復(fù)雜地質(zhì)條件下采礦安全保障措施研究

許彥會

摘要：國內(nèi)當(dāng)前的支柱產(chǎn)業(yè)包括礦產(chǎn)開采業(yè)，其涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域廣泛，涉獵的自然資源豐富，自然地質(zhì)條件環(huán)境的變化使得其開采過程復(fù)雜，科學(xué)合理計算和預(yù)測地表移動角和沉陷角對礦產(chǎn)資源的有效開采和開發(fā)具有重要影響，一旦計算錯誤帶來的損失不可估量。本文通過對影響礦井高效開采的地質(zhì)因素進(jìn)行分析，著重探討分析了復(fù)雜地質(zhì)條件下的采礦安全保障措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)開采；復(fù)雜地質(zhì)；安全措施

當(dāng)面臨自然地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的情形時，必須嚴(yán)格制定高標(biāo)準(zhǔn)高要求的開采規(guī)范和具體細(xì)節(jié)措施，這不僅體現(xiàn)了礦產(chǎn)資源開采的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更體現(xiàn)了礦產(chǎn)開采與環(huán)境之間不可分割的關(guān)系，因此必須牢牢樹立全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的開采方針和原則。

1、對不同結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件下礦井資源開采的硬件設(shè)施研究的實(shí)際價值

國內(nèi)能源資源中礦產(chǎn)資源占比較大，在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中也占有同樣重要的比重和經(jīng)濟(jì)地位，近年來礦產(chǎn)資源開采面臨的處境是淺層礦物儲量急劇減少，一味開采將會破壞自然環(huán)境的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)平衡。由國家能源部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，開采深度大于600米的礦井?dāng)?shù)量急劇增加，按照這種發(fā)展趨勢將在2050年達(dá)到1500米左右，這表明礦物開采過程變得越來越難。但慶幸的是當(dāng)前國內(nèi)深層礦物儲藏量豐富，但對其探明量和深層地質(zhì)條件下的開采沒有進(jìn)行有效的利用。由于礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，其儲量有限，盲目開采使得資源儲量急劇減少。

2、礦井開采的地質(zhì)環(huán)境因素分析

影響礦井有效安全開采的地質(zhì)條件是多種多樣的，主要包括礦層的結(jié)構(gòu)、巖層構(gòu)造、易燃易爆氣體分布、壓力、度差異等條件，上述因素對礦產(chǎn)資源的安全開采都發(fā)揮著重要的影響作用，但影響其安全開采的決定性因素還是礦區(qū)的巖層的構(gòu)造以及礦區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境。

2.1地質(zhì)構(gòu)造

斷層和陷落柱通常是地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜環(huán)境最主要的兩個方面。在實(shí)際的礦產(chǎn)資源開采過程中，斷層這一過程具有很大的風(fēng)險潛伏性和危害性，如果在開采過程中遇到特殊情況即地質(zhì)斷層時，則會給開采帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更有甚者嚴(yán)重威脅到工作人員的生命財產(chǎn)安全。

2.2陷落柱

陷落柱通過改變礦層地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而使得礦物的儲量急劇減少，因此對礦物開采的有效安全進(jìn)行造成危害。陷落柱場多見于大面積的石灰石巖層構(gòu)造，通常是通過地下水的長期侵蝕造成的巖石溶蝕過程，因此早期的洞穴由此出現(xiàn)。由于地層表面物質(zhì)重量的增加且地層下部結(jié)構(gòu)的顯著變化，使得洞穴之上的礦層下沉，間接大規(guī)模破壞了礦層結(jié)構(gòu)。通在實(shí)際礦物開采中，沒有人會為規(guī)避陷落柱的影響而避開原來的開采路線，大多都是用頂板防止陷落柱給礦物開采帶來影響。原方案對頂板和巷道的一系列的優(yōu)化處理無疑阻礙了礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)與利用。

2.3水文以及地質(zhì)條件的影響

我們通常所講的水文地質(zhì)可以狹義的理解為自然環(huán)境中地球表層下部水資源的空間分布與運(yùn)動。我們再礦山開采的操作過程中往往會存在含水巖層與礦層相鄰近的特殊情況，大多數(shù)含水層分布于礦層上部，中間是厚度較小的砂礫層。一旦操作不小心將會使得砂礫層斷裂，造成含水層下沉，導(dǎo)致礦井被積水破壞，必須通過抽水的方式解決這些問題，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。必須對這一開采過程進(jìn)行細(xì)致科學(xué)的研究和處理，進(jìn)而消除這種隱患。

