采礦技術(shù)在采礦工程中運用淺析

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摘要：采礦工程的安全問題一直備受關(guān)注，為了提高采掘工程的礦產(chǎn)資源開采質(zhì)量，保障從業(yè)人員的人身安全，還需對采礦技術(shù)的規(guī)范運用提高重視。針對以上情況，通過對廣西某高品位錫多金屬礦山與廣西某大型錳礦山的采礦技術(shù)實際運用的研究，其他采礦工藝技術(shù)的與安全施工的分析，總結(jié)了在礦山企業(yè)的生產(chǎn)中采礦技術(shù)的運用與施工安全的具體細(xì)則，為礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)提供了相關(guān)管理經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：采礦技術(shù)；采礦工程；施工安全；企業(yè)管理

0前言

伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高效發(fā)展需要，對礦產(chǎn)原料相關(guān)產(chǎn)品的需求量也在逐漸上漲，因此，如何在有限的條件下，提高采掘技術(shù)以及確保作業(yè)安全變得尤為重要。在當(dāng)下安全生產(chǎn)形勢及市場激烈競爭環(huán)境下，我國礦山企業(yè)要想能夠保持持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，那么就應(yīng)該緊跟時代前進(jìn)步伐，在傳統(tǒng)采礦技術(shù)基礎(chǔ)上，做好開采現(xiàn)場各方面的環(huán)境勘察工作。并開展與對口專業(yè)院校、設(shè)備制造廠家的合作，合理利用高校專業(yè)理論指導(dǎo)和礦山機(jī)械的助力，制定安全可靠、技術(shù)可行、成本合理的開采方案，整體提高礦山企業(yè)的采掘技術(shù)水平，為我國礦山行業(yè)提高資源回收率、降低安全事故率的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)打下堅實的基礎(chǔ)。要想在當(dāng)前國家安全生產(chǎn)形勢及市場環(huán)境下生存，礦山企業(yè)就必須結(jié)合自身礦山的實際情況，學(xué)習(xí)及應(yīng)用現(xiàn)代工藝技術(shù)，準(zhǔn)確把握采掘工程的技術(shù)應(yīng)用與施工特點，掌握多種采礦技術(shù)的科學(xué)運用方法，同時做好安全管理工作，提高采掘工程作業(yè)的安全水平。

1采礦工程的采礦技術(shù)分析

1．1充填采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，在我國各大主要礦產(chǎn)資源開采地區(qū)的采掘工程行業(yè)中，充填采礦法得到廣泛運用。充填采礦技術(shù)具有作業(yè)安全、礦石回采率高、貧化率低、能利用工業(yè)廢料，保護(hù)地表避免因采空區(qū)造成的危害等優(yōu)點。在單個回采礦房中，隨著回采工作面的推進(jìn)，向所形成的采空區(qū)送入充填材料，利用充填料代替采出的礦石支撐空區(qū)，防止圍巖崩落和地表移動，并在形成的充填體上或在其保護(hù)下進(jìn)行周邊礦房的回采。在開采作業(yè)工序中，就提前對開采現(xiàn)場進(jìn)行充填工序布置，試驗明確出合適的充填物料后，合理利用采掘巷道進(jìn)行充填物料輸送設(shè)置，根據(jù)采掘設(shè)計安排對形成的采空區(qū)進(jìn)行充填物料，將采空區(qū)填滿，形成人工假體，確保采空區(qū)穩(wěn)定，保護(hù)其周邊采掘作業(yè)的施工安全［1］。廣西某高品位錫多金屬礦山，因早年間礦區(qū)盜采猖獗，井下盜采巷道錯綜復(fù)雜，其中在－60m至－130m水平間的高品位礦體發(fā)生了大的冒頂事故，導(dǎo)致該冒落區(qū)的礦體和圍巖體形成了地質(zhì)條件復(fù)雜的“下沉礦體”。為了回采該特殊礦段礦石，企業(yè)與設(shè)計院、礦山設(shè)備廠家進(jìn)行合作，結(jié)合整合后的主體設(shè)計各大安全生產(chǎn)系統(tǒng)，開展了采掘設(shè)計。最終確定的采掘方案為：①利用U形鋼支架推進(jìn)脈內(nèi)鑿巖道（一般長度約30m）；②單個回采礦房控制在長寬高10m×5m×6m的范圍內(nèi)；③利用XMPYT－45／450型撬毛臺車；④遙控鏟運機(jī)等機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行出礦；⑤分段采空區(qū)形成后立即進(jìn)行選礦尾砂膠結(jié)充填；⑥充填體凝結(jié)保養(yǎng)約30d后，又進(jìn)行下一段U形鋼支架拆除→回采→充填，直至整條鑿巖道控制的礦塊回采完成。通過充填采礦工藝的運用，該礦山實現(xiàn)了資源的最大回收效益，雖然成本高、效率低，但是每年給企業(yè)增加了近2億元人民幣的產(chǎn)值收入。

