摘 要:采礦工程為國家工業生產與人民生活提供各種必需的礦業資源,是國民經濟的基礎。隨著我國現代化建設的提速,礦業開采量也不斷提高,礦井深度不斷加深,安全問題、開采區塌陷問題、環境污染問題也接踵而至。這就需要我們創新采礦技術,升級施工安全管理。本文將對這一問題展開討論。
關鍵詞:采礦工程中;采礦技術;施工安全
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.083
改革開放以來,我國礦業取得了長足的發展。2017年,我國煤炭產量達到35.2億噸,鐵礦石產量達到12.3億噸,黃金產量達到426.1噸[1]。目前我國礦業生產能力已經躍居世界前列,在“十三五”期間,礦業還將迎來很大的發展。因此,研究采礦技術,加強施工安全,具有非?,F實的意義。
1 采礦工程與采礦技術的特點
(1)采礦方式復雜。我國幅員遼闊,各地地質條件、地質構造、水文條件復雜,因此采礦方式也復雜多樣。就煤炭開采而言,有立井開拓、平硐垌開拓、斜井開拓、綜合開拓四種方式,還可根據井型分為露天開采與深井開采;就有色金屬開采而言,也有立井開拓、平硐垌開拓、斜井開拓、綜合開拓四種方式,有色金屬采礦也可分為露天井與礦井[2]?!仨毟鶕V山的實際條件,具體情況具體分析,選擇科學的采礦方式。
(2)井下采礦工藝復雜。由于井下環境復雜,要面對瓦斯突出、地下水涌出、沖擊地壓、燃燒、爆炸、坍塌、熱害等各種不確定危險,因而井下采礦工藝也較為復雜。井下作業不僅需要做好掘進、回采,還必須做好通風、排水、供電、運輸等各個輔助環節的工作。且同一個礦井不同地段的地質條件、地質構造都可能存在著較大的區別,這就更加增添了井下采礦的難度,技術人員必須根據礦井內部的具體情況,選擇多種采礦工藝,否則便無法保證作業安全。
(3)井下開采技術管理亟待轉型。長期以來,井下開采走的是高投入、高耗能、高耗水、高排放、高污染、低產出、低效益的粗放型增長道路,以致礦業企業生產成本多年來居高不下。據統計,2014年中國采礦業利潤率為9.67%,2016年下降為3.68%;2016年,礦業凈資產利潤率、資產利潤率均為負值;2013年以來,國內煤炭、黑色金屬、有色金屬礦業生產都出現了大面積虧損[3]。面對礦業生產經營上的危機,井下開采技術管理必須轉型,從粗放型轉向精細化,否則無法提高生產效率,壓縮生產成本。
2 采礦工程中的采礦技術
(1)露天開采技術。露天開采指的是從敞露地表的礦場剝離巖石,得到礦石的作業過程。露天開采包括穿孔、爆破、采裝、運輸、排土各個環節;與井下開采相比,露天開采資源利用率高、回采率高、貧化率低,成本低、勞動生產率高、勞動條件好。但露天開采需要排出大量廢石碎石,需要占有大量農田,初期投資較大,且露天開采受氣候影響較大,不能全天候連續作業[4]。
(2)地下采礦技術。地下采礦指的是通過在礦床內開拓地下巷道,把礦體分割為井田、階段、采區,以礦塊為基本同采單元進行回采;地下采礦包括落礦、搬運礦石、地壓管理等各個環節。同露天開采相比,地下采礦技術難度要高得多,但由于我國絕大多數露天礦床開采殆盡,且大多數煤礦、黑色金屬、有色金屬深埋地下,因此必須采用地下開采方式。常用的地下采礦方法包括充填采礦法、空場采礦法、崩落采礦法等。目前,國外正在推行煤炭地下氣化技術,這是值得我們學習借鑒的。
3 加強采礦施工安全的措施
(1)推進采礦技術現代化、信息化。目前,國內礦業生產的科技水平不高,大量依賴人工作業,而礦井深度卻在不斷加深,井下條件日趨復雜,很難保證井下施工安全。因此,加強采礦施工安全的治本之策在于推進采礦技術的現代化、信息化。——采礦企業必須積極引進、研究高效率、大型化、自動化采礦設備,力爭實現礦山開采全盤機械化,力爭實現無人化開采作業(煤礦開采尤其要注意應用煤炭地下氣化技術,變物理采煤為化學采煤,不僅提高回采率,還能保證礦工人身安全)。同時,還要應用計算機模擬、虛擬現實技術,打造數字礦山,實現礦業生產的數字化、信息化。
(2)嚴格貫徹執行《礦山安全法》。有關部門必須嚴格貫徹執行《中華人民共和國礦山安全法》,每年必須經常性進行礦山安全檢查,礦業企業必須按照檢查人員提出的意見改進安全措施;必須嚴格執行事故責任追究制,出現井下傷亡事故,必須追究礦業企業領導的刑事責任;安全檢查不能事先通風報信,嚴禁任何人提前泄露安全檢查的消息。目前國有礦業企業進行的安全檢查,仍然是一種內部封閉式檢查,難以真正做到自我監督。所以,在條件允許的情況下,應當嘗試建立獨立的安全監查體系。一旦發生井下傷亡事故,必須進行及時、全面、細致的調查,并自覺接受公眾與媒體的透明化監督,向全社會公布事故情況。
(3)建立井下安全信息反應系統。目前國內礦業企業信息化建設較為落后,信息化系統的開發和應用程度不高;為此,必須建立并完善井下安全信息反應系統。必須在井下各個地段布置傳感器,實時監測溫度、水、瓦斯濃度、二氧化碳濃度、空氣中氧含量、以及地壓的變化,一旦發現異常,必須立即組織礦工撤離,而不能盲目強行作業。
4 結束語
當前,我國礦業生產存在著開采條件差、生產技術落后、安全投入不足、從業人員素質低等問題。我們應當積極升級采礦技術,實行精細化施工安全管理,促進礦業生產可持續發展。
參考文獻:
[1]張凱.采礦工程中的采礦技術與施工安全探討[J].世界有色金屬,2018(06):65-66.
[2]張少帥.試論采礦工程中的采礦技術與施工安全[J].民營科技,2018(04):7.
[3]李大應.簡述采礦工程中的采礦技術與施工安全[J].世界有色金屬,2017(22):71+73.
[4]常小強.采礦工程的采礦技術與施工安全的研究與探討[J].能源與節能,2016(09):169-170.
作者簡介:靳海華(1977-),男,山西晉城人,本科,副總工程師,研究方向:礦山機電技術應用。