論我國金屬礦山地下開采安全防護措施及開采方法的選擇

張雷

摘 要：目前，我國礦產事業在快速發展，采礦方法也在不斷更新改進。為了確保礦產資源的可持續發展，就要對礦山進行深度開采。文章主要分析了金屬礦山地下開采存在的問題，并闡述了我國金屬礦山地下開采安全防護措施以及我國金屬礦開采方法選擇應注意的因素。

關鍵詞：金屬礦山；地下開采方法；通風；地質條件

一、引言

金屬礦主要指的是有色金屬礦產、黑色金屬礦產、貴金屬礦產、輕金屬礦產，經過冶煉可以從中將金屬元素的礦產提取出來。而金屬礦山的地下開采作為采礦技術的一個重要組成部分，因開采環境具有一定的特殊性，通常對技術有著較高的要求，所以選用合理的金屬礦山地下開采方法就顯得尤為重要。此外，為了能從根本上提高地下金屬礦的開采效率，降低采礦的損失，也要注意一些影響地下礦開采的因素，最終確定出合理的采礦方案。

二、金屬礦地下開采的基本情況

礦體的開采主要分為兩種方式：露天開采、地下開采。整個地下開采過程是通過礦床的開拓、礦塊的采準、切割和回采來完成的。從近年來我國金屬礦山地下開采的情況來看，地下開采的金屬礦山越來越多，并且每一道開采工序都實現了機械化操作取代手工作業，明顯提高了開采的自動化程度。目前，我國地下金屬礦開采將地下連續開采技術作為一種先進技術。如果金屬礦體的硬度較小，那么開采時各個工序就連續平行的進行施工；如果礦體硬度大，則將開采過程分為若干個施工段，要求不同施工段的各個工序能保持連續平行施工，要實現這一要求就需要在開采時協調好各個工序。國外有著較為齊全的地下采礦裝備系列，機械化程度高，從鑿巖、裝藥到轉運，機械化配套作業全部實現完成，整改過程中各道工序都無需手工體力操作，有較高的自動化程度。地下無軌采礦工藝成為國際先進采礦工藝技術的標志。

三、金屬礦山地下開采存在的問題

1、通風普遍不符合要求

目前，很多金屬礦山井下都沒有瓦斯，也沒有重視起強制性的機械通風工作。第一，不合理的局部通風。金屬地下開采中，在長距離的掘進處沒有設置局部通風機進行供風；第二，不完善的通風設施。缺少很多必要的通風設施，如：擋風墻、風窗、密閉等，致使井下風流短路，并且不能及時封閉井下廢棄的巷道，出現了嚴重的漏風現象，降低了井下通風效率；第三，不完善的通風系統。在金屬礦地下開采時沒有實行強制性的全負壓機械通風，甚至還出現短路風、串聯風或循環風。

2、防透水方面存在問題

第一，有的金屬礦山沒有嚴格執行先探后掘的原則，也不了解一些歷史開采情況，使其在開采與掘進的過程中與老采空區、舊井巷貫通，從而發生了透水事故；第二，有一些金屬礦井井口的標高要比歷史洪水的水位低很多或者事前沒有深入調查歷史洪水水位，所以每當遇到暴雨等極端天氣就能可能會引發洪水；第三，有一部分金屬礦山從建礦初期開始就沒有詳細調查當地水文地質資料，在開采過程中也沒有掌握地質狀況，所以不可避免的在開采中就發生了意外事故。

3、安全出口有問題

盡管現在基本解決了金屬礦地下開采安全出口的問題，但是仍難以保證每個中段或者每個采場都能有兩個安全出口。有的采場順路天井并沒有設置人行梯子，也缺少安全平臺，有的人行天井還沒有設置梯子或扶手，人員很難順利通過，還存在一定危險性，沒有發揮出安全出口的應有作用。