1．2露天開采技術(shù)

相較于填充開采，露天開采技術(shù)在采礦工程中的運用更為常見，且利用頻率較高，安全系數(shù)高是其突出的優(yōu)勢特點之一。借助于靈活運用露天開采方法，能夠按照具體的開采需求高效分離礦體，由于上層覆蓋物能夠活動，因而可以對其進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理，為構(gòu)建露天的采礦場提供極大便利。與此同時，在實際應(yīng)用露天采礦技術(shù)工藝時，一系列的挖掘施工工作不僅可以借助人力完成，更適合靈活使用大型化、自動化的機(jī)械設(shè)備，這樣的開采模式不僅能夠減輕工人的作業(yè)量，還能夠?qū)⒔ǖV開采的作業(yè)速度大幅提升。如果礦山屬于鐵礦類型，無論是過多的開采點，還是較小的礦體規(guī)模，都會增加地下開采施工作業(yè)的落實難度，傳統(tǒng)開采技術(shù)的適用性較低，因而借助于露天采礦方法，能夠在最大程度上削減挖掘鐵礦過程中造成的損失量，并且安全管理工作相對簡單、隱性安全問題較少，采礦生產(chǎn)的安全性較有優(yōu)勢。通過分析與觀察露天開采技術(shù)的實際應(yīng)用特點可發(fā)現(xiàn)，只有在開采區(qū)域礦層較淺的情況下，這一技術(shù)才能顯示出較好的應(yīng)用效果。

1．3現(xiàn)代化采礦技術(shù)

隨著時代的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，跨行業(yè)的技術(shù)服務(wù)互補，采掘業(yè)從最初的“手推車”模式，逐步發(fā)展到了“機(jī)械化、智能化”的高效生產(chǎn)模式，形成了新型的現(xiàn)代化采礦技術(shù)。通過借鑒其他行業(yè)的生產(chǎn)流程標(biāo)準(zhǔn)，將信息、技術(shù)、人員、設(shè)備等生產(chǎn)要素進(jìn)行綜合管理，同時結(jié)合礦山的實際內(nèi)外環(huán)境、礦體的賦存條件、開采關(guān)鍵工程控制事項進(jìn)行科學(xué)的分析，制定符合自身礦山采掘作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程能夠有效提升礦山的開采效率，實現(xiàn)采掘技術(shù)的快速有效進(jìn)行。現(xiàn)代化采礦技術(shù)是利用現(xiàn)代化的企業(yè)管理理念，將先進(jìn)的通信技術(shù)應(yīng)用到礦山的檢查、監(jiān)督、應(yīng)急等系統(tǒng)中，把機(jī)械化、智能化的設(shè)備運用到采掘工序中，最大限度地減少人員的勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)安全高效低耗的開采，達(dá)到以國家提出的踐行“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展理念去推動采掘行業(yè)的運轉(zhuǎn)［2］。

1．4協(xié)同采礦技術(shù)

