采礦工程設(shè)計與施工中應(yīng)注意的問題與措施

楊克湘

摘要：銅鐵礦作為工業(yè)化生產(chǎn)中極為重要的礦產(chǎn)資源，相對于露天銅礦的開采，井下銅礦的開采不但施工難度大，而且涉及的開采技術(shù)、設(shè)備等都極為復(fù)雜，必須采用專業(yè)的、先進的開采方法才能有效的保障銅礦開采的產(chǎn)量、貧損與施工安全。本文對采礦工程設(shè)計與施工中的注意問題與對策做出闡述及分析。

關(guān)鍵詞：井下采礦;設(shè)計施工;問題;措施

我國的銅鐵礦開采由于礦層深度深，開采難度大，各類事故帶來的風(fēng)險高，雖然經(jīng)過多年的不懈努力，井下采礦的安全生產(chǎn)取得了前所未有的進步，但是銅鐵礦的開采仍存在著諸多問題亟待我們進一步研究解決。一、地質(zhì)構(gòu)造概況

玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦屬海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)中厚緩傾斜礦床。礦體傾角20～35°（局部地段大于35°），構(gòu)造及節(jié)理裂隙發(fā)育，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦區(qū)共有3個含鐵銅礦體（I3、I2、I1）和四個含銅鐵礦體（Ic、Ib、la、Io），自上而下分別為Ic→I3→Ib→I2→la→I1→lo）。其中I3、I2含鐵銅礦體規(guī)模大，是主要的開采對象。大紅山礦體呈緩傾斜一傾斜銅鐵多層平行產(chǎn)出，礦體厚度薄～中厚～厚大，形態(tài)與傾角變化較大，礦體及圍巖中等穩(wěn)固，圍巖層理發(fā)育。由于礦體呈銅一鐵互層現(xiàn)象，品位變化大，夾石多且厚度變化大，采礦中夾石剔除困難。

二、采礦方法的相關(guān)概述

在對礦山進行開采之前，采礦人員必須事先做好相關(guān)的技術(shù)分析工作，熟知中深孔采礦技術(shù)的基本情況。玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦“銅鐵合采”的主體支撐技術(shù)是下向大直徑深孔側(cè)向崩礦技術(shù)。大直徑深孔崩礦法有諸多優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：（1）炸藥單耗低，只有0.35～0.45kg/t，而常規(guī)小分段空場法扇形孔單耗為0.7～0.77kg/to（2）采切工程量小，由于采用垂直下向孔回采厚大礦體時下向孔布置較深，可達(dá)50-60m，這樣減少分段鑿巖巷道，使得采切工程量明顯較少，采切千噸比由原來的6m～10m/kt降低到2～5m/kt;（3）因盤區(qū)切頂工程與廢石充填綜合考慮，極大地提高了廢石充填能力。大紅山銅礦研究了下向大直徑深孔高切割槽回采工藝，實現(xiàn)了切割槽大爆破工藝靈活應(yīng)用，實現(xiàn)了采礦效率及安全保障質(zhì)的飛躍，鞏固及加深了大直徑深孔工藝的推廣應(yīng)用。

空場嗣后充填采礦法中采場結(jié)構(gòu)尺寸較大，使得采場暴露面積較大，受出礦時間的影響，圍巖暴露時間較長。頂板巖石往往在拉應(yīng)力的作用下發(fā)生冒落，冒落到一定程度，形成"拱”穩(wěn)定下來。由于采場頂板拱內(nèi)的巖石已發(fā)生冒落，不再承載上覆巖層重力荷載，因此上覆巖層重力荷載轉(zhuǎn)移到采場四周圍巖，從而導(dǎo)致四周圍巖破壞滑移，即所謂的片幫。

三、采礦工程設(shè)計施工要點分析

采礦工程設(shè)計主要按照《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）及相關(guān)安全、技術(shù)操作規(guī)程規(guī)范執(zhí)行。

（一）施工準(zhǔn)備

作業(yè)人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的安全教育知識與技術(shù)技能培訓(xùn)，并考核合格，掌握相關(guān)的安全措施和作業(yè)技術(shù)技能，特種作業(yè)人員必須持證上崗作業(yè)。其次，作業(yè)人員必須穿好工作服、戴好安全帽、水鞋、口罩、照明、炮煙檢測儀、自救器后方能入坑進行井下作業(yè)。最后，進入作業(yè)現(xiàn)場之前，做好現(xiàn)場準(zhǔn)備工作，所需材料配備齊全（臨時支護材料、永久支護材料、通風(fēng)設(shè)備設(shè)施等材料）。

