黃金礦山深部高效開采技術及企業安全管理探究

韋 紅

隨著黃金資源的不斷開采，淺部資源逐漸枯竭，黃金礦山開采逐步由露天開采轉向井工開采，開采由淺部向深部發展的趨勢。開采深度越深，開采環境越復雜，開采條件變得惡劣，安全形勢越趨嚴峻，對開采技術的要求就越高，高效采礦方法的選擇、安全高效的生產技術及安全管理就越顯重要。本文從現有黃金礦山采礦方法現狀，探討黃金礦山安全高效開采方法的選擇及黃金深部開采技術的發展方向，以及企業安全管理，從而實現黃金礦山安全高效開采目標，為黃金礦山企業安全高效生產提供參考。

1 黃金礦山采礦方法現狀

多年來，黃金礦山已形成了充填、崩落、空場等采礦方法，但采礦方法適應環境條件各不相同。

1.1 充填法

充填采礦法是指礦產資源采出后，利用充填材料充填采空區的采礦方法。井工開采充填采礦法充填采空區后，礦床頂板得到支撐，資源采出后礦床頂板不垮落，對礦床圍巖破壞小，對地表破壞少，具有綠色、安全的優勢。該方法對于礦山高效綠色開采具有較大意義，逐漸得到礦山企業和采礦人士的青睞。充填采礦法由于充填材料的充填作用，使得礦床頂板圍巖在一個控制范圍內，避免了礦產采出后大面積采空區垮塌的安全風險。同時，礦產資源采出后，留下支撐頂板的礦柱也能得到最大的回收，減少了資源的損失，提高資源采出率。礦產屬于不可再生資源，國家相距出臺了一系列礦產資源開采和安全高效利用的政策和法規，黃金相關企業也積極響應國家政策，黃金采礦逐步向充填法過渡，安全、高效、成本低的充填材料也相繼推出，充填采礦法具有很好的發展前景。

1.2 崩落法

崩落采礦法指的是利用崩落礦床圍巖的方式來管理采空區，具體可分為階段崩落法，底柱分段崩落法。無底柱階段崩落法幾種。階段崩落采礦法主要是利用人工和強制崩落礦石或圍巖，或是利用礦石或圍巖自然垮落的方式進行落礦，崩落的巖石填充采空區，從而控制了地下圍巖的壓力，為采礦創造安全空間。底柱分段崩落法是自上而下分段開展，在不同分段設置一定的專用出礦底柱，從而使得地壓得到控制，實現安全開采。無底柱分段崩落法是專用的出礦通道設置在分段下部，從而使得底部結構完整，使得分段采礦的落礦、運礦以及鑿巖等工作可以在巷道中開展，從而保證了采礦人員的安全。由于崩落采礦法采礦結構簡單，可實現高效開采，在黃金礦山開采中得到了廣泛運用。雖然崩落采礦在圍巖壓力方面得到有效的控制，但隨著采礦深度的增加，采礦礦壓逐漸增大，當深度增加到一定的數值后，采礦地壓就很難得到有效控制，有可能底部圍巖或礦床就會受到結構性破壞，使得采礦難度變大，造成礦石貧化和損失率增加，因此這種方法在開采貴重金屬礦床中使用具有一定的局限性。

1.3 空場法

空場采礦法主要以自然支護采空區頂板為主，有的也指階段礦房采礦、橫撐支柱采礦法、全面采礦和房柱采礦法等，階段空場法作為主要采礦方法，其主要用在黑色金屬礦山中，黃金等有色礦山使用較少，在開采急傾斜薄礦脈在使用較多，得到了很好的推廣和使用。

