基于地下開采技術分析與安全開采的探究

張 林

（中國鋁業股份有限公司貴州分公司，貴州 清鎮 551400）

在鋁土礦地下開采過程中，由于對采礦技術有著較高的要求，且存在眾多影響因素，以及實際作業環境比較復雜等，導致工程施工中安全事故頻發。一旦發生安全施工，不僅威脅到作業人員生命安全，而且影響著工程的進度、施工企業聲譽等。因此礦山企業需掌握技術的高效應用策略，全面完善安全管理，保障采礦作業健康發展。

劉敦禎在《蘇州古典園林》一書中指出“廊在園林中是聯系建筑物的脈絡，又往往作為觀賞園中景色的導游線。”余蔭山房中的園路、廊橋、花徑作為一種線性空間，組織景觀順序，在連續的空間轉化中給人以動態的體驗。園中空間連續，時間模糊，空間的變化暗示時間的流逝，視線的轉折暗示空間的轉折和景觀的變化，追求步移景異的視覺感受。

1 鋁土礦地下開采技術特征分析

采礦工程技術有以下幾方面特征：首先是類型多，在我國采礦工程施工作業中，會使用到多種類型的采礦技術，依據礦區特點選擇合適的技術方案。選擇的采礦技術不同，則應配備不同的應用模式，以實現采礦技術價值。比如金屬礦與煤礦存在儲量、礦層厚度等方面差異，前者不適合采用長壁開采技術，后者應用長壁開采技術則有不錯效果。

其次是采礦技術的復雜程度較高，采礦作業主要是露天、地下兩種形式，每種開采形式都具有較高風險，對采礦技術的應用要求也非常高。相比較而言，地下采礦中存在更多的不安全因素，一旦發生安全事故難以迅速完成人員的撤離，加大了對作業人員的生命威脅。同時由于地下施工環境更加惡劣，難以提高施工效率。因此需保障技術安全，做好全方位施工準備，嚴格審查技術方案避免引發事故。

最后就是鋁土礦地下開采可以說是最難的，也是危險性最大的，這是由于鋁土礦礦體賦存條件決定的，在實際采礦過程中，礦體頂板的安全情況是最大的隱患點，在金屬非金屬地下礦山中，由于礦體頂板的堅固性、穩定性、含水性等物理力學性質決定了礦體頂板的賦存條件。在采礦技術的發展速度是相當快的，采礦業的發展需要采礦技術持續更新，當前我國采礦行業在采礦技術研究中投入了更多資金、精力、人才資源等，只有這樣才能促進自身實力的提升，在市場競爭中健康發展。

2 地下采礦技術分析

2.1 井下開采技術

數據的加解密實現過程主要由輪密鑰加、字節代換、行移位、列混合等操作完成。通過以上硬件實現加解密算法對系統數據加解密進行優化，由硬件FPGA完成并行、流水線式的數據加解密過程，可以有效提升系統的加解密性能、降低數據加解密時對存儲陣列存儲性能的影響[14]。

留設礦柱是支撐采空區頂板的重要措施，通過合理的留設礦柱，可以實現礦石的安全回采，但是在實際的采礦過程中，往往會因為地質條件發生變化，設計的礦柱位置和實際有出入，有時為了提高采場回采率，會調整礦柱位置，在這樣的情況下，就要充分論證設計調整才能更改設計。同時，要盯緊施工，避免將礦柱進行回采，影響采場回采安全。

2.2 緩傾斜礦體開采技術

在巷道掘進以及礦石回采過程中，我們有多種支護方式可以提供選擇，一是鋼拱架支護，它是一種適用于運輸大巷的支護方式，有安全性能高的優點，也有成本高的缺點，因此在采用此方式進行支護時，常常需要主要管理部門的認可，避免造成過度支護，增加成本。二是錨網支護，它的適用范圍較廣，可以用在井下大多數地方，成本相對也較低，因此是地下礦山選擇較多的一種支護方式。三是噴漿支護，它主要適用于巷道頂板邊幫易風化、頂板無淋水的地方。主要是控制圍巖的風化，防止掉渣掉塊，是一種成本較低的支護方式。

2.3 充填采礦技術

充填采礦技術，主要是利用所形成的充填體，進行地壓管理，以控制圍巖崩落和地表下沉，并為回采工作創造安全和方便條件。實踐證明，充填法在回采過程中可密實充填采空區，對于維護圍巖，房子發生大規模的巖層移動，減緩地表下沉，都有顯著的作用。

貓場鋁礦開展的條帶式充填技術主要是利用尾砂與水、水泥混合，形成膠結體，待采場切割上山回采完畢后，將該上山進行充填、接頂，再順序回采條柱，直至采場回采完畢。

在一些礦體埋藏較深的礦床，不適宜采用露天開采，對此可采用井下開采方式作業，在地下開采過程中，常見的采礦方法有空場采礦法、崩落采礦、填充采礦。目前貓場鋁礦主要應用的采礦方法是空場采礦法，同時，也開展了礦體條帶式充填采礦、人工礦柱置換等試驗研究，并取得良好效果。相比較而言，條帶式充填采礦法，有著其工藝施工簡單、成本低、施工工期短、安全性能高的優勢，劣勢在于對鋁土礦的貧化較大。