將協(xié)同的概念引入到采礦技術(shù)領(lǐng)域是由陳慶發(fā)［3］提出，文章《未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：工程科學(xué)》指出“復(fù)雜難動用資源開采理論與方法”是未來影響我國采礦行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的理論與技術(shù)難點。而協(xié)同采礦技術(shù)的研究與運用具有很強(qiáng)的針對性，充分考慮各種傳統(tǒng)的采礦方法的優(yōu)缺點，取長補短，最大化地考慮礦體實際地質(zhì)賦存條件，從系統(tǒng)到具體的生產(chǎn)工序進(jìn)行優(yōu)化組合，減少或消除不利因素造成的影響，使地下礦產(chǎn)資源得到最優(yōu)化合理開發(fā)利用。協(xié)同開采的核心要義是把企業(yè)不同安全生產(chǎn)技術(shù)工藝和施工作業(yè)組最大程度進(jìn)行整合，確保在實施環(huán)節(jié)安全高效協(xié)同的前提下，實現(xiàn)產(chǎn)量績效最大化，達(dá)到“1＋1＞2”的效果。廣西某大型錳礦山從露天開采轉(zhuǎn)入地下開采時，位于8號至14號勘探線的南翼礦體，從340m至280m水平中段布置的礦房屬于露采轉(zhuǎn)地采的銜接礦房?？紤]到露采最終邊坡線上的兩旁礦區(qū)公路需長久保留，且根據(jù)往年類似礦體回采經(jīng)驗，一般情況下，采空區(qū)暴露約一年后會出現(xiàn)冒頂片幫。若考慮預(yù)留20m的頂柱，亦不能保證在280m至220m中段也形成采空區(qū)后，預(yù)留的頂柱還能保住，最終選擇該段礦房直接采通露天，選擇在非雨季時節(jié)，強(qiáng)采強(qiáng)出，礦房完成出礦后馬上利用露天其他采區(qū)的剝離廢石進(jìn)行充填采空區(qū)，最后適時填入剝離的泥土，做為隔水層，防止雨水倒灌井下。該采礦方案實例，通過分析礦體賦存情況，結(jié)合周邊環(huán)境需要，充分利用好露采工程機(jī)械與井下采礦回采節(jié)點協(xié)同配合，最終即保護(hù)邊坡穩(wěn)定，又最大限度地回收了礦石。

2采礦工程的施工安全管理策略

2．1強(qiáng)化安全管理能力提高對施工安全管理的重視是開展采礦工程開采工作的基礎(chǔ)與關(guān)鍵所在，對于管理人員而言，應(yīng)從思想意識層面上樹立對安全管理的正確認(rèn)識，進(jìn)而引導(dǎo)施工工人對開采作業(yè)的安全問題重視起來。要進(jìn)一步強(qiáng)化采礦工程施工的安全管理能力，應(yīng)針對現(xiàn)有的作業(yè)人員，定期訓(xùn)練其對自救措施的掌握與實踐應(yīng)用，并組織有關(guān)安全知識教育的培訓(xùn)工作。面對復(fù)雜的施工工作環(huán)境，應(yīng)根據(jù)具體的安全管理要求，做好相關(guān)的安全防范措施，通過嚴(yán)格地考察施工現(xiàn)場，提高對意外風(fēng)險與安全事故的防控力度。引入安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法，制定符合礦山企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化安全作業(yè)流程，并通過編制現(xiàn)場“5S”標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法進(jìn)行考評，讓安全管理落實到每個員工實際操作中去，提高采掘工程的安全滿意度［4］。