2 黃金礦山深部安全高效開采方法的選擇

隨著礦產資源的開采，開采埋深具有逐步增加的趨勢。同時不同的采礦方法適用條件有所不同，如空場采礦法難以適應礦山壓力較大的采礦環境，崩落采礦法在淺部對礦壓的控制起到一定的作用，對深部礦壓的控制容易引起底部結構的破壞導致礦石放礦的難度增加，從而增加了礦石貧損。相對而言，充填采礦法的缺陷是最小的。因此在黃金深部采礦中，充分考慮采礦方法的合理性，安全高效的方法應選擇充填采礦法。充填法運用合理的充填工藝，一方面能夠穩定采礦圍巖環境，另一方面有效控制礦壓，使巖爆等安全事故得到有效控制，以及能夠防治采礦廢石、砂等造成的環境污染。較多實踐經驗表明，黃金礦山采用充填采礦法能夠充分發揮較為顯著的優勢，既保證了礦井生產安全，又有顯著的經濟效益。如某礦礦區面積約為4.67平方公里，礦床的類型為破碎帶蝕變巖型，礦體的產出為脈狀，走向長度為1260m，傾角在36°～50°之間，礦體的金品位平均為3.36×10-6，分布均勻，井下1000m處的圍巖力學性質整體質量較好，水文、地質條件較為簡單，為裂隙充水礦床。該礦的賦存埋深在1000m以上，井下圍巖應力較高，因此必須選擇比較適合的金礦開采方法才能保證安全高效開采。該礦遵循防止應力集中、不留永久性礦柱、有效控制圍巖、工藝簡單較容易掌握、能夠實現機械化連續開采、日產保證在4000t以上、能夠對廢石及尾砂進行利用等原則，選擇了分段充填采礦法進行開采。開拓方式設計將原有分段細分高度相同（10m）的4個分段，分段間用斜坡道聯接形成系統，長度沿著走向方向，約為100m。每個盤區設置2個50m長度的采場，在相鄰盤區設置寬度與礦體厚度相同的永久礦柱，不留設頂底柱。礦體開采工程在已貫通的運輸平巷與斜坡道平巷之間掘進規格長寬分別為3m的3條分段平巷，平巷施工完成后利用天井鉆機鉆鑿下盤溜井用于溜礦，每個盤區布置傾斜角與礦體保持一致，規格為長寬分別為2m的平巷，用于溜礦的井巷與運輸巷的外上側相聯通，設置長度為5m的聯絡線；在采礦場右側設置裝礦和分段裝礦進路巷道，規格為3m×3m，每個分段布設2條裝礦進路，兩條裝礦進路間距控制在50m。每個盤區內共設置8條平巷，長度共計15m。同時在相應巷道內布置充填管線、回風井等設施；采用從上至下的回采順序，液壓鑿巖臺車打眼。每次爆破完畢后立即通風、鏟運、充填，待充填體穩定后，對下一分段礦體開叉。充填采用人工在分段上方砌筑高強鋼混結構厚度為1.5m的假底，假底底部采取防滲措施，假底砌筑完成后進行膠結充填。充填分兩個步驟進行，第一步用濃度較低的漿液對下部6.5m進行充填，待穩定后，再對上部2.0m用高濃度漿液進行充填。該礦采用的充填采礦法實現了安全高效開采的目標，日產量均達到設計生產能力。

3 金礦安全開采技術發展方向探討

隨著開采深度的增加，井下開采環境變得越來越復雜，因此深部開采技術是今后的主要發展方向。黃金深部開采技術要具有較好抗溫抗壓的顯著特點，在提高金礦資源采出率的同時，也能推進礦山支護、排水、地壓等問題的解決，從而推進黃金礦山的安全高效開采。故黃金礦山開采難度的降低，適應深部地下水、高地壓、高溫等惡劣環境，不斷提升礦山安全高效開采水平，是黃金礦山開采技術未來發展的方向和趨勢所在。

3.1 長臂式開采技術

長臂式開采技術由煤礦開采技術演變而來，主要特點是開采準備量大，整體工程深度較大，可以獲得較多的開采準備量。如何將長臂式開采技術運用到黃金開采實踐中來，煤礦長臂開采技術的成熟運用為在黃金礦山的運用奠定了基礎。將長臂式開采運用到黃金開采中，可衍生出各種樣式的開采方案。運用長臂式開采技術可提高黃金礦山的開采效率，可運用在黃金資源埋藏較深的開采環境。

3.2 降溫技術

黃金開采隨著開采深度的增加，地溫不斷增加，工人在高溫環境下工作效率較為低下，同時還會影響身體健康。因此在黃金礦山使用降溫技術，能改變工作環境，提升工作效率，是推動礦山安全高效開采的一個重要方面。黃金礦山深部開采的降溫方式可采取進風風流制冷和冷卻礦井生產用水的方式降溫。進風風流可采取二級空調制冷的方式，主要是首先通過地面冷卻水制冷，而后在井下風流中利用噴霧降溫，從而實現二級制冷。在二級制冷降溫的過程中，可以利用冷熱交替的方式，強化對礦井深部開采工作面降溫，在工作面進風巷中設置好噴水措施，達到自動降溫的目的，使得工作面降溫效果較好。這種降溫方式是黃金礦山深部開采較為經濟適用的方式，可以成為礦井安全高效開采的一項技術措施。冷卻井下供水降溫是在工作面的適當位置噴灑冷水實現降溫的目的，冷卻井下供水降溫是充分利用現有供水管道具有很好的熱交換，這種降溫方式由于通過水進行熱交換，只能在降溫需求量小且用水需求量大的工作場所才能得到更好的使用。

3.3 地壓管理技術

開采隨著深度的增加，礦山壓力問題就會顯現，導致巖石崩塌、巖爆等安全生產事故，嚴重威脅了礦山工人的人身安全，同時對社會造成不良影響。因而，在黃金礦山深部開采的過程中要根據開采實際選用行之有效的技術對礦壓進行管理，使得更加安全高效的控制采礦對區域圍巖的影響而發生的礦壓變化。在制定地壓管理方案之前要對圍巖的情況進行觀測，根據長時間連續觀測，尋找巖體地壓規律，制定合理的地壓管理方案，為巖石崩塌和巖爆等安全事故打好堅實基礎。

3.4 智能遠程監控技術

黃金礦山遠程監控技術是將信息技術與礦山采礦技術相結合，運用于黃金礦山生產調度、安全生產監控、采礦工藝等很多方面。礦山通過遠程智能監控可以將井下生產安全情況第一時間反饋至礦山企業管理人員，不僅使礦井安全開采水平得到了大大地提升，而且還可以提高礦山開采的技術水平。同時，對圍巖情況及工作環境實施實時監控，對礦山機械化開采提供了有力支持，提升黃金礦山深度開采的穩定性。

