金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施分析

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:董小义
[导读] 随着金属矿山开采的不断深入,其开采难度逐渐增大,并且所面临的危险因素也非常多
        董小义
        河北省地矿局第五地质大队,河北省 唐山市063000
                 
        摘 要:随着金属矿山开采的不断深入,其开采难度逐渐增大,并且所面临的危险因素也非常多,为了确保安全开采,就要结合金属矿山的特点,采取有针对性的采矿方法和相应的安全管控措施。本文对金属矿山的主要井下开采方法进行了一定的论述,在此基础上,进一步分析了金属矿山井下开采的安全管控措施,能够在一定程度上改善金属矿山井下开采的安全状况,对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。
        关键词:金属矿山;井下开采;安全
1 前言
        随着我国社会经济的不断发展,对于各种金属材料的需求量逐渐增多,为了满足社会经济可持续发展的需求,就要保障金属材料的可持续供应。当前,在实际的金属矿山井下开采过程中,需要结合矿山的开采特点选择有针对性的采矿方法,并且还要对采矿技术方案进行系统全面的安全风险评估,制定切合实际的安全管控措施,将井下开采过程中的危险因素限制在合理的范围内,避免其对开采工作造成不利影响,进而为金属矿山开采企业带来良好的经济效益。
2 金属矿山的主要井下开采方法
2.1 充填采矿技术
        充填采矿技术是指在进行矿山开采的过程中,将物料填充到采空区进而对其进行有效的支撑,改善采空区的受力状态,确保开采过程中的稳定性。根据填充物料的不同,可以将充填采矿细分为:干式充填、水利充填以及胶结充填3种不同的类型。其中,干式充填是指通过风力或输送带的运输方式将用于填充的砂石等干性材料运至填充区域进行填充的一种方式,但是该种充填方式的效率较低,并且适应性也较差,在当前的矿山充填中应用较少;水利充填是指通过砂浆泵将用于填充的由水分和固体物料混合而成的填充料运输至采矿区域的一种加固基技术,硬化后的填充料具有较高的强度,能够为填充区提供足够的支撑力,进而提高采空区的稳定性;胶结充填是指通过将由水泥和砂石等材料混合而成的胶黏物质输送至采空区进行充填,进而对采空区形成有效的支撑,为金属矿山的井下开采工作提供可靠保障。
2.2 空场采矿技术
        空场采矿技术是指在对矿山进行回采的过程中,将矿山按照一定的结构组成分为两个不同的部分进行分别开采,其中,优先进行开采的部分称为矿房,后进行开采的部分称为矿柱。该种采矿方式能够对回采矿房所形成的空场进行充分地利用,有助于提高出矿和回采作业效率。当完成矿房的开采后,通过结合矿房的开采顺序,对空场内的矿柱进行科学合理的开采。通常来说,该种类型的开采方式对于围岩和矿石的稳定性要求较高,并且还能允许矿区在一定的时间范围内进行大范围的暴露。但是,由于在实际的开采过程中往往伴随着一定的危险性,为了确保开采的安全进行,需要采取相应的保障措施。首先,要对顶板的位移进行实时的监控,一旦出现位移加剧就要采取有效的应对措施将其变形量控制在合理的范围内;其次根据监测数据、岩石力学以及矿石的地质特征对爆破方式、回采顺序进行有针对性的选择,确保整个过程的安全进行;最后,在矿房的回采过程中,要确保顶板始终处于稳定的状态,尤其是在进行深孔爆破的过程中,需要对炮孔深度和方位进行科学合理的控制,确保整个开采工作的安全进行。
2.3 崩落采矿技术
        崩落采矿技术主要是通过崩落围岩的方式对采空区进行有效的充填,进而能够对地压进行有效的控制,该种采矿技术常用于围岩结构相对松散,并且地表状态相对复杂的矿区开采。

相较于前两种采矿技术,崩落采矿的危险性较大,为了确保其能够安全实施,就要对整个矿区的地质构造进行系统全面的勘查,并编制有针对性的崩落施工技术,对崩落采矿过程中的危险因素进行有效的控制。同时,崩落完成后,还要及时对矿石进行处理,送至指定的位置处,并且还要采用废石对采矿区进行有效的充填,进而为采矿区提供足够的支撑力,从而确保金属矿山井下开采的安全顺利进行。
3 金属矿山井下开采的安全管控措施
3.1 选择适宜的采矿方法
        在金属矿山的井下开采过程中,其最大的安全隐患就是采空区,随着开采的不断进行,井下矿区的稳定结构被破坏,这就会导致采空区的应力处于一个不稳定的状态。因此,为了确保井下的安全开采,就要对矿山的地质构造进行系统全面的分析研究,对其中的危险因素进行科学合理的评估,进而采取有针对性的采矿方法,为安全开采工作提供科学合理的指导。同时,还要对整个采矿过程进行全过程的监督管理,一旦发现异常情况,就要及时对采矿方法进行相应的调整,确保其能够满足安全开采的需求。
3.2 强化井下采矿安全评价工作
        在进行井下开采之前,需要对金属矿山井下开采区域的地质构造和应力状态进行系统全面的勘查,明确其真实的构造状态,尤其是其中潜在的各种危险因素,更要予以充分的关注。通过对金属矿山井下开采过程中的应力变化情况进行模拟,能够及时发现其中的危险因素,提高安全评价水平,进而就能提前采取有针对性的预防控制措施,将应力变化所造成的威胁限制在安全的范围内,从而确保开采工作的安全顺利实施。
3.3 做好开采设备的维护保养工作
        由于金属矿山的井下开采环境非常恶劣,长期处于多种不利因素的影响下,各种开采设备难免会出现各种不同程度的故障,进而会对安全开采工作造成不利影响。因此,为了确保各种开采设备能够始终处于良好的工作状态,就要结合不同设备的工作情况,制定科学合理的维护保养制度,确保开采设备能够得到有效的保养维护。同时,还需要建立一定的监督机制,对整个维护保养工作进行全过程的监督管理,一旦返现违反规定的行为,要立即予以制止并督促相关责任人进行整改,直至其严格按照维护保养制度的要求开展保养工作。
3.4 加强井下操作人员的技术培训
        随着科学技术的不断发展,金属矿山井下开采的自动化程度不断提高,所采用的设备种类和数量也逐渐增加,这就对井下操作人员的专业技术水平提出了更高的要求。为了满足安全操作的要求,就要对操作人员定期进行系统全面的专业培训,并采取有效的考核机制,确保操作队伍的整体水平能够得到有效提升,进而为安全生产建立良好的基础。同时,还可以邀请国内外的专家进行讲座,进而能够及时了解国内外先进的金属矿山井下开采技术,并结合自身矿山的开采特点进行有针对性的引起,这就能够在一定程度上提高自身的开采水平,进而促进金属矿山开采的安全高效,为企业带来良好的经济效益。
4 结语
        总而言之,金属材料作为非常重要的原料,被广泛的应用于各个领域,促进了社会经济的快速发展。但是在金属矿山的井下开采过程中存在较多的危险因素,这就给开采工作的顺利实施造成了不小的阻碍。通过对金属矿山的采矿方法进行系统全面的分析,并结合矿山开采的特点选用相应的采矿方法,并在开采过程中采取有针对性的安全管控措施,将各种危险因素控制在合理的范围内,避免安全事故的发生,将其对开采工作的不利影响降到最低,进而为金属矿山的安全开采提供可靠保障。
        
参考文献:
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