采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全

欒文成

摘? 要： 礦產(chǎn)資源對于我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展具有重要的作用，地下開采是礦山作業(yè)的重要方式，做好其開采的規(guī)范性和安全性保障，不僅可以保 證開采工作人員的生命安全，還可以提高礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益，有助于礦企的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 采礦工程;采礦技術(shù);安全

引言

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)體系的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著的提 高，對于金屬礦山資源的依賴程度也在不斷的提升。為了能夠順應(yīng)時(shí)代 的發(fā)展需要，需要加強(qiáng)對于地下金屬礦山采礦的技術(shù)研究。及時(shí)發(fā)現(xiàn)在 地下金屬礦山開采中所存在的安全隱患因素，采用先進(jìn)的地下金屬礦山 采礦技術(shù)和優(yōu)良的采礦工藝，來提高金屬礦山的采礦效果。希望能夠確 保采礦過程中的穩(wěn)定性，提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在采礦的過程中能 夠?qū)崿F(xiàn)信息化、機(jī)械化，大幅度提高采礦的速度和質(zhì)量，讓采礦的規(guī)模 得到有效的提升，能夠?yàn)槲覈闹T多行業(yè)發(fā)展提供資源保障。加強(qiáng)對地 下金屬礦山采礦技術(shù)的創(chuàng)新研究，還能夠減少金屬礦資源的浪費(fèi)，避免 對自然環(huán)境造成較大的危害。提高地下金屬礦山開采企業(yè)的綜合水平， 達(dá)到理想化的開采效果。

1 金屬礦山常用開采方式

1.1? 充填采礦法

金屬礦山的開采過程中，充填法是比較常用的一種采礦方式，此種 方法的主要原理為：在開采過程中采用充填料對開采區(qū)域進(jìn)行充填，其最 重要的優(yōu)勢是保證回采的安全性，礦體的采空區(qū)域和內(nèi)部填充材料以及支 柱之間能夠進(jìn)行配合，起到對采空區(qū)位置的支撐作用[1]。生產(chǎn)實(shí)踐表明， 充填采礦法與其他采礦法相比較，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：①采準(zhǔn)切割 工程量小，靈活性大;②礦石損失和貧化小;③能夠較有效地維護(hù)圍巖， 減少圍巖的移動(dòng)和防止其大量冒落;④對于薄礦脈或多品種礦石可以進(jìn)行 選別回采;⑤可防止礦床開采的內(nèi)因火災(zāi);⑥可利用廢石、尾礦用作充填 料;⑦控制地表塌陷;⑧改善地下采礦環(huán)境。充填法的主要缺點(diǎn)是：回采 工藝和充填工藝比較復(fù)雜，采礦和充填相互影響，如果回采作業(yè)機(jī)械化問 題不能妥善解決，則生產(chǎn)效率和能力均較低，加之充填料開采、加工、輸 送及其他一系列耗費(fèi)，故原礦噸成本將增加15～20元。

1.2? 崩落采礦法

在地下金屬礦上開采中崩落采礦技術(shù)一種較為常見的采礦技術(shù)，采礦 人員會結(jié)合實(shí)際開采情況和要求，合理運(yùn)用自然崩落采礦和分段崩落采礦 兩種工作形式。其中，分段崩落技術(shù)的運(yùn)用需要展開技術(shù)優(yōu)化加工，科學(xué) 設(shè)置相關(guān)機(jī)構(gòu)參數(shù)，促使能夠有效形成一定規(guī)模化的連續(xù)開采技術(shù)要求， 大大提升地下金屬礦上開采質(zhì)量和效率。無底柱崩落方法的使用則能夠幫 助現(xiàn)場工作人員增強(qiáng)地下金屬采礦強(qiáng)度[2] ，并且操作簡單方便，具有良好 的技術(shù)推廣性。而自然崩落采礦形式則是通過合理利用較大塊巖石自然重 力完成現(xiàn)場礦石的崩落，其科學(xué)有效平衡礦體的受力，能夠保證礦石由于 受到巖石自然受力作用產(chǎn)生周期性脫落礦體，這樣無疑能夠幫助采礦單位 節(jié)省更多的人力物力，創(chuàng)造出更多的社會經(jīng)濟(jì)效益。在未來地下金屬礦山 開采中，開采單位要想最大程度發(fā)揮出崩落采礦技術(shù)的價(jià)值作用，還需積 極引進(jìn)應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，這樣才能夠保障崩落開采技術(shù)被高效 規(guī)范應(yīng)用在地下金屬礦山連續(xù)開采作業(yè)中。

