采礦工程設計與施工中應注意的問題與措施

楊克湘

摘要：銅鐵礦作為工業化生產中極為重要的礦產資源，相對于露天銅礦的開采，井下銅礦的開采不但施工難度大，而且涉及的開采技術、設備等都極為復雜，必須采用專業的、先進的開采方法才能有效的保障銅礦開采的產量、貧損與施工安全。本文對采礦工程設計與施工中的注意問題與對策做出闡述及分析。

關鍵詞：井下采礦;設計施工;問題;措施

我國的銅鐵礦開采由于礦層深度深，開采難度大，各類事故帶來的風險高，雖然經過多年的不懈努力，井下采礦的安全生產取得了前所未有的進步，但是銅鐵礦的開采仍存在著諸多問題亟待我們進一步研究解決。一、地質構造概況

玉溪礦業有限公司大紅山銅礦屬海底火山噴發沉積變質中厚緩傾斜礦床。礦體傾角20～35°（局部地段大于35°），構造及節理裂隙發育，呈層狀、似層狀產出，礦區共有3個含鐵銅礦體（I3、I2、I1）和四個含銅鐵礦體（Ic、Ib、la、Io），自上而下分別為Ic→I3→Ib→I2→la→I1→lo）。其中I3、I2含鐵銅礦體規模大，是主要的開采對象。大紅山礦體呈緩傾斜一傾斜銅鐵多層平行產出，礦體厚度薄～中厚～厚大，形態與傾角變化較大，礦體及圍巖中等穩固，圍巖層理發育。由于礦體呈銅一鐵互層現象，品位變化大，夾石多且厚度變化大，采礦中夾石剔除困難。

二、采礦方法的相關概述

在對礦山進行開采之前，采礦人員必須事先做好相關的技術分析工作，熟知中深孔采礦技術的基本情況。玉溪礦業有限公司大紅山銅礦“銅鐵合采”的主體支撐技術是下向大直徑深孔側向崩礦技術。大直徑深孔崩礦法有諸多優點，主要表現在：（1）炸藥單耗低，只有0.35～0.45kg/t，而常規小分段空場法扇形孔單耗為0.7～0.77kg/to（2）采切工程量小，由于采用垂直下向孔回采厚大礦體時下向孔布置較深，可達50-60m，這樣減少分段鑿巖巷道，使得采切工程量明顯較少，采切千噸比由原來的6m～10m/kt降低到2～5m/kt;（3）因盤區切頂工程與廢石充填綜合考慮，極大地提高了廢石充填能力。大紅山銅礦研究了下向大直徑深孔高切割槽回采工藝，實現了切割槽大爆破工藝靈活應用，實現了采礦效率及安全保障質的飛躍，鞏固及加深了大直徑深孔工藝的推廣應用。

空場嗣后充填采礦法中采場結構尺寸較大，使得采場暴露面積較大，受出礦時間的影響，圍巖暴露時間較長。頂板巖石往往在拉應力的作用下發生冒落，冒落到一定程度，形成"拱”穩定下來。由于采場頂板拱內的巖石已發生冒落，不再承載上覆巖層重力荷載，因此上覆巖層重力荷載轉移到采場四周圍巖，從而導致四周圍巖破壞滑移，即所謂的片幫。

三、采礦工程設計施工要點分析

采礦工程設計主要按照《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423-2006）及相關安全、技術操作規程規范執行。

（一）施工準備

作業人員必須經過嚴格的安全教育知識與技術技能培訓，并考核合格，掌握相關的安全措施和作業技術技能，特種作業人員必須持證上崗作業。其次，作業人員必須穿好工作服、戴好安全帽、水鞋、口罩、照明、炮煙檢測儀、自救器后方能入坑進行井下作業。最后，進入作業現場之前，做好現場準備工作，所需材料配備齊全（臨時支護材料、永久支護材料、通風設備設施等材料）。

（二）施工質量

1.施工過程中必須嚴格按設計圖紙給定的方位、坡度及施工順序進行施工并控制工程的斷面規格。

2.為了減小巷道支護量，提高工程合格率，減小爆破作業對圍巖的破壞，要求工程掘進一律采用光面爆破。

3.在工程施工過程中，應加強現場跟蹤工作，核實斷層、傾角和坑道礦體揭露情況，若現場頂幫巖層發生變化時，要及時取得工程揭露的地質信息并反饋于設計者。遇斷層且節理發育地段，要及時采取支護措施，必要時組織支護現場辦公，安全確認后才能繼續作業。

4.測繪技術人員要精準給出施工測量點，控制好工程的標高、方位、坡度、進尺，防止工程的意外貫通，并做好相應點的貫通、預貫通標記，及時下發貫通、預貫通通知，并做好相應點的設備設施保護工作，并懸掛警示標志和做好放炮前的站崗放哨工作，確保安全施工。

（三）施工標準及措施

1.作業人員進入現場時必須認真檢測一氧化碳濃度，認清進退線路，清理頂幫浮石;確保現場照明充足，對鑿巖設備及相關設施等安全確認進行檢查無誤后方可進行作業。

2.現場用到的風水管、電纜線路必須安裝整齊、規范，現場要做到無雜物、無積渣、無積水。

3.作業過程中，施工單位必須安排專人進行現場跟班，與作業人員同時上下班，監督現場作業安全，落實各項安全措施，確保施工安全。

4.危險工程施工必須列入危險源點管理范疇，安防措施應落實到位，組織、保障有力，施工過程中發現或存在的問題，措施上必須落實到位。

5.加強巖石破碎段的監管力度，認真清理浮石，確認無安全隱患后才能進行作業。

（四）頂板管理

1.在工程施工過程中揭露斷層、節理、裂隙時，要隨時觀察頂板、側幫的巖石變化情況，當頂板發生變化出現安全隱患時，必須先處理隱患后方作業;如遇到巖石較破碎地帶，需認真清理浮石，做好安全確認，對頂幫采用錨桿或錨網噴漿等支護方式進行處理，才能繼續施工。

2.現場處理大面積浮石時，必須先從各個方向進行觀察且商定出切實可行的處理方案后再行處理，若出現大的安全隱患時，必須立即停止現場所有作業，將所有作業人員撤退出工作面，并安排人員在所有可能進入到該作業現場的進路安全位置進行站崗，禁止人員進入。同時立即通知現場值班領導，并及時與設計者聯系，經組織現場辦公后，確定最終處理方案，確保安全后才能繼續進行作業。

四、結束語

采礦工程周圍的環境比較復雜，企業需要采用科學合理的采礦設計方案與施工安全措施，這樣才可以切實提升采礦施工的安全性，在提升采礦效率的基礎上，為企業贏得更多的效益，促進采礦行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423-2006）.

[2]《有色金屬采礦設計規范》GB50771-2012.

[3]《有色金屬礦山井巷工程設計規范》GB50915-2013.

[4]玉溪礦業有限公司大紅山銅礦銅鐵合采工程化試驗區域開采順序及結構參數優化研究2018年度報告。

[5]玉溪礦業有限公司大紅山銅礦充填系統參數優化關鍵技術研究2018年度報告.