采礦工程中的采礦新技術與施工安全研究

劉軻 高洪彪

1.通鋼集團板石礦業有限責任公司 吉林白山 134304

2.吉林省恒信安全生產事務有限公司 吉林長春 130000

社會在進步，城市建設的腳步也在加快，采礦行業也呈現出巨大變革，采礦企業憑借先進理念對采礦新技術進行探究并極大程度地結合了施工安全研究，將采礦工程中所遇到的一些問題逐一突破，發揮采礦新技術的應有效用，使其特點得到極大程度的釋放并在各施工環節中滲透，有序完成采礦過程并提高最終的開采效率。

1 采礦工程中采礦新技術的特點

采礦工程中采礦新技術的特點如下：①中國采礦企業已擁有一些先進技術，而且可以根據實際地形和采礦需求有針對性地選用，與礦區情況相結合，繼而凸顯采礦新技術的多元性。中國礦產資源相對豐富，同時環境因素也對開采有著較為直接的影響，在應用采礦技術時需結合地質特征，這凸顯出采礦新技術的綜合性。②采礦工程分為地下和露天兩種形式，對采礦技術有著極高的要求，這樣才能保證開采的安全性。采礦企業憑借先進理念，及時更新技術，緊跟時代前行的腳步，對各操作環節而言又有著不同的規范和嚴格的標準，因而凸顯出新技術的復雜性。③采礦新技術具有流動性特點。采礦企業可根據采礦需求進行技術改革。多種不同的技術之間存在著一定的聯系，需要做好協調工作，這樣才能使采礦效率得到極大的提升[1]。

2 采礦技術與施工安全現狀

隨著采礦工程的規模逐漸擴大，礦山的開采頻率也不斷提升，但隨之帶來的安全事故也在急劇增多。為了提高安全系數，降低人員傷亡，就必須及時掌握采礦技術及影響施工安全的因素。首先，地下礦山環境復雜，在開采過程中應使用適宜的開采技術。以礦山的實際情況為基礎，進行開采作業，還要借助有效的輔助系統，在一定程度上防止開采事故的發生。但是這種做法也增加了施工安全管理的難度。其次，在施工過程中由于工作人員缺乏安全意識，不具備過硬技術手段，致使出現操作不當或行為不規范的現象，從而不能采取有效的防護措施進行作業。再者，采礦設備性能落后，部分施工單位在采礦時依舊采用傳統的氣腿式鑿巖機機械裝備，既沉重又影響施工進度，對于一些關鍵的環節，甚至用人工鉆進的方式來完成，不僅耗費大量的人力、物力，而且存在一定的安全隱患，采礦工程沿用這種傳統的采礦技術對施工安全帶來不利影響，先進的設備沒有得到大范圍的推行。最后，對于光面爆破這一先進的技術在部分采礦企業中也沒有得到采用，究其原因是缺乏相關的技術支持[2]。

3 采礦技術的種類

3.1 露天采礦技術

在中國采礦工程施工過程中，與其他采礦技術相比，露天開采是一種安全系數最高的技術，運用該項技術，不僅能夠增加開采數量，還能在降低采礦損失的同時，提高開采效率，充分發揮了露天采礦技術的優勢，因此，露天開采技術在很多領域得到廣泛使用。由于受到不同地質類型的影響，該項技術無法達到在所有礦石開采工程中使用的目的，它適用于礦床規模大、埋藏深度大以及使用到大型機械設備的礦產資源開采領域中，且得到廣泛使用。利用這種技術可以直接將礦體上方巖層剝離開后實施礦石開采，且沒有必要再構建巷道，為工程施工相關工作提供便利條件。然而，露天開采技術還有一些不容忽視的消極影響，即：在具體的使用過程中，會嚴重危害生態環境，以至于為之后的恢復工作帶來嚴峻的挑戰。

3.2 填充開采技術

填充開采技術的應用范圍是在開采后及時填充地下采空區域，防止發生上層土壤和巖石坍塌的情況，避免出現安全事故。它對周圍礦石和土層等支撐不穩定的礦區起到保護作用，填充開采技術在礦床開采的各個階段使用最頻繁。在工程施工過程中運用這項技術，不僅能有效保護礦床的地下環境，還能將開采力度發揮到最大限度的同時，實現資源的有效回收。同時，填充采礦技術也可以用在地表有珍貴、稀有的礦產資源需要保護的礦區。

