礦山地下開采安全防護(hù)方法探究

路志敏

（青海煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心，青海 西寧 810008）

地下礦山安全防護(hù)要受到采礦企業(yè)以及相關(guān)部門的高度重視。安全防護(hù)工作的落實(shí)，既可以給企業(yè)和國家?guī)砗艽蟮慕?jīng)濟(jì)效益，也能合理有效地保障工作人員以及礦區(qū)周圍居民的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)而保護(hù)我國地質(zhì)環(huán)境[1]。在進(jìn)行地下礦山安全防護(hù)工作時(shí)，要從安全隱患的成因以及機(jī)制著手進(jìn)行研究，找到根本原因，從根本上消除安全隱患，真正地實(shí)現(xiàn)地下礦山的安全開采和管理。

1 安全防護(hù)方法

1.1 選用合理的采礦方法

采空區(qū)是地下礦山開采活動(dòng)中的最大的安全隱患，工作人員由于自身因素或者機(jī)械設(shè)備開挖所致的地表下層的“空洞”現(xiàn)象。此“空洞”給地下礦山開采活動(dòng)帶來極大的安全事故隱患，進(jìn)而威脅到采礦工作人員的生命安全以及機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。對采空區(qū)容易造成損害的方式有局部塌陷、頂板塌落、頂板凸起、斷層破裂等。因此，安全防護(hù)方法要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究。

選用合理的采礦方法是最基本的地下礦山安全防護(hù)方法。礦山開采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)表明，未嚴(yán)格遵守采礦流程和相關(guān)規(guī)定是造成頂板塌陷，進(jìn)而導(dǎo)致礦山意外事故發(fā)生的主要因素[2]。因此，選用安全合理的采礦方式是保證地下礦山開采的必要前提，同時(shí)也要考慮大規(guī)模開采、提高采礦業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、開采技術(shù)簡單有效等諸多技術(shù)需求。對于礦山采空區(qū)，其安全治理對于采礦業(yè)的安全管理也是至關(guān)重要的，治理方法包括填充法、支持法、逐漸下沉法等先進(jìn)方法，尤其填充法的應(yīng)用給地下礦山安全開采提供了重要的保障。

在進(jìn)行地下礦山開采時(shí)，要全方位地對礦山安全、管理、開采工藝、經(jīng)濟(jì)效益等諸多因素進(jìn)行分析和研究，不同的高強(qiáng)度、大規(guī)模的開采活動(dòng)都是造成采空區(qū)頂板塌陷甚至安全事故發(fā)生的主要因素之一。在管理開采活動(dòng)中，也要加大對每個(gè)開采流程的控制力度，嚴(yán)格調(diào)控并提供大量的時(shí)間和空間，為踩空區(qū)頂板的檢測、井下通風(fēng)、廢棄物質(zhì)填充等提供實(shí)施的空間。

同時(shí)，在地下礦山開采過程中，要建立專業(yè)檢測小區(qū)，實(shí)時(shí)地對不同地質(zhì)條件和自然環(huán)境的礦山踩空區(qū)進(jìn)行檢測，以保證踩空工作的正常進(jìn)行；對于滿足采空區(qū)安全標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，實(shí)施封閉處理、充填廢石、加固頂板及邊坡等方式，更大程度地消除造成意外事故的隱患。頂板的分析和檢測是開采活動(dòng)的重中之重，其由于材料的多樣性，具有隨機(jī)性、不確定性的地質(zhì)特點(diǎn)如頂板的軟硬程度不同、構(gòu)造復(fù)雜程度、跨度大小等，要及時(shí)做好對于采空區(qū)的頂板檢測工作，為開采提供有利條件和安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)，便于進(jìn)行開采和安全管理。

1.2 完善安全防護(hù)體系

隨著地下礦山采礦的不斷發(fā)展，大型開采器械的使用也逐漸增多，其在開采活動(dòng)中有著很大的作用，如果器械發(fā)生故障時(shí)，會嚴(yán)重影響到開采的正常運(yùn)行。只有保證設(shè)備的正常使用，才能完成預(yù)定的工作量[3]。所以提高機(jī)械設(shè)備檢測維修和安全管理技術(shù)也是必不可少的，為此提出以下三點(diǎn)安全管理建議。

首要環(huán)節(jié)是要完善器械監(jiān)管體制和安全管理體系。不管在開采管理，還是在器械的檢測維修都不容小覷，從管理層人員到專業(yè)開采人員都要樹立“質(zhì)量第一”的理念，并完善安全管理體系，讓每位工作人員增強(qiáng)自身的安全責(zé)任意識。具體如下：第一，建立器械安全操作制度；第二，確保器械的定期檢修制度；第三，器械故障的及時(shí)處理制度；第四，易損零件的監(jiān)測制度；第五，易損壞器械質(zhì)量檢測制度。其次，建立質(zhì)量檢測小組，并且小組中每個(gè)成員必須具備相關(guān)的專業(yè)素質(zhì)，進(jìn)而加強(qiáng)地下礦山采礦設(shè)備的監(jiān)管工作。

