采礦技術(shù)在采礦工程中運(yùn)用淺析

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摘要：采礦工程的安全問(wèn)題一直備受關(guān)注，為了提高采掘工程的礦產(chǎn)資源開(kāi)采質(zhì)量，保障從業(yè)人員的人身安全，還需對(duì)采礦技術(shù)的規(guī)范運(yùn)用提高重視。針對(duì)以上情況，通過(guò)對(duì)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(shí)際運(yùn)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(yùn)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(yàn)。

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(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高效發(fā)展需要，對(duì)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(shì)及市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，我國(guó)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(shí)代前進(jìn)步伐，在傳統(tǒng)采礦技術(shù)基礎(chǔ)上，做好開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)各方面的環(huán)境勘察工作。并開(kāi)展與對(duì)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(kāi)采方案，整體提高礦山企業(yè)的采掘技術(shù)水平，為我國(guó)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。要想在當(dāng)前國(guó)家安全生產(chǎn)形勢(shì)及市場(chǎng)環(huán)境下生存，礦山企業(yè)就必須結(jié)合自身礦山的實(shí)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(diǎn)，掌握多種采礦技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用方法，同時(shí)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(guó)各大主要礦產(chǎn)資源開(kāi)采地區(qū)的采掘工程行業(yè)中，充填采礦法得到廣泛運(yùn)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(diǎn)。在單個(gè)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(dòng)，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(kāi)采作業(yè)工序中，就提前對(duì)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充填工序布置，試驗(yàn)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(jì)安排對(duì)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(cuò)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(jì)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(jì)各大安全生產(chǎn)系統(tǒng)，開(kāi)展了采掘設(shè)計(jì)。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(zhǎng)度約30m）；②單個(gè)回采礦房控制在長(zhǎng)寬高10m×5m×6m的范圍內(nèi)；③利用XMPYT－45／450型撬毛臺(tái)車；④遙控鏟運(yùn)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(guò)充填采礦工藝的運(yùn)用，該礦山實(shí)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(kāi)采技術(shù)

相較于填充開(kāi)采，露天開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用更為常見(jiàn)，且利用頻率較高，安全系數(shù)高是其突出的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)之一。借助于靈活運(yùn)用露天開(kāi)采方法，能夠按照具體的開(kāi)采需求高效分離礦體，由于上層覆蓋物能夠活動(dòng)，因而可以對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理，為構(gòu)建露天的采礦場(chǎng)提供極大便利。與此同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用露天采礦技術(shù)工藝時(shí)，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(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，這樣的開(kāi)采模式不僅能夠減輕工人的作業(yè)量，還能夠?qū)⒔ǖV開(kāi)采的作業(yè)速度大幅提升。如果礦山屬于鐵礦類型，無(wú)論是過(guò)多的開(kāi)采點(diǎn)，還是較小的礦體規(guī)模，都會(huì)增加地下開(kāi)采施工作業(yè)的落實(shí)難度，傳統(tǒng)開(kāi)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(guò)程中造成的損失量，并且安全管理工作相對(duì)簡(jiǎn)單、隱性安全問(wèn)題較少，采礦生產(chǎn)的安全性較有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分析與觀察露天開(kāi)采技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)可發(fā)現(xiàn)，只有在開(kāi)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(shí)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(bǔ)，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(guò)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(shí)結(jié)合礦山的實(shí)際內(nèi)外環(huán)境、礦體的賦存條件、開(kāi)采關(guān)鍵工程控制事項(xiàng)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程能夠有效提升礦山的開(kāi)采效率，實(shí)現(xiàn)采掘技術(shù)的快速有效進(jìn)行?，F(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(yùn)用到采掘工序中，最大限度地減少人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)安全高效低耗的開(kāi)采，達(dá)到以國(guó)家提出的踐行“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”發(fā)展理念去推動(dòng)采掘行業(yè)的運(yùn)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(lái)10年中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：工程科學(xué)》指出“復(fù)雜難動(dòng)用資源開(kāi)采理論與方法”是未來(lái)影響我國(guó)采礦行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的理論與技術(shù)難點(diǎn)。而協(xié)同采礦技術(shù)的研究與運(yùn)用具有很強(qiáng)的針對(duì)性，充分考慮各種傳統(tǒng)的采礦方法的優(yōu)缺點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，最大化地考慮礦體實(shí)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(kāi)發(fā)利用。協(xié)同開(kāi)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(shí)施環(huán)節(jié)安全高效協(xié)同的前提下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量績(jī)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(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采時(shí)，位于8號(hào)至14號(hào)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(zhǎng)久保留，且根據(jù)往年類似礦體回采經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，采空區(qū)暴露約一年后會(huì)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(shí)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(shí)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(shí)例，通過(guò)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(diǎn)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(duì)施工安全管理的重視是開(kāi)展采礦工程開(kāi)采工作的基礎(chǔ)與關(guān)鍵所在，對(duì)于管理人員而言，應(yīng)從思想意識(shí)層面上樹(shù)立對(duì)安全管理的正確認(rèn)識(shí)，進(jìn)而引導(dǎo)施工工人對(duì)開(kāi)采作業(yè)的安全問(wèn)題重視起來(lái)。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(duì)現(xiàn)有的作業(yè)人員，定期訓(xùn)練其對(duì)自救措施的掌握與實(shí)踐應(yīng)用，并組織有關(guān)安全知識(shí)教育的培訓(xùn)工作。面對(duì)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(guò)嚴(yán)格地考察施工現(xiàn)場(chǎng)，提高對(duì)意外風(fēng)險(xiǎn)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(guò)編制現(xiàn)場(chǎng)“5S”標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法進(jìn)行考評(píng)，讓安全管理落實(shí)到每個(gè)員工實(shí)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(kāi)始直到閉坑的全過(guò)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(gè)項(xiàng)目、每個(gè)作業(yè)工序、工種的實(shí)際情況，建立符合國(guó)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(shí)，制定相配套的各種獎(jiǎng)罰規(guī)則和辦法，讓企業(yè)員工在生產(chǎn)全過(guò)程都能充分遵守這些安全法規(guī)，能對(duì)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(wèn)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(duì)事故預(yù)警的成功率，促進(jìn)采掘工程安全高效地開(kāi)展。隨著國(guó)家安全生產(chǎn)要求不斷提高，礦山企業(yè)在施工管理過(guò)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(cè)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(kāi)展作業(yè)，維護(hù)社會(huì)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(dòng)中，必須嚴(yán)格遵守國(guó)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(shí)處去。礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)采掘施工全過(guò)程的安全檢查工作：①檢查各級(jí)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(tái)設(shè)備是否具有礦安標(biāo)志、檢查其運(yùn)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(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)文件要求；⑤檢查、監(jiān)測(cè)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(wèn)題。然后利用雙重預(yù)防機(jī)制對(duì)檢查中出現(xiàn)的安全問(wèn)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(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)。

3結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)資源開(kāi)采行業(yè)作為推動(dòng)我國(guó)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(shì)下可持續(xù)發(fā)展，那么就必須要求企業(yè)立足現(xiàn)實(shí)采礦環(huán)境下，根據(jù)礦產(chǎn)資源的蘊(yùn)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(shì)，“因礦生法”，推動(dòng)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(kāi)展生產(chǎn)作業(yè)，為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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作者:雷杰添 單位:廣西錫山礦業(yè)有限公司