3.3 深礦井開采技術

所謂深井開采，其實就是深井筒開采，通常是指埋在與地表有一定深度的礦體。而深井開采是深于地表800m的礦體。在深井開采時，施工人員有必要加強開采技術的應用。這是由于深井中地壓和地溫相對來說較高。當進行深部開采時，礦井溫度隨著距地表的深度越來越高，遠遠超出人體所能承受的范圍，長此以往，會對施工人員的健康造成一定影響，甚至會威脅到人身安全，因此，在深礦井開采過程中，要在保證施工人員安全的情況下，采取降溫措施，以此來確保礦井正常施工[3]。

3.4 機械化開采技術

現在最常用的開采技術就是機械化開采技術。依據不同的工作形式，可分為露天采礦法和地下采礦法。露天采礦法是在開采之前，必須用機械先剝離礦體表面上方的巖石和土壤，由于礦體直接暴露在地表的因素，為露天開采帶來了很多便利，如：便于采礦機械操作、提高安全性、減少礦石損失，保障效益的同時，降低了成本，以此獲得收益的最大化。相較于露天采礦技術，地下采礦技術具有很大的危險性，若機械操作不當，礦井就會面臨坍塌等安全事故，目前，地下采礦技術多用于金屬礦山的開采。隨著國家對環保節能的大力提倡，地下采礦技術也進行了有效的改革，利用尾砂膠結充填這一現代新型環保開采技術實施地下開采，其不僅能處理尾礦污染，還能在開采時降低對自然環境的損壞程度。

4 采礦工程中不安全因素分析

4.1 巷道掘進環節

在金屬礦山的開采中，井下車場軌道安全間隙的設計具有一定的不安全性，通常在對巷道進行掘進時易出現不同程度的安全隱患，最常見的是高度過低的情況，使施工的整體安全性有所下降。

4.2 巷道工程技術因素

目前，金屬礦山地下單軌運輸建設工程一般就是單線巷道運輸。在金屬礦山地下掘進工程中，單線軌道既能滿足金屬礦山生產運輸的需要，又能減少開拓工程量，縮短工期，控制工程造價，所以多數金屬礦山企業更傾向采用單線巷道。但從安全角度看，單線巷道容易造成生產運輸道路擁堵，造成運輸不暢，發生車輛及人員傷亡等安全問題。同時，一些礦井巷道曲率過小，在運輸過程中輪胎容易磨損，增加了發生安全事故的可能性。再者由于地質結構破碎，在巷道支護過程中，局部施工造成周圍擾動，造成巷道頂部出現大面積落石現象，造成人員傷亡[4]。

4.3 工作面施工因素

金屬礦山礦產資源的開采是在礦房內完成的，通常通過開辟完成的巷道進入礦房，并采用合理的采礦方法進行作業，促進相關采礦工作的順利進行。在礦房內，整個工作面的施工質量對金屬的安全開采有著最直接的影響，包括進行切割作業的效果，切割工作完成后的頂板暴露面積，借助爆破方法崩落礦石時炮孔的施工質量等。在實際生產中，由于各種因素的影響，工作面在施工工藝、施工方法和各項技術參數上存在一些漏洞，導致工作面施工穩定性差，圍巖強度減弱，不能滿足金屬礦山開采的實際要求，增加了發生安全事故的可能性。

5 采礦工程中采礦新技術探究

5.1 充填采礦技術

通常，在回采工作面的推進過程中，作業人員會借助一些充填料來完成采空區的充填，或者選用與支架結合的手段來充填，使采礦的充填技術更加完善。實際操作中，對于采空區的充填，可選用已成型的充填體來完成對地壓的后續管理，預防圍巖崩落的情況出現，避免地表下沉，使作業人員的采礦環境更為安全，降低礦石自燃導致火災事故的概率。

5.2 空場采礦技術

空場采礦技術的應用具有一定的普遍性，其原理是把礦塊劃分為礦房和礦柱，同時考慮后續的回采情況。應用該技術時，在完成礦房的回采后還應對礦柱進行回采。對礦房進行回采時多選用敞空形式，同時還應依托圍巖和礦柱維護。采空區處理一般是在礦房回采結束后進行，以保證礦柱回采的順利完成。

5.3 殘留礦開采技術

在地下礦石資源的開采過程中，以往傳統的施工技術已暴露出一定的缺陷，同時亂采亂挖的情況愈發嚴重，因此在采場中存留著部分礦體，造成資源的浪費。采礦企業加大了開采力度，借助礦區勘查的相關技術來對殘留的礦體進行切實有效的開采，同時通過監測和預警等技術來對存留的資源進行有效利用，在技術實踐中不斷提升整體開采水平。

