露天礦復采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采實踐

張超 白玉鵬

【摘 要】露天煤礦復產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)煤炭著火、空氣塌陷等不安全因素，影響開采的安全性和經(jīng)濟性。本文主要針對露天礦復采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采措施和實踐進行探討，希望能夠降低開采過程中的安全隱患，防止開采事故發(fā)生，科學指導生產(chǎn)實踐。

【關(guān)鍵詞】露天礦；采空區(qū)；安全措施

Absrtact： In the process of resumption of production in open-pit coal mine， unsafe factors such as coal ignition and air collapse are easy to occur， which affect the safety and economy of mining. This paper mainly discusses the safe mining measures and practices of mined-out areas in open pit realm， hoping to reduce the hidden safety hazards in the mining process， prevent the occurrence of mining accidents， and guide production practice scientifically.

Key words： opencast mine； goaf； safety measures

一、前言

露天煤礦的非法性亂挖亂采會導致開采過程中大面積采空區(qū)的出現(xiàn)，導致巖體承載能力下降，力度強度不足，容易出現(xiàn)施工安全事故，導致地表變形、塌陷等災害，有的甚至會涌出有毒有害氣體，一旦有明火很容易發(fā)生爆炸，給露天煤礦的開采工作帶來極大的安全隱患。因此，探討露天礦復采境界內(nèi)井工采空區(qū)安全開采實踐是十分必要的。

二、防塌陷開采

露天礦復采地下采空區(qū)頂板塌陷事前幾乎沒有任何預兆，一旦發(fā)生冒頂將會造成嚴重的后果，給施工的員工生命帶來極大的危險。因此一定要加強采空區(qū)的防塌陷措施，避免開采過程中塌陷造成的人員傷亡。一般露天礦復采采用的是房柱式采煤方法，斜井開拓，開采時從切眼向兩側(cè)各挖六米左右，中間留有七米左右的煤柱，后退開采，分區(qū)開采。為了避免采空區(qū)塌陷，引發(fā)人身事故和設備故障，可以采取高段爆破的方式縮小空網(wǎng)參數(shù)，以減少塌陷的風險，其次也可以填實出現(xiàn)的空洞。一旦在挖掘過程中發(fā)現(xiàn)空洞，在確定塌陷可能區(qū)域之后用黃土和碎石填入并壓實，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然后，在開采過程中要盡可能的采用小型開采設備，如果開采設備質(zhì)量過大，在頻繁出現(xiàn)空洞的區(qū)域和塌陷危險性高的位置，很容易因設備工作過程中的振動而引起塌陷。同時小型設備發(fā)生塌陷之后，救援也比較容易，所以要盡量使用小型設備開采作業(yè)。最后還需要配置水車，在作業(yè)面道路和作業(yè)站立面位置處，灑水降溫，保證施工人員的安全。采取輪換制施工方案，每隔幾個小時便更換員工，安排專業(yè)人員進行施工現(xiàn)場監(jiān)督，保證施工現(xiàn)場作業(yè)的質(zhì)量。[1]

三、火區(qū)治理

露天礦采空區(qū)開采過程中煤炭著火產(chǎn)生高溫會發(fā)生爆炸，不能進行爆破處理。采運設備由于采掘面高溫造成輪胎軟化，會影響施工作業(yè)進度，同時，煤炭著火產(chǎn)生的有害有毒氣體也會嚴重威脅施工人員的安全，危害員工的身體健康。因此在實際開采過程中，需要重視起火區(qū)治理工作和安全開采工作?；饏^(qū)治理工作如下。[2]

1.注水、注漿、注泡沫

露天礦井工采空區(qū)采用附近井工礦的復用水進行滅火，水不容易外漏，也不會發(fā)生水溢出工作面，避免引起危險事故。在實際工作過程中，從復用水的位置處向采空區(qū)布置水管，使得復用水可以通過水管進入采空區(qū)進行滅火，減少有害有毒氣體的濃度，保證作業(yè)環(huán)境的安全性。為了達到更好的滅火效果，在注水時采用分區(qū)作業(yè)的方式，分別在著火沒頂?shù)拇┛讌^(qū)和爆堆區(qū)注水，穿孔區(qū)接入分散支水管向著火采空區(qū)的鉆孔內(nèi)注水，爆堆區(qū)用支水管向分散向爆堆注泡沫、注水和注漿。[3]

