有色金屬采礦施工過程中不安全技術因素與措施

通訊作者：王書昭，1988年1月，男，漢族，湖南衡陽人，現任中國有色金屬工業西安勘察設計研究院有限公司項目經理，中級工程師，碩士研究生。研究方向：采礦工程設計、數字礦山、采礦方法。

摘要：我國有色金屬礦產資源十分豐富，與煤礦資源相比，有色金屬礦床資源賦存條件復雜，其開采方法種類多、開采難度大，在采礦施工過程中容易發生各種安全事故。本文首先對礦山開采施工中的幾種不安全因素進行研究和分析，然后針對不同的安全因素提出有效的措施，從而減少有色金屬礦山開采施工過程中安全事故的發生，并有效提升有色金屬礦山開采施工的安全管理系統。

關鍵詞：有色金屬;采礦施工;不安全因素;措施

Abstract： China is rich in non-ferrous metal mineral resources. Compared with coal mine resources， the occurrence conditions of non-ferrous metal mineral resources are complex. There are many kinds of mining methods and mining difficulties. Various safety accidents are prone to occur in the process of mining construction. This paper first studies and analyzes several unsafe factors in the mining construction， and then puts forward effective measures for different safety factors， so as to reduce the occurrence of safety accidents in the mining construction process of non-ferrous metal mines， and effectively improve the safety management system of mining construction of non-ferrous metal mines.

Keywords： Nonferrous metals; Mining construction; Unsafe factors; Measures

一、前言

隨著我國經濟建設地不斷發展和推進，人們對于有色金屬的需求量也越來越大。然而，與煤礦資源相比，有色金屬礦床資源賦存條件復雜，其開采方法種類多、開采難度大，在采礦施工過程中容易發生各種安全事故[1]。比如，冒頂、坍塌、片幫等諸多事故的發生均可能導致嚴重的后果，不僅會威脅到施工人員的人身安全，還會導致正常的開采活動難以進行。因此，本文以有色金屬礦山開采的施工為研究對象，對開采施工過程中的不安全因素進行有效的研究和分析，針對不同的安全因素提出有效的措施，確保礦山開采施工過程中的人身財產安全，從而確保礦石產量和礦山經濟效益。

二、有色金屬礦山采礦方法

（一）崩落法

目前，有色金屬礦山崩落法主要分為以下兩類：一種是階段強制崩落法，另一種是自然崩落法。第一種崩落法適用于厚度較大的礦體。第二種崩落法可以大大地降低礦山的開采成本，并且可以有效地提高礦山開采效率。

（二）空場采礦法

空場采礦法，又稱自然支撐采礦法，是指在回采過程中，主要依靠圍巖自身的穩固性或少量的礦柱、人工支柱來支撐采空區的采礦方法。一般適用于礦石及圍巖相當穩固，允許有相當大暴露面的礦床[2]。隨著采礦技術和鑿巖設備地不斷發展，礦山開采規模越來越大，為了滿足生產能力的需求，人們對空場法進行了更加深入地研究與改進，探索出中深孔落礦的分段空場法（包括分段鑿巖分段出礦或分段鑿巖階段出礦）。這種方法可以提高礦塊生產能力，且可以確保礦石運搬等流程更為有序[3]。

（三）充填采礦法

充填采礦法的運用在礦山開采中已越來越普遍，甚至成為新建礦山能否審批的重點審查對象，然而充填體的質量達不到要求，往往達不到預期效果[4]。在礦山充填過程中，大多采用尾砂充填，對于尾砂的運用需求量是非常大，同時要求尾砂具有很高的濃度系數，并且不斷的形成不脫水與濃縮的膠結體結構，從而保證形成的充填體具有較好的黏結性與抗壓強度。使用充填采礦法對采空區進行充填，一方面確保了礦山地壓穩定，提高礦山開采的安全性;另一方面提高了礦石的回收率，減少礦產資源的浪費。

三、有色金屬采礦施工過程中出現的不安全技術因素分析

通過對有色金屬礦多年地開采設計與施工經驗，總結出如下安全問題：一是對于巷道施工的安全性問題，二是礦石運輸的安全性問題，三是自然環境影響下的安全性問題[5-6]。

（一）巷道施工不安全因素分析

有色金屬開采的施工過程中，一般借助于良好的巷道結構進入相關開采工作面，這對巷道的結構設計提出了較高的要求，巷道主要是礦石、廢石運輸與人員材料運輸的通道。一方面，我國有色金屬礦山一般采用無軌運輸方式和有軌電機車的運輸方式。其中，無軌運輸方式，對于人行道側，要求運輸設備與巷道距離在1.2 m以上，非人行道側，運輸設備與巷道間距需在0.6 m以上。有軌運輸方式又可分成兩種，第一種為單軌運輸巷道，第二種是雙軌運輸巷道。需要對運輸的設備和支護的間隔大于等于0.3 m才可以確保運輸的安全，成本較高。單軌的軌道的優勢是可以大大地降低掘進量，縮短施工周期、降低工程投資造價，其缺點是加入錯車場后道岔較多、管理復雜，影響運輸能力。從安全角度分析，與雙軌運輸相比，單軌運輸的安全系數低，安全事故的發生率高。另一方面，對巷道支護進行施工時，在圍巖性質、地下水、掘進面積等諸多因素的影響下，施工作業可能會導致大面積冒頂、片幫等事故的發生，對于開采活動較為不利。

