒有確定的一些參數M（A1）則可以由公式來推導出來

M（A1）=ξD1■■exp-ξ3■■dx

其中ξi（i=1，2，3，…）代表的是特定工程的參數，D1代表的是開采地區的條件，而ZH代表的是工程的開采深度。

Fuzzy模式的最大的優點就是能夠兼顧所有的影響權重，適用于大量的礦山工程。根據礦山的實際情況得出巖層移動角在65度到70度之間，并根據該測量模型計算出了本區最大的垂直移動量是133.6mm，水平移動量是163.4mm，傾斜值是6.3mm·m-1，大部分地段的水平拉伸變形值是1.5-4.5mm·m-1等，由此判定嚴格按照設計的方案進行開采，并且在開場邊界用一些點柱進行支撐，礦產的開采工程具有一定的穩定性。

3 磷礦山體下開采安全影響因素和技術方案分析

3.1 磷礦山體下開采安全影響因素分析

雖然本區的礦產開發具有一定的穩定性，但是仍然存在著一些不安全的因素，如果不按照開采工程的施工方案進行還有可能存在一些危險，主要有以下幾個方面：第一，露天坑的危險因素。由于進行地下開采時上面是露天的礦坑，這些礦坑的石頭風化非常嚴重，一旦受到震動就可能造成露天的邊坡垮塌，給礦井下面的開采造成震動。而開采的地方處于亞熱帶地區，降雨量較多增加礦井的排水量，嚴重影響礦產的回采。第二，開采準備工作不周因素。礦產開采工程是一項技術性要求很高的工程項目，之前的準備工作必須十分的到位才能較好的減少危險的發生。如一些礦區開采時巷道的斷面不夠寬，機械設備與人通行不暢，導致開采人員受到機械的挫傷；還有一些關鍵部位沒有設置防火標識，一旦出現火情，工作人員及開采人員沒有辦法逃生。第三，開采施工不當等因素。開采人員的經驗和技術不到位，如爆破時彈藥的燃放地點不當或者裝的火藥過多，造成石頭飛出安全區域炸傷開采人員；開采的順序不當，在沒有參考當地的地質情況下導通裂隙水，致使礦井地下水的上涌，增大了礦井的排水量并威脅開采人員的生命安全。

3.2 磷礦山體下開采工程技術方案的設定

根據對磷礦山體下開采工程的預測，可以制定一些切實可行而又安全高效的技術方案，包括以下幾個方面：①通過計算分析得出，在坡度較陡的山區進行地下礦產開采，對地表自然坡造成的水平移動性要大于垂直移動性，因此一定要更加注重山體的水平移動和變形問題。②在進行礦山開采時要在采區周圍建立地面巖體移動觀測站，掌握地面第一手的觀測數據，以便應對隨時變化的山體，以指導下一步的生產。③礦產開采的順序應該是先開采山峰的下方礦段，之后向山外逐步推進，如此就能較好的控制巖體的水平移動和變形，而且這樣還有利于礦產的回采。④根據計算，該礦山的開采應該堅持在水平面462m以上進行開采，而462m以下的礦體需要作為永久的礦柱來對待，尤其是斷層附近更應該保留這些礦柱，而且其寬度應該保持在5m以上，這樣才能在礦體開采時更加穩固。⑤爆破工作應該由經驗豐富的工作人員來開展，否則不僅會對爆破人員的生命安全造成嚴重的危害，同時也影響工程的整體進度。

4 結束語

而Fuzzy數學理論和模型的實際應用，證明能夠準確預算磷礦山體下開采的安全性和制定切實可行的技術方案，在保證山體穩定的情況下達到礦產開發的目的，在以后的地下礦產開發中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]彭紅明.貴州省開陽磷礦洋水礦區崩塌形成機理研究[D].成都理工大學，2012年.

[2]葉萬軍，楊更社，王羅惠，劉慧.煤礦安全事故的一種預測方法[J].自然災害學報，2010（4）.

[3]李小雙，李耀基，王孟來.深部磷礦地下開采安全隱患與防治措施研究[J].采礦技術，2013（3）.

作者簡介：陳群（1969-），男，湖北黃梅人，水電八局、水電八局工程設備公司市場營銷辦主任。endprint