随着社会经济的快速发展,我国的浅层矿山资源已被大量开采,为适应社会发展需要,煤矿开发工作逐步深入,金属矿也是如此。深部地质条件复杂,采矿深度不断加深,对采矿技术的要求也越来越高,其中安全是采矿工作的首要原则,常规的安全保护措施已不能适应更深层次的采矿需要。所以,针对当前金属矿地下采矿安全保护的现状,必须从安全的角度进行分析,并采取相应的安全措施加以控制,才能提高矿井的安全系数,为金属矿的安全生产创造了可观的经济效益。
一、金属矿地下开采的概况 矿业机械论坛https://kyjxbbs.com https://www.kyjxbbs.com
从矿床的分布来看,目前矿山的开采方式有两种,一是地下采矿,二是露天采矿。从技术上讲,露天采矿明显要容易得多。而在地下,就需要额外的挖掘和处理。地下采矿的工作量越来越大,工作难度也越来越大。但是,由于经济社会对矿产资源的需求日益增长,地下采矿工作的开展是必然的。随着信息化的发展,现代科技的发展也在逐步向矿业领域渗透,机械设备的普及和推广,使得工程建设对人力的要求越来越低,生产的自动化程度也在不断提高。地下连续采矿技术在国内得到很大的发展,已成为国内金属工业发展的一个重要组成部分。针对金属矿体的硬度,专家设计了相应的工艺过程。在矿山坚硬程度高的情况下,要把整个采矿工序分成几个工序,各工序可以同时开展,既节约了时间又节约了资源。在矿体硬度不高的情况下,可以按程序进行施工。应注意,为了防止工地混乱,保证各个工序之间的合理配合是必要的[1]。
二、金属矿地下开采安全防护存在的主要问题
(一)通风普遍不符合要求
大多数金属矿山在矿井中不含气,故对矿井的通风工作往往存在忽略,并未重视通风工作。虽然采取了通风措施,但其实际效果并不理想,其原因如下:首先,局地通风工作相对较差。在开挖深度大时,通风是十分必要的,但是由于施工单位安装的通风口数量不足,造成了通风效果不佳。其次,由于经济条件的制约,通风设备的数量和质量都没有达到标准,比如防风墙等,造成了漏风的几率增加,而废弃的矿井通道也没有达到规定的关闭条件,造成了风向受阻,通风不畅。最后,通风设备不完善。由于施工方没有进行合理的通风系统设计,导致矿井在实际开采中的通风品质、效率均达不到预期水平,且存在着循环风、短路风等不良现象,对工程建设造成不利影响[2]。
(二)未做好透水防范工作 矿业机械论坛https://kyjxbbs.com https://www.kyjxbbs.com
不管是哪一种开采工作,都会遵循先探后掘的原则,金属矿山也是如此,但现实中,很少有人会遵循这样的原则,也没有对开采的过程进行过深入的分析,确定下一步的开采方向,直接开采,造成了开采巷道、采空区之间的联系,再加上地下水的丰富,造成了连接区的渗水问题。另外,一些采矿企业在进行采矿之前,并未进行充分的水文地质调查,因此,在采矿过程中,往往会出现一些安全事故。
(三)采空区管理工作缺失 矿业机械论坛https://kyjxbbs.com https://www.kyjxbbs.com
地下采矿,基本上就是把有矿的地方掏空、充分挖掘,随着开采量的增大,采空区的面积也会越来越大,对于地表来说,采空区如果不进行适当的治理,很容易造成地面坍塌。从我国矿山矿山采空区现状分析,矿山采空区坍塌是较为普遍的现象,并造成了人身安全、地面损害、采矿效率等方面的损害。为保证采空区安全,煤矿井眼主要在采空区内可移动的岩层外侧设置井眼,以保证其稳定性,避免因岩体运动引起的井眼崩塌,但由于地下地质活动频繁,如果无法阻止岩体的运动,很容易发生塌方。此外,我们对采空区进行了细致的分析,并依据分析结果进行采矿,保证了采矿的安全,但由于缺乏对矿区地质条件的细致分析,未按有关规定进行采矿,导致采空区出现了不同程度的崩塌,严重影响了采矿的效益。
(四)运输设备以及运输方式水平较低 矿业机械论坛https://kyjxbbs.com https://www.kyjxbbs.com
当前矿山开采单位大多采用传统的运输设备,而且仅适用于浅表金属矿山的开采。而在地底深处,金属矿脉的挖掘需要大量的运输工具和技术,而常规的交通工具和交通工具,根本无法满足这些需求。但由于目前国内先进的运输设备投资较多,大多数矿山的地下采矿设备缺乏先进的防护和机械设备,特别是在传统的提升竖井中,运输设备相对落后,缺乏安全防护。此外,还有交通方式不符合有关规定,而且不定期检查交通工具,导致了交通事故的发生[3]。
三、金属矿地下开采安全防护方法
(一)优化井下通风体系
随着开采深度不断增加,开采范围不断扩展,常规的矿井通风系统难以适应地下开采的需要,而且会使矿井的安全性能下降。首先,从政府的视角出发,要对采矿单位实行强制通风政策,以保证矿业的持续发展,并结合当地的实际,制订出一套完善的安全管理体系,以保证采矿作业的顺利进行,并实行强制的机械通风。同时,应加强对井下的实际空气流量的测定,注意井底的总进风和回风量,做好定期的监测。有关单位要加强对矿山的管理,要充分利用自己的职能和价值,切实加强对矿山企业的监管。
(二)加强水患的安全管理
第一,要对矿区的水、电状况进行全面的调研,并具备完备的有关数据,再进行综合的综合评价,做好相应的前期工作,方可实施。第二,针对不同地区的降雨条件,加强和加高防洪工程,特别是在水文条件较为复杂的地段。第三,要做好老井、小矿井、老采空区的综合调研,及时解决老巷内的积水问题,做好洪水防治和安全预防,防止渗水。
(三)解决提升运输设备问题
在金属矿床的生产中,对某些陈旧的设备要进行及时的报废,其中有部分废弃的矿井机械和已有故障的井筒。针对当前的交通设备,需要对设备的有效性和规范性进行综合的分析,并针对不满足标准的设备进行及时的处置。设备主管单位应当按照有关规定和设备的管理规定,对各类运输机械进行定期的安全检查,发现问题要立即解决,并在需要的时候立即停用,以达到保证矿山生产安全的目的。
(四)全面落实好金属矿山井下出口设置
第一,必须有两个以上的绝对安全通道,并且是单独存在的,可以直接通往地面。第二,在矿山中,当矿体规模较大,且矿床地质条件较为复杂的时候,需要在矿体底部的下部布置相应的安全出口,特别是在一公里以上的金属矿山上。第三,矿山各安全通道间的间距应小于30米,以保证发生事故时能进行有效的疏散。第四,矿井各安全出口均应设置单独的储罐装置。此外,竖井的起重机械主要采用双回路,无需再设独立的电梯,而其他竖井的安全出口也要相应的梯级。在金属矿山矿井的矿井出口布置中,应考虑到矿井的开采水平和安全出口的数量,并与地面安全出口连通,并保证其数量。
四、结语
我国国土辽阔,物产丰富。如何正确地选择合适的采矿方式,也成为矿业公司所要面对的一个重大课题。建筑企业要进行前期调查,充分了解施工现场的环境状况,制定综合的安全防范措施,以便在突发事件时能从容应对。在综合考虑多种因素的前提下,采用适当的采矿方式,使采矿工作能够有效、有序地进行。