4 黃金企業安全管理探討

黃金企業要實現高效生產不僅要注重采礦方法選擇和開采技術，也離不開高效的安全管理，安全管理可以說是黃金礦山的一項重要措施。好的安全管理能給企業帶來良好的經濟效益，一旦管理不善，發生安全事故，企業經濟損失不僅巨大，而且還會影響企業形象，為企業人才招聘、企業信譽等帶來不良影響，因此企業要高度重視安全管理，實現長治久安，企業才有較強的生命力。

4.1 注重科研資金投入

科技是推進企業安全發展的基礎，企業對安全科學的重視就能減少和避免安全事故的發生。企業在安全管理過程中對科研、安全裝備等方面大力投入就有助于推進安全生產。同時也要重視科技人才建設，在技術推廣及科研轉換方面要注重成功轉換，不斷提高科研成果轉化率。陳舊的裝備和技術不僅嚴重影響生產而且對安全生產影響較大，一旦發生安全事故，可能毀掉一個企業。加快推進技術和裝備的替換，不僅能提高生產效率，而且還能實現黃金礦山企業安全生產目標。加大安全科學技術經費的投入，雖然企業近期效益和利潤有所減少，但隨著時間的推移，先進的技術和工藝保障了黃金采礦企業的生產安全。在如今高度重視安全生產的形勢下，對于發生安全事故造成的生命財產損失來說，前期的科學技術投入是很有必要的。對企業來說只有加強了前期投入，才能保障企業的長期安全，是保障企業取得最大經濟效益的前提。

4.2 強化安全培訓

在采礦作業環境惡劣，危險程度高，條件多變復雜的情況下，員工長期處于條件較差的環境下，為了完成生產任務，作為安全生產有一定經驗的員工容易存在麻木狀態，盲目操作，忽視安全生產，增加安全生產事故發生的風險。安全培訓，一方面能增加員工的安全生產知識，提升員工的職業素質和安全素養；另一方面對員工起著安全警醒的作用，對安全生產時刻有了保持高度警惕狀態。對企業長遠來看，培訓對企業安全生產來說具有很大的意義。培訓明確了培訓要求和目的，貼合企業實際和培訓對象特點，采用理論培訓與實踐培訓相結合的特點，選取經典案例，采取警示教育、培訓考核的方法，定期或不定期的組織培訓，培訓合格才能上崗等，讓員工更加重視安全生產工作，強化員工安全生產意識。通過整體系統的安全培訓教育，反復強調安全問題、崗位安全生產職責、操作規程等，在礦山生產的各個環節融入安全生產知識，提高員工的安全素質，增強了培訓效果，大大降低了礦山發生安全生產事故的幾率，起到了防范安全事故的目的。

4.3 注重安全激勵作用

黃金礦山行業是艱苦行業，在采礦技術及裝備滿足安全需要的同時，要在企業管理實踐中注重理解和滿足員工的需求，充分調動員工安全生產工作的積極性，同時激發員工的安全生產工作激情。因此，在礦山企業安全管理中，應重視員工安全激勵作用，充分發揮員工的能動作用，通過目標、榮譽、信任、情感等激勵方法，進一步帶動員工的安全生產工作熱情。在采取安全激勵機制的同時，還要有懲罰機制。只有安全激勵和懲罰機制健全了才能調動員工安全工作的積極性，才能推進企業安全長效機制的建立，實現企業長治久安的目標。

4.4 營造良好的安全文化氛圍

文化是人類在歷史發展過程中所創造的財富，是一種無形的力量，是一種潛意識的行為。安全文化作為企業安全科學管理的重要策略，在安全管理中有著舉足輕重的地位，安全文化對安全管理的推動是積極巨大的。提升企業安全管理的根本在于建設企業安全文化。安全文化構成了企業文化的一部分，既能展現企業安全形象，又能凝聚職工，更重要的是推動企業安全高效生產的重要力量。企業安全文化的建設，對企業可持續發展、實現高產高效和長治久安有著非常重要的作用。一個有著長遠戰略目標的礦山企業，在實現生產經營目標的同時，也要強化安全文化的建設，讓安全文化助推企業和諧、穩定、高效發展。可以說，企業安全文化就是企業安全生產的魂，想做好企業安全生產就必須抓住安全生產的魂這一策略。因此，只有安全文化氛圍營造好了，企業安全管理目標才得以實現。

5 結論

黃金礦山開采行業是一個高危行業，要實現黃金礦山安全高效開采，既離不開高效采礦方法的選擇和現代化技術的運用，也離不開企業高效的安全管理。黃金深部開采優選充填采礦法，綜合采用礦壓管理、降溫、長臂開采等現代化高效技術，從企業安全科技投入、員工培訓、員工激勵、企業安全文化建設等安全管理推動黃金企業安全生產，才能切實提高黃金礦山企業的高效開采和安全生產水平，促進礦山企業安全、有序、健康發展。