1.3? 空場采礦法

所謂“空場采礦法”，是在回采的過程中為了支撐采空區(qū)殘留的礦 柱，采空區(qū)始終保持空著的狀態(tài)。使用這種方法進(jìn)行采礦時(shí)，要求圍巖和 礦石必須十分穩(wěn)固，在操作的時(shí)候，要先對礦房進(jìn)行開采，然后再對礦柱 進(jìn)行開采。空場采礦法是一種比較簡單的方法，工人操作起來比較熟練， 損失較少，效率較高，因此，在實(shí)際中應(yīng)用得比較廣泛。如果對該方法進(jìn) 行細(xì)分，又可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法和留礦法 等。隨著采礦方法的不斷優(yōu)化，空場采礦主要應(yīng)用于兩種類型的礦井，一 種是大直徑深孔采礦，其主要開采方法是在地下采用聲控的方式促進(jìn)礦體 的崩落;另一種是在開采的過程中，采用連續(xù)作業(yè)的方式進(jìn)行采掘，不論 是出礦、落礦或者運(yùn)輸均是連續(xù)操作[3]。

2 安全防范措施

2.1? 開采爆破安全管理

在爆破工作實(shí)際開展的時(shí)候，應(yīng)該重視這一階段的安全管理細(xì)節(jié)， 爆破工藝管理和爆破物品運(yùn)輸管理屬于重要的內(nèi)容。爆破工作現(xiàn)場負(fù)責(zé) 人應(yīng)該具備基本的工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該以3年以上爆破工作、無重大責(zé)任事 故、明確預(yù)防和分析處理等要領(lǐng)為基本的參考方向。地下開采環(huán)節(jié)，需 要根據(jù)礦山爆破設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行，相應(yīng)的參數(shù)需要讓設(shè)計(jì)人員依照具體礦 巖條件加以更改，其他人員不可隨意的將其更改。爆破物品運(yùn)輸應(yīng)該根 據(jù)安全管理的實(shí)際要求落實(shí)具體的行動(dòng)和安全管控措施，運(yùn)輸車輛應(yīng)該 體現(xiàn)出密封性，其屬于專用車輛，避免炸藥和雷管的同時(shí)運(yùn)輸，押運(yùn)過 程中需要重視密切的觀察，相關(guān)的人員應(yīng)該緊隨車輛行動(dòng)。爆破之前， 還需落實(shí)好警戒和警報(bào)處理，及時(shí)的通知周邊人員合理的躲避，在爆破 之后，應(yīng)該及時(shí)的落實(shí)好機(jī)械通風(fēng)措施，將炮煙排出，避免作業(yè)人員在 整個(gè)過程中發(fā)生炮煙中毒。

2.2? 更新完善設(shè)備與軟件技術(shù)