質(zhì)量檢測基本標(biāo)準(zhǔn)為：小組的中的成員要涉及各個(gè)層面的技術(shù)，例如一線采礦技術(shù)、器械操作技術(shù)、器械檢測和維修技術(shù)等，保證質(zhì)量檢測小組技術(shù)的全面性；要有針對性，對于易損或者大型設(shè)備要進(jìn)行針對性地管理和監(jiān)測；定期對礦山開采活動(dòng)中的器械質(zhì)量進(jìn)行檢測，保證礦山開采工作人員的安全。最后，要引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的快捷性、方便性及準(zhǔn)確性進(jìn)行管理，并建立相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)庫，有助于易損設(shè)備的備件及時(shí)更換和使用。一旦器械發(fā)生故障，可以迅速找到故障位置，并進(jìn)行維修；既可以保證開采活動(dòng)的順利進(jìn)行，也能有效地為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供安全保障。

2 安全方法的應(yīng)用

（1）消除安全隱患。基于地下礦山的實(shí)際地質(zhì)、水文等地質(zhì)狀況，以及在礦山開采活動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)其成因：居民私自開采活動(dòng)的進(jìn)行，由于沒有做到科學(xué)合理的安全防護(hù)措施，在開采時(shí)對礦山地下的地質(zhì)環(huán)境以及水文條件等不夠重視，導(dǎo)致礦山開采完成后的采空區(qū)對于地表有很大的影響，進(jìn)而為地表坍塌及側(cè)移提供了條件；在地表塌落后，會使地下礦山向四周延伸，造成斷層等地質(zhì)裂隙，從而致使巖層的側(cè)移，甚至形成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害等[4]。利用安全防護(hù)方法可以有效消除意外事故的隱患。

（2）促進(jìn)安全防護(hù)工作。完整的安全防護(hù)體系在復(fù)雜的地下開采活動(dòng)中有很大的促進(jìn)作用。可以改善地下礦山開采中半封閉的開采環(huán)境，由于運(yùn)輸軌道和工作場地均處于地下較深的區(qū)域，并且工作場地狹窄，環(huán)境惡劣；同時(shí)地下礦山自身地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性和缺乏穩(wěn)定性，致使地下礦山在開采中頂板發(fā)生輕微移位、地下水滲入和突發(fā)的自然災(zāi)害如惡劣氣候等，此方法的應(yīng)用可以有效地保障安全防護(hù)工作的進(jìn)行。安全防護(hù)方法中建立的相關(guān)制度可以對于礦山工作人員有很好的規(guī)范作用。在地下礦山開采過程中，其整個(gè)生產(chǎn)流程有挖掘、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)葟?fù)雜過程。在礦石生產(chǎn)中出現(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系如礦山內(nèi)部的彼此影響、事故成因多樣等，每種關(guān)系均具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，給礦山意外事故的預(yù)測和控制帶來很大的困難。致使工作人員嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定進(jìn)行施工，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地下開采的有序進(jìn)行。完善的應(yīng)急處理的設(shè)施及機(jī)制，更有利于安全防護(hù)工作的實(shí)施。礦山多位于城鎮(zhèn)周圍地區(qū)，一旦有事故的發(fā)生，外部的救援人員和醫(yī)療服務(wù)可以第一時(shí)間實(shí)施救援，從而減少事故帶來的損失，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)語

通過對地下礦山安全隱患的分析和研究，并提出了相應(yīng)的安全防護(hù)方法，為地下礦山的安全開采和管理工作提供了一定的理論依據(jù)。同時(shí)，可以有效減少礦山意外事故的發(fā)生，從而促進(jìn)地下礦山開采工作的順利進(jìn)行。

[1]吳劍秋,劉高揚(yáng).流形方法在露天轉(zhuǎn)地下開采礦山邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2018,13(1):62-66.

[2]楊明財(cái),盛建龍,劉艷章,等.基于有限元分析的露天轉(zhuǎn)地下開采隔離礦柱尺寸研究[J].化工礦物與加工,2017,03(1):38-40.

[3]李驊錦,何雨森.極限訓(xùn)練機(jī)在礦山開采最大下沉值估算中的應(yīng)用[J].人民長江,2017,48(8):68-72.

[4]李驊錦,何雨森.極限訓(xùn)練機(jī)在礦山開采最大下沉值估算中的應(yīng)用[J].人民長江,2017,48(8):68-72.