非煤礦山地下開采中的采場安全維護技術

姚澤春

(湖南辰州礦業股份有限公司， 湖南 懷化市 419607)

隨著國家對礦山安全的重視，安監部門對安全事故的責任追究更加嚴厲，通過領導帶班下井、安全標準化達標、安全六大系統建設等，企業對安全的投入也越來越大。現在許多非煤礦山在進行地下開采，采場的安全維護一直是所有礦山安全技術與采礦技術相關技術人員必須處理好的關鍵問題。由于不同的礦山采場選用的安全維護技術也不盡相同，因而時常可以聽到一些礦山采場發生安全事故，采場的安全維護技術也引起大家的關注。

1 采場安全維護技術選擇原則

在非煤礦山中，巖石的穩固性一般都比較好，采場里面一般情況下不需進行安全維護，但對于頂板條件不太好的情況，為了保障施工人員的安全作業，必須對采場進行安全處理。非煤礦山中的采場維護有多種方法，不同的礦山采用的采礦方法不同，各自擅長的采場維護方法也不盡相同。

在選用采礦方法時，應該要提前考慮好開采過程對采場安全的影響，選取最大限度地采出礦石、安全性好的采礦方法。在確定采場的寬度、采場的長度、厚大礦體確定分次開采的厚度等各個參數時，要充分考慮采場安全維護的問題。采場安全維護的方法很多，人們在選擇支護方式時，主要考慮采場作業安全、勞動生產率以及生產成本等各方面的因素。

2 采場維護的方法

2.1 留設礦柱

在采場開采礦石的過程中,不可能一切都按照設計采礦方法一點不差的進行開采，而應該靈活運用不同的采場維護技術安全高效開采。在湖南辰州礦業股份有限公司魚兒山坑口，采礦方法主要選用分條塊石膠結充填采礦法，有的采場在開采雙號分條時，由于采場安全性不太好，必須對其進行安全處理，采場的高度為3 m以上時，不能采用一般的支護方式，必須得改變開采的順序，把安全段的礦石先全部采出來。在不安全的地段留設適當大小的安全礦柱。遇到這種情況，一般是先把炮眼都布置好(多布置幾個炮孔，以防因地壓影響，炮眼變形導致裝不進炸藥)，先將下部安全地段最大限度地全部采出來，最后不安全的地段只需施工人員進行快速裝藥，在采場中停留的時間相對來說要短許多，從而大大提高了采場開采過程中的安全系數。

采場下部開口處由于暴露面積比較大，也必須留設安全礦柱，以減小下部開口處的暴露面積，增大采場施工人員作業時的安全系數。

2.2 工字鋼與杉木支護

在魚兒山坑口，采場上下兩個安全出口的暴露面積是最大的，在這兩個部位都必須提前做好安全維護，可以用工字鋼、廢舊的軌道支護，安全情況較好時采用木垛支護。下部的開口處是施工人員停留時間最長的地方，因此必須做好安全維護。

在采場中，如果碰到不安全的整塊圍巖，可以在其下方用杉木進行支護。對于不安全地段，用杉木進行支護時，杉木支柱還可以起信號作用，當地壓來臨時，施工人員可以根據其狀態決定快速轍離采場。

2.3 錨桿及錨噴網聯合支護

對于頂板圍巖堅固的巖石或是成層狀巖石，當其穩固條件不太好時，可以采用錨桿支護，錨桿的長度為1500～2500mm，間距一般為800～1500mm，具體情況可以根據現場的不安全系數來確定。

采場錨桿的作用有3個：一是懸吊作用，對于不安全又不能敲下來處理的大塊，可以將其懸吊在頂板的安全巖層上，確保作業過程中的安全；二是形成整體的支撐作用，對于多層次的頂板，出現不安全的隱患時，可以將多層串接在一起，或是把各個方向交錯的巖層聯接成一個整體，起到維護安全的作用；三是起到“拱”的作用，當錨桿按照一定的網度布置且采場跨度不是很大時，錨桿的作用力會使其支護范圍形成一個拱，從而維護采場的安全。

如果錨桿支護不能達到安全要求時，可以進行錨噴支護或是錨噴網支護，從而進一步保障采場作業的安全。

2.4 膠結充填體

在采場寬度比較小的時候,可以選擇塊石膠結充填對采場進行安全維護。在魚兒山坑口，分條塊石膠結充填采礦法的分條寬度為3～5 m，分為單號分條與雙號分條，單號分條采用塊石膠結充填方式進行充填，雙號分條可以采用塊石干式充填，如果廢石較少時也可不進行充填。單號分條采完后的充填體在開采雙號分條時會起到一起安全維護的作用，從而有效控制開采雙號分條時采場的暴露面積，保證回采作業安全。

在進行膠結充填的過程中，一定要注意水泥與廢石的質量配比(1∶10～1∶15)，加入的水也要適當，以保證膠結體能形成一個整體。在回采單號分條的過程中，除了注意采場中的膠結配比外，還得注意膠結體必須充滿整個采場，保證充填體與頂板良好的接觸。

2.5 人工砼支護

對于個別地段特別破碎的采場，可以在采場搗制砼墻體。墻體厚度要保證在0.5 m以上，可利用井下的廢石進行搗制。搗制過程中要注意拌和均勻，不能出現“馬蜂窩”現象，水泥與廢石的質量比為1∶10，以保證墻體的質量，從而有效地保障采場作業人員的安全。

3 結 論

(1) 采場留設礦柱時，礦柱尺寸一般要保證在2.0 m×2.0 m以上，具體尺寸要根據礦體的厚度、礦體與圍巖的普氏系數,以及礦石的地質品位等條件確定。

(2) 木支柱可以起到信號作用，在實際操作過程中，要經常關注木支柱的變化情況，當木支柱發出“吱吱”的聲音時，要立刻撤離采場。

(3) 采場頂板為泥質板巖時，錨桿很難起到支護作用。

(4) 膠充填采場時，要注意水泥與廢石的質量配比控制在1∶10～1∶15范圍內，并攪拌均勻，膠結體必須接頂良好，才能保證采場的安全以及礦石的高效回收。

(5) 就近廢石搗制的砼墻體，要保證質量，才能起到良好的安全維護作用。

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