金屬礦地下開采安全防護關鍵技術之研究

李克冰

（金川集團股份有限公司三礦區 甘肅省金昌市 737100）

金屬礦地下開采安全防護關鍵技術之研究

李克冰

（金川集團股份有限公司三礦區 甘肅省金昌市 737100）

金屬礦地下開采是一項復雜的工事，且一旦發生安全事故，不僅會影響開采效率，還會造成嚴重的人員傷亡和經濟損失，因此重視金屬礦地下開采安全防護技術的研究具有重要意義。在本案，筆者以金川二礦區為例，探析金屬礦地下開采安全防護技術，并提出推行安全質量標準化。

金川二礦區；地下開采；安全防護；安全質量標準化

據勘查資料顯示，金川鎳礦不僅地應力高，且礦巖的穩定性差，一般稱其為世界上地下礦山開采難度最大的礦山之一。當前，金川二礦區已進入深度開采階段，這就預示著金川二礦區的采礦環境將越來越復雜，且稍有不慎，便可能引發嚴重的安全事故。另據報道，2015年6月3日16時，金川二礦區便發生一起冒頂事故，并造成1人死亡的嚴重后果。可見，在金屬礦地下開采中，應采取有效的安全防護技術。在本案，筆者主要針對金川二礦區地下開采在安全方面存在的不足，提出行之有效的整改措施，并在此基礎上討論如何推行安全質量標準化。

1 金屬礦地下開采存在的安全問題

通過調查發現，金川二礦區地下開采存在的安全問題表現在如下幾個方面：

1.1 通風系統問題

在金屬礦地下開采中，通風系統的正常運轉將會對安全生產目標的實現起重要作用。但金川二礦區在通風系統上仍存在一些亟待解決的問題：①局部通風欠合理，即并未按規定設局部通風機來為長距離掘進供風，這將直接影響掘進效率的提高，同時也不利于污風的及時排出；②通風系統不健全，即尚未在地下開采中完全實現全負壓機械通風，導致工作點的通風效率不高；③通風設施落后，即擋風墻、風窗等通風設施缺失導致井下風流出現短路，同時不能及時封閉井下廢棄巷道導致漏風嚴重，從而降低了井下的通風效率；④由于未檢測主扇及局扇的性能，導致在風量的分配上存在不合理之處。

1.2 透水方面的問題

金川二礦區在透水方面存在的問題如下：①在金屬礦地下開采中，并未完全按先探后掘的原則開展工作，同時對以往的開采情況也存在認識上的不全面，這無疑增加了在地下開采與掘進中發生透水事故的危險性；②未按要求勘查工作面的水文地質情況，從而增加了發生意外事故的危險性；③未認真調查歷史洪水水位，導致井口標高比歷史洪水水位低，因此一旦遭遇暴雨等天氣，將會增加洪水的危險性。

1.3 采空區管理方面的問題

針對采空區管理的問題，下列情況都有可能引發塌陷事故：①開采時間與深度的推進將會增加地表和采空區塌陷的危險性，甚至造成嚴重的人員傷亡；②礦井井筒的建設位置時常處在巖石活動的范圍內，因此在地下開采中，井筒極有可能在巖石移動的作用下發生塌陷事故；③若未按要求選取相應的采礦方法，便可能造成采空區塌陷；④若未按要求保留第一中段至地表的礦體厚度，勢必會造成地表塌陷。

1.4 提升運輸系統問題

金川二礦區目前處在深度開采階段，因此對提升運輸系統提出了更高的要求，但從目前的情況來看，且存在下列問題：①豎井提升設備老化；②機械裝備落后；③保護裝置缺失；④斜井提升裝置缺乏安全保障措施；⑤運輸設備的檢測工作未落實到位。顯然，上述問題的存在將會對提升運輸系統的安全運行產生嚴重威脅，因此應加以重視。

