論地下礦山大型機械化開采安全管理技術的應用

付 剛

（中鋼集團山東礦業有限公司，山東 臨沂 276000）

地下礦山機械化開采，可加快開采進程，降低資源損失，維護作業人員的生命安全。不過在地下礦山機械化開采中，由于大型機械設備的應用，難免會存在安全問題，如通風問題及尾氣污染、機械傷害等，這些與開采環境、開采設備及人員操作有直接關系。為此，就需加強開采過程中的安全管理，落實規范化操作，保證開采工作的有序開展。

1 地下礦山大型機械化開采安全管理必要性

礦產資源在目前我國社會發展中占據重要位置，是我國未來較長時間內重點扶持的項目之一。據現有資料統計可知，我國9成以上的能源及8成以上的工業原料的原材料均以礦產為主，可見在工業生產中的重要性。為此，應加大對礦產資源開發和利用的重視力度，采取科學有效措施，保障礦產開采的有效性和安全性[1]。

傳統礦山開采多是以人工作業為主，人工成本較大，且容易因為地下作業環境復雜，增加傷亡率，阻礙礦產行業的發展。現隨著技術水平的提高，在礦山開采中，加大了機械化作業頻率，利用先進設備加快開采進程，從而維護人員生命安全，避免資源浪費，增大礦產開發和利用率。不過在地下礦山開采中，大型機械化作業存在的危險性也是不容忽視的，這就需要做好安全管理和防護工作，及時解決和處理存在的隱患問題，推動開采作業的順利進行。

在地下礦山開采中，隨著開采深度的逐漸增加、地下開采工作面的增加，導致可能受地下開采影響的圈定的巖移范圍越來越大，地表出現坍塌等危險事故的可能性越大。同時工作面地壓人身財產安全構成威脅。所以在開采中，要結合這一點做好安全管理規劃，選擇合理技術手段，營造安全作業環境[2]。在地下礦山開采中，存在有害氣體污染、放射污染、固體廢物污染及噪音污染等問題，所以在使用機械化作業時，需考慮這些污染問題帶來的影響，制定科學防控措施，以維護人們的生命安全，提高礦山開采效率。

2 地下礦山大型機械化開采安全管理技術

2.1 頂板安全管理

（1）科學選擇采礦方法。地下礦山機械化開采中，頂板事故的發生與技術規程不合理有直接關系，所以在開采作業中，應做好現場勘查，科學選擇開采方法，維持開采安全性和經濟性。另外，為避免頂板事故的出現，開采方法確定后，要檢查回采作業面的工作內容及強度，降低回采難度，增大整體安全系數。從大新錳礦開采的實際情況來看，以往采用兩步回采分段空長嗣后充填法，然而因底盤漏斗難以維護，故而采用機械化水平充填法，這樣在確保充填質量，對控頂高度予以有效控制的情況下，頂板事故的發生幾率就會切實降低。

（2）加強掘進面的頂板管理。地下礦山開采中，如果遇到松軟掘進土層，需要架設永久支架，維持掘進面的穩固性，確保機械作業安全。一般情況下，永久支架與掘進面的距離控制在3米左右，如果涂層柔軟度較高，穩定性差，可適當縮短兩者間距，以維護機械作業安全。井巷的檢查工作也要做好，如果支架出現彎曲、歪斜、折斷，應立即予以修復，或是直接更換，這樣方可將頂板事故的發生幾率降至最低。從大新錳礦的情況來看，頂板巖石是較為穩固的，但在深部地壓逐漸加大之時，掘進面也要予以格外關注，井巷的檢查不能有絲毫放松。

（3）頂板鑒定和分級管理。目前我國對于地下礦山頂板鑒定與分級管理有明確要求，先將頂板劃分三個等級，一級頂板巖層的松軟度較高，壓碎程度、斷層尺寸及跨度都相對較大，滲水率較高；二級頂板雖然巖層的松軟度也較高，但相比于一級頂板，其斷層面積較小，頂板位置附著三角巖體結構；三級頂板巖層肌理等的發展呈不均勻狀態，斷層較為明顯，機械作業中容易出現坍塌問題，需科學設置支撐結構。地下礦山機械化開采中，要準確確定頂板級別，針對不同級別頂板特征采取科學管理方式。

（4）采空區處理。采空區處理的及時性，直接關系到開采作業的進行效率，一旦出現問題引發頂板事故，將會增加后續工作量。現階段采空區處理使用的方式有充填、封閉和崩落這三種。其中充填是目前最有效果的處理技術，但充填所需材料較多，會造成較大的成本浪費，要求施工企業根據自身條件科學選擇[3]。而崩落與充填正相反，資金成本低廉，但使用中容易破壞地表結構，增加事故發生率。封閉處理法的操作較為簡單，成本適中，但較為適用于小型地下礦山的開采，且在應用中要配合回采面的保護處理，以維護施工安全。以某地下礦山為例，其使用的是水平分層充填法，因為礦山并未留有礦柱，每階段的回采面積也超過了七萬，所以務必改進充填質量，接頂充填率需達到要求，確保并未接頂的空區不會連接成片。