2．2制定詳細(xì)的安全法規(guī)，并嚴(yán)格執(zhí)行

礦山從基建開始直到閉坑的全過程中，受礦區(qū)局限性環(huán)境及技術(shù)安全條件的限制，要求將每個項目、每個作業(yè)工序、工種的實際情況，建立符合國家安全生產(chǎn)法律法規(guī)的操作規(guī)程和技術(shù)安全規(guī)范。同時，制定相配套的各種獎罰規(guī)則和辦法，讓企業(yè)員工在生產(chǎn)全過程都能充分遵守這些安全法規(guī)，能對具體的生產(chǎn)工藝進(jìn)行檢查和糾正，制定相關(guān)應(yīng)急救援預(yù)案，并嚴(yán)格規(guī)范重大安全問題處理的作業(yè)技術(shù)規(guī)程，提高采掘工藝的安全可靠性及對事故預(yù)警的成功率，促進(jìn)采掘工程安全高效地開展。隨著國家安全生產(chǎn)要求不斷提高，礦山企業(yè)在施工管理過程中，必須不斷修訂自身的安全法規(guī)，并且把安全法律法規(guī)的培訓(xùn)及測試納入安全生產(chǎn)工作中去，讓全體員工都謹(jǐn)記安全生產(chǎn)的重要性，禁止違規(guī)操作，保障員工安全地開展作業(yè)，維護(hù)社會的穩(wěn)定［5］。

2．3加強(qiáng)施工安全的檢查

在礦山安全生產(chǎn)活動中，必須嚴(yán)格遵守國家的安全生產(chǎn)方針政策，利用好安全檢查的手段，才能保證安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的要義落到生產(chǎn)的實處去。礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)采掘施工全過程的安全檢查工作：①檢查各級人員及其具備的素質(zhì)是否滿足從事的崗位需要；②檢查每臺設(shè)備是否具有礦安標(biāo)志、檢查其運行狀態(tài)是否正常；③檢查所使用的物料、配件其是否合格，是否達(dá)到更換標(biāo)準(zhǔn)等；④自身制度、規(guī)程上要檢查是否符合國家的相關(guān)法律法規(guī)文件要求；⑤檢查、監(jiān)測作業(yè)環(huán)境是否正常，是否存在隨著附近采掘施工推進(jìn)而出現(xiàn)安全隱患問題。然后利用雙重預(yù)防機(jī)制對檢查中出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行閉環(huán)管理，確保檢查發(fā)現(xiàn)的安全隱患得到有效的整改，實現(xiàn)企業(yè)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五大安全生產(chǎn)要素的安全有效協(xié)作，保障采掘施工的安全、質(zhì)優(yōu)、高效運轉(zhuǎn)。

3結(jié)語

礦產(chǎn)資源開采行業(yè)作為推動我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分，要想能夠確保企業(yè)在日益嚴(yán)峻的安全生產(chǎn)形勢下可持續(xù)發(fā)展，那么就必須要求企業(yè)立足現(xiàn)實采礦環(huán)境下，根據(jù)礦產(chǎn)資源的蘊藏條件，結(jié)合礦區(qū)外部環(huán)境要求，多借鑒其他行業(yè)先進(jìn)的安全生產(chǎn)管理理念，發(fā)揮機(jī)械化、智能化設(shè)備的優(yōu)勢，“因礦生法”，推動企業(yè)的安全生產(chǎn)文化建設(shè)和落地，創(chuàng)造出安全可靠、技術(shù)可行、成本合理的采礦方法，安全高效地開展生產(chǎn)作業(yè)，為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。

參考文獻(xiàn)：

［1］齊飛．采礦工程中采礦技術(shù)及施工安全探討［J］．企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2019，38（9）：119－121．

［2］鄧代興，蒲勇．采礦工程的采礦技術(shù)及其施工安全管理［J］．中國金屬通報，2019（8）：55－56．

［3］陳慶發(fā)，周科平，古德生．協(xié)同開采與采空區(qū)協(xié)同利用［J］．中國礦業(yè)，2011，20（12）：77－80．

［4］葛曉偉．淺談采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全［J］．當(dāng)代化工研究，2019（8）：17－18．

［5］李亞東．采礦工程的采礦技術(shù)與施工安全的研究與探討［J］．化學(xué)工程與裝備，2019（4）：216－217．

作者:雷杰添 單位:廣西錫山礦業(yè)有限公司