在信息化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展時(shí)代背景下，礦山開采單位要想提高自身的 地下金屬礦資源開采質(zhì)量和效率，創(chuàng)造出更多穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)效益，就必須注重 及時(shí)更新完善設(shè)備和軟件技術(shù)，確保能夠充分發(fā)揮出各項(xiàng)礦山開采技術(shù)的 價(jià)值作用。因此，現(xiàn)代礦山開采單位要結(jié)合自身發(fā)展情況和市場要求，適 當(dāng)加大對各項(xiàng)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的引進(jìn)投資力度，確保能夠及時(shí)更新完善各 項(xiàng)設(shè)備設(shè)施，輔助開采人員更好發(fā)揮出各項(xiàng)開采技術(shù)的作用。值得注意的 是，采購部門在選擇引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備時(shí)，要加強(qiáng)與開采技術(shù)部門的密切合作 交流，在得到技術(shù)部門審核通過后才能夠進(jìn)行采購和投入使用。采礦單位 還需組建起高能力、高素質(zhì)的設(shè)備檢修維護(hù)隊(duì)伍，安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)對各 項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備的定期檢修維護(hù)工作，當(dāng)檢修維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)任何設(shè)備隱患問題 時(shí)，就必須在第一時(shí)間采取有效解決控制措施，確保設(shè)備能夠正常穩(wěn)定運(yùn) 行。而在軟件技術(shù)更新方面，采礦單位要圍繞生產(chǎn)內(nèi)容，合理引進(jìn)應(yīng)用先 進(jìn)的管理軟件，加強(qiáng)對整個(gè)開采管理過程各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的整理收集、處理 分析工作，構(gòu)建出完善的數(shù)據(jù)庫，方便管理人員隨時(shí)調(diào)取利用數(shù)據(jù)，作出 最佳的管理決策。

2.3? 開采方式的科學(xué)優(yōu)選

開采方式的選擇是保障開采效率和開采過程安全的最主要因素，因此 在開采方式選擇過程中應(yīng)該綜合評價(jià)被開采地區(qū)的地質(zhì)條件和安全狀態(tài)， 從而保障開采工作的順利進(jìn)行。目前，國內(nèi)許多礦山由于礦石的儲量比較 大，大部分礦體均被掩蓋了，因此，如果要想實(shí)現(xiàn)對礦體的開采，就必須 要對礦山投入大量開拓工程，大多數(shù)需要采用鑿巷道的方式進(jìn)行開拓，巷 道可以采用平行的方式或傾斜的方式進(jìn)行布置和施工。巷道開拓的主要目 的是保證開采人員能夠有一個(gè)可以順利進(jìn)出的通道。對于金屬礦物的開采 主要采用開拓、采切和回采的方式進(jìn)行。在日常開采過程中，開拓是最經(jīng) 常使用的方法。開拓能夠有效地保證地表和礦體之間的通風(fēng)和排水性能， 并且能夠有相對安全的運(yùn)輸路線，有效地提升人員和采掘的效率，為開采 的前期準(zhǔn)備工作帶來非常大的便利。一般而言開拓主要采用豎井、斜井、 平硐或聯(lián)合的方式進(jìn)行開拓，開拓必須要根據(jù)金屬礦田的周圍環(huán)境以及水 文情況進(jìn)行開拓技術(shù)的選擇[5]。

2.4? 無廢開采技術(shù)，綠色環(huán)保采礦

為了讓地下金屬采礦行業(yè)能夠符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，必 須要加強(qiáng)無廢開采技術(shù)和綠色環(huán)保開采技術(shù)的應(yīng)用。避免出現(xiàn)對地下金屬 礦山過度開采，造成自然資源的大量浪費(fèi)。在礦山開采的過程中，應(yīng)當(dāng)盡 可能地減少污染物和廢棄物的排放，避免對金屬礦開采區(qū)周圍的居民造成 生活影響。加強(qiáng)對綠色開采技術(shù)的研究，順應(yīng)我國“綠水青山就是金山銀 山”的發(fā)展理念，確保金屬礦山在實(shí)際開采過程中的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

未來金屬礦山的開采技術(shù)研究，會朝著綠色、環(huán)保的方向發(fā)展，在發(fā)達(dá)國 家越來越重視對于礦山開采環(huán)境的保護(hù)，嚴(yán)格控制好礦山開采廢棄物的排 放標(biāo)準(zhǔn)，要不惜成本代價(jià)來提高金屬礦山開采的綠色環(huán)保性能。我國礦山 開采行業(yè)學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)開采理念，重視對開采過程中的綜合管 理。引入先進(jìn)的管理技術(shù)和優(yōu)秀的施工工藝，來減少開采過程中的資源浪 費(fèi)。在地下金屬礦產(chǎn)開采的過程中，很有可能會導(dǎo)致地表遷移或者結(jié)塊崩 塌，對開采人員以及礦區(qū)周圍的居民造成嚴(yán)重的影響。

