礦山開采安全現狀與新技術的研究

馮凱

摘要：隨著我國金屬礦山開采事業的不斷發展，我國加大了對金屬礦山的進一步開采。與此同時，在對金屬礦山的開采中，依然存在一定的安全事故。本論文以金屬礦山開采為主要出發點，對開采中的安全現狀進行了一定的分析，并在此基礎上提出了一些新的防治技術。

關鍵詞：金屬礦山;安全;開采;防治;新技術;

我國現階段共有各類金屬礦山101882個。其中，大型金屬礦山約有334個，中型金屬礦山約有905個，小型金屬礦山約為100643個。而且在金屬礦山的開采過程中，面臨著嚴峻的安全生產形勢，重大事故頻頻發生，造成巨大的傷亡和經濟損失。

1金屬礦山開采中的安全現狀

經過對金屬礦山開采中出現的安全事故統計，初步認為金屬礦山安全事故主要來源于以下兩方面：

1.1金屬礦山開采中常見的地質災害

地表塌陷：在金屬礦山開采中，隨著近地表的巖移動活動，會對地表產生很大的影響，對地表建筑和道路等產生一定的危害，甚至山體滑坡。當巖層移動到一定的程度上，就會發生大范圍的地表坍塌。

采場冒頂：冒頂事故是金屬礦山開采中最普遍、發生率最高的災害之一。如：巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落等。尤其是在一些礦巖不太穩定的礦體中，以及金屬礦的軟弱夾層中，特別容易發生較大規模的垮落，從而引起采場和巷道冒頂事故。

深部巖爆：隨著金屬礦山開采的進一步深入，在高應力的條件下，金屬礦山的硬巖層往往會在開采過程中，發生巖爆事故。

地下水穿透和突發涌水：在金屬礦山的開采過程中，經常由于采礦作業的緣故，出現突發性大量涌水現象，在隔離巖層突然失穩的情況下，，極容易造成災害。

非正常生產引發的災害事故：金屬礦山的開采中，由于違反規程、不遵循客觀條件，以至于出現亂采亂閥、不處理空區等現象，從而引發災害事故。

1.2金屬礦山地質災害隱患

在金屬礦山開采過程中，金屬礦山的地質災害也在一定程度上引發了安全事故：

在露天開采轉向地下開采的這一過渡期間內，由于過度待存在復雜的巖石力學問題，極易容易引發地質災害;山地和地應力集中的構造區內，應力仍存在一定的異常現象，在開采中，如果沒有結合主應力的影響因素，進行綜合考慮，就無法達到良好的開采效果;對于換傾斜中厚以上的礦體開采過程中，由于礦體具有一定的連續性，易形成大片空連通，在具體的開采過程中，一旦隔離礦柱遭到破壞，就會造成大面積的地壓災害;在對特大礦體或者重疊礦體的具體開采過程中，受到壓力、擾動因素的影響，隨著開采不斷加深，地壓活動也隨之加劇，從而引發突發性垮塌沖擊。

2礦山開采中問題所在

2.1缺乏重視，資金短缺

近年來在我國市場經濟的影響下，礦山開采中地質測量的工作投入較大，但收入并不明顯，對礦山的開采也不夠重視，礦山企業的經營方向就是以利益最大化為準，注重低成本的礦山開采，而對礦山開采的測量技術研究所用的資金也非常缺乏。從而使得礦山開采測量技術的研究發展并不快。

2.2待遇不高，技術人員短缺

礦山開采中地質測量的工作人員長期的工作在野外，其工作的條件非常困難，時常爬出越嶺，而且無法獲得自身的安全保障。另外礦山開采的企業對礦山開采地質測量不夠重視，這就造成了礦山開采地測量的工作人員沒有高的待遇，同時也是這方面人才逐漸稀少的主要原因。更嚴重的有些專業的地質測量人才出現轉行的現象。