5.4 崩落采礦技術

在金屬礦山開采中，無底柱分段崩落采礦技術已凸顯出其高效性和穩定性，在中國已引入多年，在實踐中應用較為成熟。同時，該技術也處于不斷的改進中，其應用能夠增加崩礦量，而且可采用電動式無軌采礦設備，最大限度地節約成本，增加采礦量，提升采礦的整體作業效率，提升企業的經濟效益[5]。

6 采礦工程中采礦新技術下的施工安全策略

6.1 增強安全意識突顯管理成效

在實際采礦中，施工隊應通過多種不同的手段來最大限度地增強全員的安全意識，使之規范自身行為并做到相互監督，切實有效地減少安全事故的發生。施工隊可在每月的固定時間開展安全培訓和宣傳，借助預警等手段使作業人員能夠按規定操作，突顯管理成效。采礦工程中還需注重安全預防這一環節，一方面需要對地形位置及區域內的地質構造等進行全面的調研，并對開采技術及方案進行設計；另一方面在了解情況后，準確預測施工中可能出現的一些問題，結合以往開采經驗來擬定有針對性的對策，使安全在準備工作中就得到極大程度的保障。

6.2 借助科學技術營造良好氛圍

采礦環境復雜，對各項操作有著較多的高要求，那么需依托較為先進的技術，避免資源的殘留。例如，在施工前，可以借助優勢較多的無人駕駛技術來對金屬礦山相關數據進行智能化采集，降低整體成本，保障作業人員的生命安全，切實有效提升采礦的效率。部分采礦企業還嘗試在礦山中安裝采集數據的傳感器，同時還安設了智能監測設備，通過自動化系統來對智能汽車進行操控，為采礦工作營造良好的氛圍。

6.3 完善安全制度加大管理力度

各采礦企業應結合自身情況來制定相應的安全制度，避免盲目看重經濟利益，以免在加快施工進度時出現安全問題。例如：部分采礦企業制定了與自身情況相符的采礦管理諸多安全條例，對一線作業人員實施管理，使其操作必須滿足開采標準。作業人員具備安全從業證書方可上崗，否則不得任用。只有這樣，才能提升管理效果。

6.4 巧用安全教育改善管理質量

采礦企業以長遠的眼光來設計安全教育和宣傳活動等，針對災難應急制訂相應的計劃，將安全事故發生的概率降至最低，也使作業人員具備一定的防護能力。在多種不同的安全宣傳下，采礦企業的管理質量得以提升，整體的開采效率也得到有效提升，安全管理也能得到有效落實并凸顯出其應有的效用。

6.5 重視社會保險提升抵御能力

在社會進步的前提下，保險已成為應對多種不同風險的重要手段。采礦作業有著一定的危險性，可借助事業投保來保障作業人員的安全。即使在作業中因意外而導致身體殘疾或已不再具備工作能力的情況下，保險也可以為其帶來長效性的生活保障，使之享有醫療權利而無后顧之憂，才可讓其安心工作。采礦企業也應在保險方式下相應地增強自身的抵御能力。

6.6 注重安全常識教育，使工作人員樹立安全意識

現如今，在采礦施工過程中，由于部分工作人員自身缺乏安全意識、采礦工作精神松懈、忽視安全出產，致使發生安全事故。因此，加強安全常識教育，提高工作人員的安全意識是保證采礦工程施工安全的重要基礎，必須從每名施工人員做起。采礦企業必須定期對施工人員進行安全常識教育和相關技能培訓，尤其要明確安全出產的重要性，將安全出產作為每名施工人員的工作規范。想要使施工人員在具體工作中規范自己的行為，就必須提高他們的知識技能，以此來保證其按照出產規范操作機械設備。除此之外，還要訓練施工人員安全防護措施，一旦發生安全事故，使其具備應急逃生的能力，如：可開展實際演練的活動，在施工人員不知情的情況下，啟動緊急預警裝置，不僅能夠了解相關人員對技能掌握情況，還能提高施工人員的應對能力，從而為保障采礦施工順利進行奠定堅實的基礎。

7 結語

綜上所述，采礦工程在新時期下對采礦技術有著較多的高要求，這也是施工安全得到保障的基礎，以應對復雜且具體有危險性的作業環境，降低安全事故在后續作業中發生的概率，避免給作業人員的生命安全構成威脅，使整體開采進度不受影響。采礦企業對新技術的特點進行探究，結合以往采礦技術的優勢，對操作中的不足進行切實有效的完善，使采礦效率得到極大程度的提升，同時凸顯高質量，通過多手段的宣傳來增強全員的安全意識。