（二）施工質(zhì)量

1.施工過程中必須嚴(yán)格按設(shè)計圖紙給定的方位、坡度及施工順序進行施工并控制工程的斷面規(guī)格。

2.為了減小巷道支護量，提高工程合格率，減小爆破作業(yè)對圍巖的破壞，要求工程掘進一律采用光面爆破。

3.在工程施工過程中，應(yīng)加強現(xiàn)場跟蹤工作，核實斷層、傾角和坑道礦體揭露情況，若現(xiàn)場頂幫巖層發(fā)生變化時，要及時取得工程揭露的地質(zhì)信息并反饋于設(shè)計者。遇斷層且節(jié)理發(fā)育地段，要及時采取支護措施，必要時組織支護現(xiàn)場辦公，安全確認(rèn)后才能繼續(xù)作業(yè)。

4.測繪技術(shù)人員要精準(zhǔn)給出施工測量點，控制好工程的標(biāo)高、方位、坡度、進尺，防止工程的意外貫通，并做好相應(yīng)點的貫通、預(yù)貫通標(biāo)記，及時下發(fā)貫通、預(yù)貫通通知，并做好相應(yīng)點的設(shè)備設(shè)施保護工作，并懸掛警示標(biāo)志和做好放炮前的站崗放哨工作，確保安全施工。

（三）施工標(biāo)準(zhǔn)及措施

1.作業(yè)人員進入現(xiàn)場時必須認(rèn)真檢測一氧化碳濃度，認(rèn)清進退線路，清理頂幫浮石;確保現(xiàn)場照明充足，對鑿巖設(shè)備及相關(guān)設(shè)施等安全確認(rèn)進行檢查無誤后方可進行作業(yè)。

2.現(xiàn)場用到的風(fēng)水管、電纜線路必須安裝整齊、規(guī)范，現(xiàn)場要做到無雜物、無積渣、無積水。

3.作業(yè)過程中，施工單位必須安排專人進行現(xiàn)場跟班，與作業(yè)人員同時上下班，監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)安全，落實各項安全措施，確保施工安全。

4.危險工程施工必須列入危險源點管理范疇，安防措施應(yīng)落實到位，組織、保障有力，施工過程中發(fā)現(xiàn)或存在的問題，措施上必須落實到位。

5.加強巖石破碎段的監(jiān)管力度，認(rèn)真清理浮石，確認(rèn)無安全隱患后才能進行作業(yè)。

（四）頂板管理

1.在工程施工過程中揭露斷層、節(jié)理、裂隙時，要隨時觀察頂板、側(cè)幫的巖石變化情況，當(dāng)頂板發(fā)生變化出現(xiàn)安全隱患時，必須先處理隱患后方作業(yè);如遇到巖石較破碎地帶，需認(rèn)真清理浮石，做好安全確認(rèn)，對頂幫采用錨桿或錨網(wǎng)噴漿等支護方式進行處理，才能繼續(xù)施工。

2.現(xiàn)場處理大面積浮石時，必須先從各個方向進行觀察且商定出切實可行的處理方案后再行處理，若出現(xiàn)大的安全隱患時，必須立即停止現(xiàn)場所有作業(yè)，將所有作業(yè)人員撤退出工作面，并安排人員在所有可能進入到該作業(yè)現(xiàn)場的進路安全位置進行站崗，禁止人員進入。同時立即通知現(xiàn)場值班領(lǐng)導(dǎo)，并及時與設(shè)計者聯(lián)系，經(jīng)組織現(xiàn)場辦公后，確定最終處理方案，確保安全后才能繼續(xù)進行作業(yè)。

四、結(jié)束語

采礦工程周圍的環(huán)境比較復(fù)雜，企業(yè)需要采用科學(xué)合理的采礦設(shè)計方案與施工安全措施，這樣才可以切實提升采礦施工的安全性，在提升采礦效率的基礎(chǔ)上，為企業(yè)贏得更多的效益，促進采礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）.

[2]《有色金屬采礦設(shè)計規(guī)范》GB50771-2012.

[3]《有色金屬礦山井巷工程設(shè)計規(guī)范》GB50915-2013.

[4]玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦銅鐵合采工程化試驗區(qū)域開采順序及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究2018年度報告。

[5]玉溪礦業(yè)有限公司大紅山銅礦充填系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究2018年度報告.