3新技術在金屬礦山開采安全防治中的應用

3.1預測預警儀器

隨著科學技術的不斷發展和進步，在金屬礦山開采中，對事故的預測方式也發生了改變：從經驗預測轉變為科學技術預測。具體說來，在金屬礦山開采安全防治中，主要有以下幾個新技術：

巖層穩固性探測雷達：通過該儀器的應用，在金屬礦山的開采過程中，可有效減少礦石貧化，并提高采礦生產的安全性。地震層析X射線攝影機：是對礦山深部礦柱相對應力測定的有效工具。通過該攝影機，可在開采前更好地了解礦區的高應力，并保證在開采過程中去除和避開高應力去。另外，該攝影機在應用中，還有技術可靠、成本低、效率高的優點。攜帶式熱應力監測計：在金屬礦山開采中，通過該儀器可實現對巖石溫度進行有效檢測，從而保證在開采過程中，能夠對各種環境參數、空氣冷卻兩、平均輻射熱溫度等進行有效的檢測。乙硫醇預報火災儀：這是在金屬礦山開采中，預報火災和其他險情的最為有效的方法。

3.2微震檢測系統

目前，在金屬礦山的開采中，微震檢測系統已經進入了廣泛的應用階段。通過微震檢測系統，有效提高了對微震事件的定位精度，逐漸實現了對地壓災害的預報。而且隨著科學技術的不斷發展，微震檢測系統的定位識別功能也在逐漸增強，在自動檢測和信息遠程傳送方面，微震檢測系統的數據實現了從“地下”到“地表”的遠距離傳送，甚至通過調制調節電路，將其送至到更遠的地方。

3.3計算機輔助探測火災位置系統

在金屬礦山的開采過程中，通過計算機輔助探測系統，可對火災進行早期預報，進而有效地改善井下開采的安全條件。通常，這種系統主要包含三部分，即：井下火災檢測器網絡、電子數據通訊系統、裝有控制程序和通風網絡分析軟件的計算機。

在具體使用的時候，計算機輔助探測系統必須要安裝在井下的關鍵位置，以對環境參數中的燃燒產物、空氣溫度、風速、風流方向、大氣壓等進行有效的檢測。但通過這種系統，只能預測火災就在附近，但不能確定火災的具體位置。

3.4金屬礦山安全信息系統

金屬礦山安全信息系統是一種礦山安全系統。在具體的應用中，該系統以生產過程中所能獲得的各種信息為輸入，能實現對金屬礦山開采中的安全狀況，進行最全面、最科學的評價，從而使得管理者能夠及時、準確掌握開采中的安全信息，從而準確預警礦山開采中的隱患，以達到預防、減少安全事故的目的。

3.5礦山開采中RTK技術的應用

載波相位差分RTK技術，這種處理技術就是將兩測站載波相位觀測量的差分，使基準點收集到的載波相位發送到接收機，從而測算出坐標。這是一種新的GPS測量方法，前者靜態的，快速的靜態和動態測量計算后得到厘米級定位精度，RTK能夠得到厘米級的實時定位精度測量方法，它使用了動態實時載波相位差分法，是GPS應用程序的主要特點，隨著新技術出現在放樣和地形映射中給各種控制測量帶來了新的突破，大大提高現場工作效率。RTK技術在地質工程測量的應用不但可以減少員工的數量，而且使礦山開采地形測量的工作可以快速且準確的測量，同時也提高了礦山開采地質測量的方便快捷性。

4結語

綜上所述，在金屬礦山的開采中，受到地質災害以及采礦工作的影響，常會發生一定的安全事故。在這種情況下，必須要采用新的防治技術，以實現對金屬礦山開采中的安全事故進行科學、有效的預防。

參考文獻：

[1] 程正軍.探討金屬礦山安全現狀與防治新技術[J].科研，2016，（07）：27.

[2] 余斌，張達，吳鵬，等.金屬礦山重點安全隱患區域實時監測技術系統[J].中國礦業，2012，（s1）：501-506.

[3] 婁如春.淺析金屬非金屬礦山安全現狀及管理[J].科技創新與應用，2014，（25）：104-105.