2.5? 加強(qiáng)智能化開采技術(shù)

在地下金屬礦山實(shí)踐開采中，工作人員需要面臨更為復(fù)雜多變的開采 環(huán)境，為了降低礦山開采安全風(fēng)險(xiǎn)，采礦單位要合理引進(jìn)應(yīng)用先進(jìn)的智能 化開采技術(shù)。比如，傳感器技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)在礦山開采中的應(yīng) 用主要包括可微震傳感器、風(fēng)速傳感器、有毒氣體傳感器以及設(shè)備運(yùn)行狀 態(tài)參數(shù)傳感器等。在地下金屬礦山實(shí)際開采作業(yè)中，科學(xué)正確采用傳感器 智能化技術(shù)，能夠幫助管理人員實(shí)現(xiàn)對礦山開采全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)， 及時(shí)掌握了解到實(shí)際開采情況，獲取到完善的數(shù)據(jù)信息，從而有針對性的 優(yōu)化改進(jìn)開采內(nèi)容與方式，全面提升地下金屬礦山開采工作水平[6]。

2.6? 機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化和信息化開采技術(shù)的應(yīng)用

為了能夠提高金屬礦的開采效果，必須要降低開采所需要的成本， 加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。對礦區(qū)內(nèi)所使用的開采設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，讓 機(jī)械設(shè)備的開采效果更加明顯，提高開采工作的精細(xì)化。確保每一步開 采環(huán)節(jié)都能夠平穩(wěn)有效的進(jìn)行，通過機(jī)械開挖能夠有效的降低施工過程 中的不安全隱患因素，即使發(fā)生危險(xiǎn)事故，也會減少人員的傷亡，避免 影響到金屬礦開采企業(yè)的市場形象。在開采的過程中，每一環(huán)節(jié)每一個(gè) 重要的開采點(diǎn)都會受到技術(shù)總控臺的控制和關(guān)注，大大提高了開采的效 果，達(dá)到高效的資源利用率。通過智能化和信息化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械 的無人操作，只需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)控制，就能夠達(dá)到高效的開采效果。并且智能化開采技術(shù)應(yīng)用能夠達(dá)到精準(zhǔn)開采的效果，每一個(gè)開采步 驟都是完全按照規(guī)范要求來進(jìn)行，達(dá)到開采過程的高效可控性。與人工 開采相比，智能化開采過程具有可視性和可控性，對于礦區(qū)內(nèi)發(fā)生的突 發(fā)事故也能夠進(jìn)行高效的處理，降低在開采過程中所產(chǎn)生的開采成本， 提升金屬礦開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

綜上，現(xiàn)代礦山開采單位要想保障自身建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，在最低 成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益，就必須高度重視地下金屬礦山開采技術(shù)的 創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用工作。采礦單位要及時(shí)完善各項(xiàng)開采設(shè)備與專業(yè)軟件技術(shù)， 提高采礦人員的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，促使他們能夠熟練掌握各項(xiàng)開采技 術(shù)，充分保障地下金屬礦山整體開采工作質(zhì)量和效率及安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)礦 山開采的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化和信息化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮興隆，賈明濤，王李管，宋明軍， 尚曉明.地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢 [J].中國鉬業(yè)，2018（02）：9-13.

[2]鄭釗， 王林，許龍.地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢探索[J].采礦工程， 2019（03）：35-37.

[3]衛(wèi)國峰.探討地下金屬礦采礦科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].四川建材，2018 （03）：264-267.

[4]賈明濤，魯芳，潘長良等.地下金屬礦山回采方案優(yōu)化設(shè)計(jì)新技術(shù)及其應(yīng)用 [J].科技導(dǎo)報(bào)，2019（6）：51-56.

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