（二）礦石運輸的不安全因素分析

礦石的運輸主要包括井下運輸和地表運輸。首先，在井下對金屬礦石進行開采過程中，采場的劃分對開采效率、安全等問題影響均較大。在對地下礦產資源分布情況進行勘查后，對采場、巷道、運輸軌道等進行合理規劃設計顯得非常重要，而部分企業為節省施工成本，不按照規劃設計進行開采，違規施工，容易造成巷道、采空區頂部無法承受地壓力而造成坍塌、透水等事故，這不僅是對作業人員的安全的不負責，帶來嚴重的安全風險問題，同時也會嚴重影響礦石的開采進程，降低礦山產量。此外，在地表運輸過程中，為確保礦石和廢石有序運輸至選廠和廢石場，采用有軌運輸方式是較為經濟合理的一種方式。對于有軌運輸方式，需要在選廠與井下主運輸巷道之間設計一條軌道進行中轉，由于有軌運輸通常通過電機車牽引幾輛礦車，待礦車裝滿礦石后，其重量較大，運輸過程中可能發生脫軌，裝卸載過程可能導致礦廢石飛出，這都可能對作業人員的人身安全造成威脅，因此運輸設備的管理問題不容忽視。

（三）自然環境影響下的不安全因素分析

對有色金屬礦進行開采過程中，經常因地質條件的影響而產生居多問題，這不僅包括工作人員自身操作問題，還包括工作人員對地質條件的認識問題。諸如礦體圍巖的巖性、破碎問題導致開采過程中運輸巷道或采空區垮塌、冒落等，從而影響后續開采;地熱因素影響作業人員的工作狀態，容易造成脫水、虛脫等危害工作人員身體健康;地下水分布等因素影響開采環境，致使開采機械無法正常進行工作，并可能發生透水、淹井等問題。

四、施工安全問題解決策略

（一）強化井巷工程施工安全措施

冒頂片幫事故主要發生在掘進工作面、巷道開岔或貫通初、大斷面硐室、破碎帶等。冒頂片幫在井巷掘進過程中常發生，極意造成作業人員傷亡。防止井巷工程施工中的冒頂片幫的措施有：

1. 作業面放炮以后，必須立即通風，待炮煙吹散之后，派有經驗的工人進入工作面進行“敲幫問頂”。

2. 在不穩固巖層中掘進井巷，最大控頂距要保持在作業規程規定的范圍內。

3. 采用棚式支架時，支架背板一定要背嚴、背實，不能有空頂空幫現象。

4. 天井支架的架設必須保證質量。

5 主井施工臨時支護不宜過長，要經常檢查，防止松動片幫。

（二）加強施工設備的管理

在有色金屬礦山開采的過程中，由于設備問題產生的安全事故層出不窮，造成較大的人員傷亡以及財產損失，因此在開采過程中需要定期做好設備的管理與維護工作，切實的做好設備的更新換代工作。隨著科技的不斷進步以及工業的需要，礦石的生產規模在不斷加大，有色金屬的需求數量也日益增大，如果運輸設備不能及時進行維護，在開采過程中機械設備無法正常工作，將會致使生產規模達不到預期目標，因此要對采礦設備進行及時的檢修和保養，對于陳舊的設備，運用功能齊全的設備進行代替，例如，運用高度自動一體化或自身帶有緊急裝備的設備進行有效的替代[7]。

（三）加強工作人員的安全防護

針對不可避免的自然環境因素的影響，分別從不同的角度提出措施，從工作人員的角度分析，工作人員缺少足夠的安全意識，開采工作基本屬于體力勞動，對工作人員的文化水平要求較低，工作之前需要進行有效的培訓。雖然具備開采經驗，但是整體安全意識欠缺，會致使操作失誤出現安全事故[8-9]。從管理層面分析，諸多礦山企業沒有設置相關的管理機構，安全措施沒有進行落實，比如缺少先進的急救裝備、作業人員定位系統設施、開采安全管理規范的制定。

一方面，需要對管理人員、施工人員進行安全培訓和現場管理培訓，提升工作人員的安全意識。通過合理的設計安全施工的主要監管體系及管理工作的機制，確保各個管理的有關措施可以嚴格的遵循管理需要進行有效的落實。與有關的監管單位有效結合，對采礦的工作人員進行安全技能培訓，同時確保特殊工種具備特種作業證書，并要求持證上崗，對普通的工作人員安全培訓要做好記錄工作，每個工作人員進行安全知識定期考核;提升工作人員的自主性和積極性，創新培訓方式行，運用豐富的培訓手段、多媒體方法，展開形象、生動的安全事故、有關案例，更新工作人員對危險問題的認識。另一方面，加強對作業人員安全保護裝置的配置與管理，制定安全管理規范，清晰獎罰制度，對違規操作的員工，實施處罰的有關措施，針對采礦施工的機械設備，安排固定人員進行統一的登記管理，實現開采前申請，開采后報備的規范流程，將責任管理制度落到實處，保證開采施工安全。

五、結論

在采礦領域中，進行有效的安全管理是主要的方向，其涉及安全生產和生產效益，為了進一步地降低安全事故發生，要根據有色金屬的采礦施工優勢和礦山的地理位置進行分析，合理運用先進的開采技術，強化和整頓人員管理以及設備的維護，提升采礦活動的安全性。本文以有色金屬礦山開采的施工為研究對象，對開采施工過程中的不安全因素進行有效的研究和分析，并針對不同的安全因素提出了有效的措施，可以減少礦山開采施工過程中的人身財產安全，具有一定的參考價值。

參考文獻：

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