煤礦復采區(qū)中地表高溫、地表明火以及地表裂隙區(qū)域一般以注水為主，大面積的不明火源位置以及大面積采空區(qū)多以注入泡沫為主，高溫采空區(qū)和地表漏風通道則注入粉煤灰泥漿，注滿之后封口，引出彎頭鐵管測量孔位置處的溫度。著火點范圍較小時，采用灑水車進行滅火，灑水車向正在裝車的卡車輪胎以及地面進行噴水，降低溫度。煤礦開發(fā)過程中挖開采空區(qū)后收集流出的水，利用收集到的水進行滅火和降溫，促進水的循環(huán)使用，可以減少水運輸帶來的成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，也具有一定的環(huán)保性。在采取有效方法達到降溫和滅火目的之后，才能夠進行后續(xù)的正常爆破和開采工作。

2.高溫區(qū)域爆破

在煤礦開采高溫區(qū)域進行爆破作業(yè)時，首先需要明確開采位置處的溫度，使用測溫儀對爆破開孔內(nèi)不同高度處的溫度進行測量，孔溫度不高于五十攝氏度以及不同位置處的溫度沒有較大變化說明孔的合格的常溫孔，可以直接進行爆破。如果孔溫度差異較大，則需要指出高溫位置處的高度作為爆破填藥的指導，原則上來講將裝藥藥柱在距離高溫位置兩米之內(nèi)的稱之為高溫孔，操作時要按照高溫區(qū)域爆破的標準進行裝藥。實際施工過程中對于溫度過高的區(qū)域要采取灌水的方法降低溫度，要求降溫之后降溫區(qū)域一刻鐘后溫度仍然維持在六十攝氏度以下。

此外，還需要做好高溫炮孔的爆破組織工作，由專業(yè)爆破人員和技術(shù)人員完成火區(qū)爆破作業(yè)現(xiàn)場的爆破組織工作，準備好必須的工具和材料，做好爆破前的準備工作，及時清理爆破區(qū)域的雜物，并做好警戒，疏散無關(guān)人員，保證作業(yè)現(xiàn)場合乎爆破標準。根據(jù)爆破要求確定高溫孔數(shù)量，裝藥之前先裝好常溫孔，爆破人員要嚴格按照標準流程進行裝藥操作，一旦高溫孔發(fā)生堵塞情況要放棄該孔，準備好充足的填充物，可以使用巖石粉、松散黃土進行填充。高溫炮孔裝孔時首先要填裝炸藥，再下起爆彈，裝完藥之后，操作人員要遠離高溫炮孔。

四、安全措施

在施工現(xiàn)場做好充足的安全防護措施可以有效減少施工過程中安全事故發(fā)生的概率，保證施工的安全性和可靠性。開采期間在火區(qū)以及可能出現(xiàn)的塌陷區(qū)設置鮮明的警戒線，嚴禁無關(guān)人員進入，做好現(xiàn)場的安全管理工作。相關(guān)檢測人員要每隔一定的時間對現(xiàn)場氣體濃度情況進行檢測和記錄，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，要及時通知和反饋專業(yè)人員進行處理，將安全隱患扼殺在搖籃中。其次，還需要對滅火后的孔溫度進行定期檢查，保證孔溫度符合施工標準。滴定嚴格的防爆安全措施，要求作業(yè)人員必須按照規(guī)定和標準進行爆破施工，爆破人員還需要配置多氣體濃度檢測警報器和隔離式自救器，盡可能選擇小型設備進行施工，停止夜班作業(yè)。在施工現(xiàn)場安置水車，做好風險預案和風險應急措施，一旦發(fā)生問題，相關(guān)工作人員要能夠及時進行救治和處理，降低煤礦事故發(fā)生的概率，保護好施工人員的生命財產(chǎn)安全。

五、結(jié)束語

隨著能源資源形式的日益嚴峻，不可再生資源的存儲量和保有量不斷減少，煤礦復采工作已經(jīng)成為當前煤礦企業(yè)工作的一個重要方向，越來越多的煤礦將采用露天開采的方式來回收邊角資源和剩余資源。本文主要針對煤礦復采過程中的安全性措施進行探討，從回收率和安全性的角度，指出露天開采的安全開采實踐方案，希望能夠提高露天礦復采期間的安全性，保障員工的生命健康安全。

【參考文獻】

[1]葉圖強，曾細龍，林欽河，等. 露天深孔爆破處理大型采空區(qū)的實踐[J].中國礦業(yè)， 2008（8）： 99-101.