四、我國金屬礦山地下開采安全防護措施

1、改善通風的對策

第一，加強局部通風。可以以每個掘進頭長短以及所需風量的大小作為依據，合理選擇風筒直徑、局扇型號等技術參數，正確的設置局扇安裝的位置以及通風線路；第二，地下開采金屬礦山可以將機械通風作為安全許可條件，同時要及時修改國家要求的金屬礦山安全規程，使強制性機械通風真正成為礦山安全開采的決定性條件之一；第三，做好井下測風工作。由各級安全生產監督部門來檢查地下開采礦山的通風安全，檢查的范圍包括總回風量、每日井下的總進風量等，在此基礎上，也有必要增設一些通風設施。

2、防止透水事故的有效對策

第一，要詳細的調查金屬礦山地下開采的水文地質條件，責令停產水文資料不明的情況，進一步對其勘探，發現水文地質存在問題要及時采取有效的應對措施；第二，詳細核查礦井井田內的采空區地表塌陷范圍內的地形情況，對礦井范圍內的老井、小礦井以及老采空區等也要進行調查，從多方面確保開采安全。

3、解決安全出口問題的對策

及時淘汰那些多年失修的豎井井架設備以及不符合設計要求的提升設備，定期嚴格檢測提升設備的安全性。此外，必須要保證形成兩個安全出口和大的通風系統，每個采場和每個中段也要有兩個安全出口，這是硬性要求。

五、我國金屬礦山地下開采方法的選擇應注意的因素

在金屬礦山地下開采的過程中有多方面因素都影響著開采方法的選擇，比如：工程地質條件、礦體的種類、地應力狀態、開采技術及經濟指標等。由于我國對金屬礦的需求逐步增加，所以要重視金屬礦資源開發的高效性，選擇開采方法時，要充分考慮以下因素：

1、工程地質條件

在金屬礦地下開采前，應該先對工程地質條件和礦體的物理力學性質有全面了解，這些因素會直接影響到礦體的穩定性。在了解礦山的工程地質條件基礎上，對采場的構成要素和采礦的具體方法進一步確認。在考察工程地質條件時，還要考慮巖體的結構、斷層、分布等因素，這些對于選擇開采方法都有很大的影響。

2、礦體的質量和種類

按照礦石顏色來劃分，將其分為黑色金屬礦、有色金屬礦和貴金屬礦三大類。黑色金屬礦以鐵礦為主，有色金屬礦包括鋁、銅、鉗、鋅等，貴金屬礦主要指金、銀。不同的礦體，采取不一樣的開采方法。由于鐵礦的價值較低，所以通常情況下采用崩落采礦法和空場采礦法，如果使用填充采礦法，成本會隨之增加，并且填充物本身的價值可能比鐵礦要高，所以不宜使用；有色金屬礦和重金屬礦有較高價值，所以采用崩落法或者空場采礦法，損失比較大，為了提高回收率，降低采礦損失，采用填充采礦法是比較合理的。

3、安全問題

金屬礦的地下開采過程中，經常存在一些問題，也會影響到開采方法的選擇，比如：安全管理工作的基礎部分薄弱，安全監管力度不夠，對工人的安全教育培訓流于形式等。為了保證安全生產，需要礦山開采企業加強安全管理，制定科學的事故應急預案，一旦發生事故能快速做出回應。企業要對員工展開安全生產教育培訓，提高員工的安全意識，監控危險源，使得地下開采工作能安全進行。

4、地應力狀態

礦石開采受地應力的影響較大，所以，應該在礦石開采前，對礦石的分布及地應力狀況有一個全面的了解，以便確定最佳采礦方法。由于采礦結構在地應力狀態的影響下會發生變化和破壞，所以，它對選擇采礦方法來說是非常關鍵的。在金屬礦山地下開采的實際工作中，如果巷道和采場是橢圓斷面，那么開采狀態就是最佳的。在這種狀態下開采，會使巷道與采場之間能保持穩定的受力狀態，圍巖的狀態也更穩定，礦石的開采量也由此增加，提高了金屬礦開采的經濟效益。

總之，通過上述分析可知，我國金屬礦山地下開采還有很多問題存在，需要從多方面加強安全防護，并選擇合理的開采方法，以確保開采安全。

參考文獻：

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