3 采礦工程施工中不安全技術因素

3.1 巷道掘進中不安全技術因素

在礦山的開采時，有條件的企業要做1個～2個試驗采場，試驗采場的目的是尋求最優的技術參數和采礦方法。在試驗采場階段，要分析采場礦體頂底板的圍巖物理力學參數，從材料力學模型方面著手確定其抗拉抗剪等參數，在試驗當中去驗證，回采時的跨度是多大，并根據礦體的物理力學參數確定礦柱留設的大小以及護頂礦壁的厚度。根據這些參數再做進一步的設計，控制好采空區的暴露面積。

3.2 采場回采中不安全技術因素

從采場的建設到回采結束，作為一個回采周期，在礦山開采過程中，要盡量縮短采場的回采周期，避免長期暴露，加大安全風險，造成頂板的冒頂等事故。

4 基于采礦技術的安全保障措施

在礦山開采過程中，我們一定要強調主動安全這個概念，因為在礦山這個行業有它的高風險特點，一旦發生安全事故，將會帶來不可挽回的損失，因此一定要強調主動安全。具體來說，在采礦技術可行的條件下，哪些能夠有效的起到主動安全的作用呢？一是在礦石回采過程中要控制好采空區的暴露面積；二是按照規定留設好礦柱；三是選擇合理的支護方式；四是縮短采礦回采周期，五是選擇合理的退采方式，六是確保安全出口暢通。在采場的設計階段就要把以上內容考慮周詳，盯緊施工，把安全牢牢掌握在自己手里，這樣才能夠實現主動安全。

4.1 控制好采空區的暴露面積

在巷道掘進過程中，有諸多不安全因素。例如，在掘進過程中遇到斷層等地質構造，在該區域往往富含裂隙水，造成巷道頂板破碎、淋水較大，形成較大的安全隱患。另外，在巷道掘進過程中還需要注意探放水，探明巷道前方是否積水區，是否有突水的可能性，以保證在巷道掘進過程中的安全。再者，在巷道掘進過程中的局部通風問題也是值得注意的，設計風量應滿足人員設備的需方要求，避免造成有毒有害氣體中毒事故。

4.2 按照規定留設好礦房的礦柱

甲狀腺激素對于人體代謝有非常重要的調節作用，如果甲狀腺功能發生異常，則人體系統的整個正常運轉都會和出現紊亂[2] 。對于這類疾病來講，女性患者的發病率相對較高，且藥物治療是常見的有效方法，但西藥治療在一定程度上存在單一性的不足，加入中藥的干預調理性治療，對于疾病的恢復會有更加顯著的輔助作用。

4.3 選擇合理的支護方式

貓場鋁礦礦體傾角6°～12°，屬于緩傾斜礦床，對于緩傾斜礦體的開采技術與其它形式的開采技術相比，緩傾斜層開采技術的難度較大，安全風險相對較高。礦房沿走向布置，走向長度50m，傾斜長度80m～120m，采場切割上山布置在礦體中，沿著底板掘進，施工好切割上山后，再施工切割平巷，以切割進路為自由面，采用爆破方式落礦，由上而下、由里向外一次性順序回采。礦柱設計3m×3m，礦體護頂礦留設1.2m，采用礦柱、頂柱、底柱、間柱控制采空區地壓。

4.4 其他技術措施

在礦石回采過程中，如果采用房柱法進行采礦后，對作業人員最大的安全威脅在于頂板的暴露面積，在鋁土礦開采過程中，由于頂板留有護頂礦石，在一定周期內能夠有效保障頂板不垮塌，避免造成人員設備傷害，同時也避免礦石質量的貧化。

采場的退采方式也是需要考慮的技術問題，一般而言，在采場內部，在使用鑿巖鏟運等大型設備進行礦石回采時，宜使用自上而下的回采方式，盡可能的保障作業人員不進入采空區；而在使用電耙出礦時，宜采用自下而上的回采方式。

居民通過“環保大作戰”回答環保小問題換取游戲券，在游戲中了解環保知識；“寶圈套環&垃圾分類”將垃圾模型丟入相應的干垃圾桶、濕垃圾桶、有害垃圾桶、可回收垃圾桶中，讓居民有直觀的印象。“環保易物”，居民將廢報紙、廢舊電池、二手書籍兌換長壽花。“文明養寵宣傳”，居民簽下文明養寵承諾書，將文明養寵文化在生活中實踐，當天共簽署承諾書50份。

控制菌接種量分別為0.25%，0.50%，0.75%，1.00%分別對酸奶的影響，確定菌種的最佳接種量。

不管是自上而下還是自下而上，都要保證采場的安全出口隨時是暢通狀態，一旦發生安全事故，作業人員能夠順利逃生。

5 結語

采礦工程施工中安全問題作為第一要素，需要采礦企業加強安全思想建設，認識到采礦作業特殊性，樹立主動安全意識，嚴格實施采礦技術的安全管理，有效處理施工中不安全技術因素，最大程度上消除安全隱患，保障采礦作業安全進行，實現安全高效開采，從而邁向高質量發展。