淺談采礦技術與施工安全管理

成慶華

(霍州煤電集團辛置煤礦，山西 霍州 031400)

0 引言

我國礦藏資源豐富，主要有煤炭、有色金屬等，豐富的礦藏資源促進了的采礦業的發展。采礦工程中工藝、技術、防護等保障措施的不斷改進促進了采礦工程的自動化和采礦技術的現代化。采礦工程分露天開采和井工開采兩大類，研究和提升采礦技術，是提高我國豐富礦藏利用率的有效手段和保障。在采礦工程中施工安全，又是保障采礦人員生命財產安全的重要基礎，因此探索采礦技術與施工安全具有重要的經濟意義和社會意義。

1 采礦技術與施工安全分析

采礦工程的開展由于礦藏的儲存深度差別可以分為井工開采和露天開采兩大類。其中井工開采因為礦藏埋藏深，通風條件差，井巷工程復雜等成為難度系數較大的采礦工程。對煤礦來說，針對厚煤層的賦存條件可以采用分層開采工藝和放頂煤開采工藝。放頂煤開采主要是隨著工作面的推進，在前方支承壓力的作用下，使工作面上部的煤體受到壓裂破碎，并在支架尾部切頂線附近冒落放出，隨刮板運輸機輸送到順槽膠帶轉運出工作面。

采礦工程的施工安全管理主要包括安全檢查、安全事故預警、安全設施維護整改、采礦人員的三級安全教育培訓、采礦人員的工商保險、現場施工的采礦設備、通風設備、電氣設備等裝置所需的安全標準和運行維護。安全施工的主要任務是避免采礦安全事故發生，一旦出現安全事故要及時施救和上報。

2 采礦施工存在的安全問題

2.1 信息數據反饋模式有待改進

目前我國實施的采礦工程及安全管理中，數據反饋和信息傳輸落后，無法對地下、露天的采礦作業動態進行檢測、預警監控，只能對采礦過程實施簡單的程序控制。一些已經裝上專用探測頭的區域，由于數量不足，覆蓋面不統一造成性能指標不相容，不能及時傳輸預警數據，預警管理措施滯后。

2.2 技術參差不齊安全隱患多

全國各地的礦藏分布催生了各大非法采礦工程，缺乏符合安全標準的采礦裝備，缺乏專業的測量、探測、開采專業人員；一些小型的采礦工程隊伍在沒有取得采礦許可證和安全生產許可證，不具備安全生產條件的情況下以采代探，進行非法采礦活動；在采礦過程中沒有按照相關規定認真履行職責，礦井安全設施和安全生產條件不符合國家規定要求，施工單位不具備施工資質等安全隱患，導致事故的發生。

2.3 采礦工程中的安全預警意識不高

采礦工程中的安全風險具有非常大的隨機性與不確定性，一旦出現發生安全風險的臨界條件或邊緣因素，都應該引起足夠的重視。目前我國采礦工程安全事故預警主要依靠機械設備相關的輔助設施、環境監測傳感器和系統軟件，智能化程度低，容易形成安全預警的依賴習慣。施工管理人員的安全思想滯后，出現問題隱瞞實情，不如實匯報，因而不能準確的判斷、預測并且提前控制未來可能發生的風險。

2.4 粉塵、沙土和水污染處理欠恰當

無論是井工開采還是露天開采，都會產生粉塵、剝離物的堆放及污染問題。如河流上游礦藏開采形成堆積高達20～30多米高的尾沙庫，形成矗立在下游村莊上的“炸藥庫”，一旦發生潰壩，后果不堪設想。對于水源的污染，很多的中小型采礦公司認為在開采過程中采用的是物理開采，排出的廢水經過檢測都是達標的。但實際上一些常規的礦藏開采如煤礦、鐵礦廢水常常會直接排入河道，水的顏色明顯比河水污濁，已經出現了污染。礦井(田)對粉塵的處理、擴散范圍沒有進行有效控制，造成臨近村莊的大氣污染。多數采礦公司由于利潤微薄，不愿意投入過多的污染治理資金，抱著將就、差不多的態度，安于維持現狀，不思改進，導致污染事件頻發。

3 完善采礦技術與施工安全的策略

3.1 實現監測監控信號的全覆蓋

礦產開采工程龐大且復雜，這個流程的影響及覆蓋范圍較大，見表1。

表1 采礦區域危險因素及影響范圍

實現礦產開采監控信號的覆蓋，可以采用層次分析法、人工神經網絡分析、灰色綜合評價、多層次模糊評價等方法，充分運用現代科技和電子信息化手段，采用“礦井眼”視頻監控系統評估遇到風險的情況，根據風險等級的評定制定預警措施和防范策略，通過對講機、廣播通信系統通知告警。為了危險真正來臨時可以應變，檢測系統要維持24 h運行，并配備專業維護人員，確保系統運行正常。

3.2 加強科技創新和采礦技術進步

采礦技術的提升是保證礦藏開采、提高礦藏利用率和減少采礦污染的技術保障。采礦技術的提升主要包含勘探技術、采挖技術、爆破技術、支護技術等。采掘設備的更新換代，能有效地提升采礦工程效率。在井巷的端頭支撐技術上，采用抱箍、接桿、插管的結構，將多個單體液壓支柱結合為一個系統，使單體液壓支柱之間相互聯系，防止單體液壓支柱在生產過程中自降歪倒，或被意外推倒等現象，保證安全生產；工作面采用綜合機械化設備，掘進面采用錨掘一體機、高效濕式除塵器等。在勘探技術上，采礦鉆孔巖芯采取率不得低于65%，分層采取率不得低于75%；鉆孔傾斜角度每100 m的垂直孔不得超過2°，斜孔不得超過3°。

3.3 提升安全管理觀念、加強技能的培訓

減少采礦工程的安全事故重點在于安全預警。安全預警的分析與預警管理人員的能力素質與預警管理水平息息相關。應當定期舉辦安全管理人員、采礦人員的集體培訓，完善風險辨識、風險評估、隱患排查和事故應急預案的實施能力；提升風險防御意識，將采礦工程的安全預警的預防關口前移，制定采礦工程安全預警的懲處獎勵制度；適時修訂并完善采礦工程的安全法規、規章和體系，以制度管人。要持續探索與不斷創新，最大程度的發揮采礦工程的安全風險預警決策能力，積極預防各種事故的發生。

3.4 嚴格控制采礦污染范圍和污染物

采礦工程的粉塵污染可以采用濕式捕塵的方式控制污染范圍。對于露天礦穿孔爆破，主要采用高壓水箱將水送入主鉆桿內，通過沖擊器進入孔底，使炮孔底部巖粉變成泥漿排出孔外；或者通過鉆桿送入風水混合物至眼底，沖洗巖粉變成泥漿由孔口排出。井工采礦作業中，利用中心、旁側供水的方式進行濕水式鑿巖，一方面可以軟化巖石加快開鑿，另一方面可以抑制鑿巖粉塵擴散，從源頭控制粉塵排放。廢水的排放應建立集中二次回收處理站，加大投入，確保水處理系統正常運行。采礦工程的污染物控制需要多個部門的聯合協作，相互監督、促進環境資源信息的收集、生態環境影響的預測，積極改進減少污染、恢復生態環境的措施。

4 結語

采礦技術的發展，也促進了采礦施工安全。只有實現礦井(田)監測監控范圍全覆蓋，堅持科技創新和技術進步，提升安全管理觀念、加強技能的培訓，嚴格控制采礦污染范圍和污染物，才能使采礦工程實現高效、安全、環保的發展目標。