3、復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采過程中可采用的安全防護(hù)措施

基于以上對現(xiàn)階段復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山開采過程中存在的各種安全隱患問題及其影響因素分析，筆者認(rèn)為要想加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采工作安全管理，應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面著手。

3.1選用科學(xué)合理的地下采礦方法

實(shí)踐中可以看到，采空區(qū)是現(xiàn)當(dāng)前復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下資源開采過程中存在的最大安全問題和隱患之一，開采作業(yè)人員因個人以及機(jī)械設(shè)備等因素而所致地表下層出現(xiàn)“空洞”。當(dāng)出現(xiàn)“空洞”問題時，可能會對復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山的地下開采作業(yè)人員帶來嚴(yán)重的安全威脅。對于采空區(qū)而言，容易受到損害的問題時局部塌陷以及頂板塌落和斷層破裂等，實(shí)踐中可采用的安全防護(hù)措施應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況而定。在此過程中，應(yīng)當(dāng)先確保地下開采安全可靠性，同時還要考慮復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山大規(guī)模開采以及采礦業(yè)效益提高和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。在復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采時，應(yīng)當(dāng)對復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山進(jìn)行全方位的加強(qiáng)安全管理，并且綜合分析其開采的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)效益。復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采時應(yīng)當(dāng)建立專門的檢測區(qū)域，對各種地質(zhì)條件以及自然環(huán)境條件的復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山踩空區(qū)分別檢測，以確保踩空作業(yè)能夠有效進(jìn)行。能夠有效滿足采空區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行封閉處理，并且充填適量的廢石，對頂板與邊坡進(jìn)行加固處理。

3.2加強(qiáng)地下開采安全評價，提高采礦作業(yè)安全可靠性

第一，增強(qiáng)作業(yè)人員教育培訓(xùn)，培養(yǎng)人員安全意識。在山開采過程中應(yīng)當(dāng)針對作業(yè)人員加強(qiáng)安全培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識以及自我保護(hù)技能。因復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山井下作業(yè)環(huán)境非常復(fù)雜而且多變，所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場對施工人員安全培訓(xùn)。基于工作性質(zhì)的考慮，應(yīng)當(dāng)對一線人員與管理層分別培訓(xùn)，其內(nèi)容應(yīng)當(dāng)有差異。比如，一線人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)培訓(xùn)井下安全操作技能，并且按照需求傳授易發(fā)事故的處理技能，定期或不定期組織一線人員進(jìn)安全演練；管理人員，的培訓(xùn)重點(diǎn)時井下作業(yè)安全管理理念，增強(qiáng)安全防范意識并系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識[3]。第二，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山井下環(huán)境條件。復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山井下作業(yè)安全評價過程在，機(jī)械設(shè)備以及作業(yè)環(huán)境都會對開采人員的人身安全產(chǎn)生威脅，為此需積極優(yōu)化機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)，不斷提高井下開采環(huán)境條件，這有利于井下作業(yè)設(shè)施的有效運(yùn)行，對于增強(qiáng)作業(yè)人員的身心愉悅感以及降低人為因素造成的安全隱患具有非常重要的作用。優(yōu)化機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)與提高其運(yùn)行效率至關(guān)重要，同時通過機(jī)械設(shè)備的整體組件有效管控來有效提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和效率。在復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山井下開采安全評價時，設(shè)備管理與維護(hù)至關(guān)重要，應(yīng)當(dāng)及時淘汰落后的生產(chǎn)設(shè)備，盡可能引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，以此來提升井下作業(yè)整體效能及其安全可靠性。第三，建立健全井下作業(yè)安全管理機(jī)制，對各開采環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山井下開采過程中的安全評價工作，應(yīng)當(dāng)通過嚴(yán)格安全管理制度的制定與落實(shí)來實(shí)現(xiàn)。

4、結(jié)束語

綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采屬于高危行業(yè)，加強(qiáng)地下開采過程中的安全管理至關(guān)重要，應(yīng)當(dāng)給予高度重視。實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)不斷建立和完善地下開采安全管理機(jī)制，強(qiáng)化開采人員的安全意識并加大安全管控，這樣才能為復(fù)雜地質(zhì)條件下礦山地下開采以及企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李洪蛟.復(fù)雜地質(zhì)條件下開采的安全施工隱患分析[J].中國高新區(qū)，2017（21）：25.

[2]劉斌武.復(fù)雜地質(zhì)條件下開采對地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地質(zhì)安全的影響分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（21）：114-115.

（作者單位：山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司）