2.2 設備安全管理

地下礦山機械化開采作業中會應用到較多的大型機械化設備，一旦這些機械設備發生故障，勢必會阻礙開采工作的推進，增加開采危險性。因此，為保證地下礦山開采效率和安全，做好機械設備安全管理就變得尤為重要。另外，改進地下礦山開采機械設備運行效率，也可維持開采產量，使開采作業在固定時間內完成。鑒于提高開采設備的完備率與利用率對生產的意義重大,根據實際操作中監測的影響設備正常運轉因素和故障預測結果，工作人員需要從以下幾點來做好開采機械的管理工作：

（1）完善設備質量管理體系。機械設備質量管理體系的建立和完善，為機械設備質量管理提供了幫助，做好機械設備的實時管控，加強設備維修養護，可及時發現存在問題并加加以解決，維持設備的正常運轉，同時，質量管理體系可讓每一位管理者與職工都意識到“質量為本”的重要性，通過完善的機械質量管理體系，將設備損壞問題責任到人。質量管理體系的內容有：操作和質量跟蹤制度、定期保養跟蹤制度、故障處理跟蹤制度、部件報損和處理管理制度、大金額設備管理制度、意外損壞部件管理制度。

（2）構建專業管理團隊。機械設備安全管理落實需要專業團隊支撐，為此，應結合礦山開采具體要求及設備性能，建立一支專業性強、素質水平高的管理團隊，做好機械設備的細致檢查和管理，控制問題的產生。同時，在專業管理團隊構建中，要遵循以下幾項原則，優化團隊整體水平：一是科學劃分職能權限，做好機械設備的管理和維護；二是明確小組工作制，加大大型設備的檢查驗收力度，保障設備安全穩定運行。

（3）實現計算機信息化管理。人員需利用計算機和信息技術開展機械設備安全管理工作，對設備種類、數量、屬性、性能參數、配套設施予以詳細記錄，明確設備使用狀態、使用年限等內容，并根據這些信息推測可能出現的故障問題，進而加大預防和控制力度，減少損失和傷亡率。傳統設備管理中存在以下問題：備品及配件長期積壓，急需物品供應不足；查詢和調取難度大；生產計劃不全面，缺貨少貨現象嚴重；統計工作量大，人工作業難以達到規范要求。鑒于此，借助計算機信息化管理，可將相關數據資料以數字化的形式轉移到管理系統中，以系統的智能化處理，了解現存問題，做好后續補充和調整作業，從而規避材料損耗或供應不足現象。另外，當機械設備發生故障時,可以快速定位設備信息,提高無紙化信息處理的工作效率。

（4）加強安全控制管理效果。安全管理是一項長期性的工作，要求工作人員樹立正確的管理意識，積極參與各項專業培訓，了解安全隱患及危險因素，并參照自身工作經驗，給出相應的解決措施，降低地下礦山機械化開采的難度和危險系數。另外，在開展大型機械化開采作業前，應先做好現場勘測和評估，制定完善的安全管理制度，規范管理行為。且落實獎懲制度，對存在的違法違規行為予以及時制止，全面推進開采工作的順利開展。

2.3 增強員工安全防范意識

組織安全培訓活動，是采礦企業安全管理的關鍵環節。對于采礦企業來說，要想提高安全管理水平，首要前提是構建一整套完善且合理的安全培訓機制。從安全培訓形式到安全培訓教材，再到安全培訓時間等，都要形成一整套體系。另外，采礦企業還要根據崗位工作需要，開展有針對性、有目的性的安全培訓活動，增強各崗位員工的責任意識與安全防范意識，一次提高員工的工作水平，降低安全風險系數。

2.4 堅持預防為主的安全生產原則

安全生產是采礦企業實現可持續發展戰略目標的必要前提。對于采礦企業來說，要客觀認知安全與生產的關系，安全是生產的前提，生產則是安全的重要表現。如果無法保障安全，那么，企業的生產活動也無法持續穩定運轉，進而制約企業的穩定發展。

采礦企業的安全管理工作，不僅是簡單的安全事故處理，而是要將安全控制理念滲透到整個生產流程中，從根源上排除非安全性要素，降低發生安全事故的概率。且督促采礦人員端正工作態度，抓住消除非安全性要素的時機，采取一系列切實可行的處理措施。在生產活動過程中，定期組織檢查活動，及時發現和排除安全隱患，促使生產活動的有序運轉。

3 結語

綜上，地下礦山大型機械化開采應當制定科學合理的安全管理方案，做好計算機信息化管理，且完善設備質量管理體系，科學選擇采礦方法，以此增大作業安全系數，防止坍塌等危險事故的發生，維護礦產經濟效益。