2 金屬礦地下開采安全防護技術

針對第一章節提出的一系列安全問題，筆者認為若要實現金川二礦區地下開采的安全生產目標，則應對下列方面進行重點把握：

2.1 優化通風系統

在通風系統上，筆者認為應從如下方面進行整改：①將機械通風列為地下開采安全許可的強制條件；②按掘進頭的規格和工作要求選擇風筒直徑、局扇型號等技術參數，并合理選擇局扇的安裝位置及其通風線路，最后再據此規范局部通風，以減少阻風和漏風現象的出現；③在地下開采中，密切監測井下通風情況，其中包括井下日進風量、總回風量等，然后再據此增設通風設施。

2.2 透水事故的預防對策

在金屬礦地下開采中，做好透水事故的預防工作尤為關鍵，其中包括如下幾點：①全面勘查礦區的水文地質情況，且責令一切水文資料不全（或不明）的礦山停產，并進行補充勘探；②及時處理水文地質方面存在的問題，比如加固或加高防洪構筑物；③詳細核查采空區地表塌陷區的地形情況；④調查清楚礦區的老采空區、小礦井和老井等，并按要求留保安礦柱。

2.3 加強對采空區的管理

從前文可知，對采空區的管理是保證金屬礦地下開采工作順利推進的重要條件，因此應加以重視，具體應把握好如下幾點：①定期排查礦區井筒所處的位置，并及時廢棄處在巖石移動區的井筒；②定期分析地下開采礦山的保安礦柱，并責令存在礦柱問題的礦山停產；③根據采礦方法的設計要求，檢查采空區管理工作的落實情況。

2.4 改善提升運輸系統

在金屬礦地下開采中，應按如下要求改善提升運輸系統：①淘汰老化和落后的豎井井架設備；②淘汰與設計要求不符的提升設備；③嚴格執行提升設備的定檢制度。

2.5 推行安全質量標準化

安全質量標準化是一種安全管理模式，其要求實現安全生產管理的標準化、系統化和科學化。在金川二礦區地下開采中，筆者認為應從如下方面推行安全質量標準化：

（1）創建專業化的安全管理模式，即從金川二礦區的客觀實際出發，將整個地下開采系統分為通風系統、提升運輸系統、采礦（掘進）系統及充填系統等七個專項系統，并分別對每一個專項系統的建設進行專業化的考核和管理。

（2）進行專項系統評級，其中專項系統評級辦法包括：①參與評級的專項系統應先進行自我評估，再參與礦區評級考核，且保證在考核期間未發生因技術失誤或管理不到位所致的重大安全事故；②采用百分制計分，且系統單次評級得分取系統單次考核得分S1與權重系數k的乘積，詳見圖1；③專項系統年度考核得分S=∑（專項系統單次評級得分S1）/考核次數n；④專項系統年度考核得分S＞90%時計為一級及S＞80%時計為二級。

圖1 金川二礦區安全質量標準化的權重分配圖

（3）創建專項系統評級考核程序，即：通過動態檢查的手段來考核專項系統的安全質量標準化，并在考核程序上推行“一結合、三考核”的評級考核程序，其中一結合指的是先在監督、管理和自我考核的基礎上建立評分表，然后再進行綜合評議，最后再得出專項系統的級別；三考核指的是礦區隨時開展監督考核、職能科室開展針對專項系統的管理考核、責任單位開展自我考核。專項系統的評級結果將直接與其相關利益掛鉤，并適應進行獎罰，從而保證安全指標標準化工作的順利開展。

3 結語

綜上，為了實現地下開采安全生產目標，金川二礦區首先應明確現階段在安全上存在的問題，并重點檢查通風系統、透水方面、采空區管理方面及提升運輸系統等是否存在問題，然后再從客觀實際出發，提出行之有效的整改措施。另外，針對金屬礦地下開采安全防護工作的復雜性及重要性，筆者認為極有必要推行安全質量標準化，即先將整個金屬地下開采系統劃分成七個專業系統，然后再組織開展專業化的考核和管理，以保證金屬地下開采工作的順利推進。

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TD79

A

1004-7344（2016）26-0199-02

2016-8-25

李克冰（1969-），男，漢族，甘肅永昌人，工程師，本科，主要研究方向為金屬礦地下開采。