采礦工程中的采礦技術(shù)與安全管理初探

李佳盛 湖南黃金洞大萬礦業(yè)有限責(zé)任公司

金屬礦山生產(chǎn)是我國各行業(yè)獲取金屬材料資源的重要工作，金屬礦山井下生產(chǎn)的采礦方法較為多樣，實(shí)際生產(chǎn)中要根據(jù)礦山具體情況選擇科學(xué)的井下采礦方法，同時(shí)還要根據(jù)采礦技術(shù)方案進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，制定全面的安全管控措施，提升金屬礦山生產(chǎn)的安全性。在地下金屬礦山采礦工作開展中，通過采礦連續(xù)工藝的應(yīng)用，加之現(xiàn)代化采礦設(shè)備和技術(shù)的支持，促使采礦效率得到了大大提升，逐漸朝著自動(dòng)化、信息化和環(huán)保化方向發(fā)展。

一、常見的采礦技術(shù)

（一）無人化開采技術(shù)

無人化開采技術(shù)還處于研發(fā)階段，當(dāng)前我國大部分金屬礦山開采技術(shù)依然采用半自動(dòng)化和輔助操作控制，無人化開采技術(shù)是一種介于二者之間的緩沖基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和采礦設(shè)備趨于智能化、遙控自動(dòng)化發(fā)展，為無人化采礦創(chuàng)造了重要技術(shù)支撐。在不久的將來，無人化采礦技術(shù)勢必會(huì)成為未來的采礦技術(shù)之一。針對金屬礦山的開采來看，無人化采礦技術(shù)正在發(fā)展和形成，當(dāng)前無人化技術(shù)在選礦中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是綜合來看，很多礦場都沒有注意到無人化采礦技術(shù)的潛在優(yōu)勢，依然將目光放在半自動(dòng)化技術(shù)和輔助操作控制上，將其作為一種中間緩沖技術(shù)。當(dāng)前，露天和地下鉆礦機(jī)的鉆頭定位、鉆井速度以及孔深控制、電鏟、輪式裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)的挖掘控制中都已經(jīng)逐步應(yīng)用了無人化技術(shù)。除此之外，隨著GPS 定位技術(shù)和無線電通信技術(shù)、激光技術(shù)的應(yīng)用，也在某種程度上露天礦的測量和鉆孔工作實(shí)現(xiàn)無人化操作。

（二）全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)

膠結(jié)充填技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用范圍比較廣的一種充填技術(shù)，該技術(shù)需要借助水泥材料充當(dāng)膠凝劑，然后共同和尾砂、碎石等構(gòu)成相應(yīng)的充填材料，然后借助管道等設(shè)備將漿體輸送到采礦的采空區(qū)，由于充填材料構(gòu)成的膠結(jié)充填體具有較強(qiáng)的支撐能力，其充填效果較好。

全尾砂膠結(jié)充填井下采空區(qū)可以在某種程度上視作對尾礦資源的綜合利用，在《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與污染防治技術(shù)政策》中，專門就采礦過程中應(yīng)用到的充填采礦技術(shù)進(jìn)行了說明，要求做到廢棄石料不出井，用尾砂和廢水填充采空區(qū)。同時(shí)在2019 出版的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中，也將尾礦資源列入了鼓勵(lì)項(xiàng)目中。隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)在我國礦山地下開采過程中的應(yīng)用范圍非常廣泛。全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)的系統(tǒng)工程主要分為以下幾部分：①充填站；②充填站輔助工程。其中根據(jù)工藝功能又可以對充填站進(jìn)行細(xì)分，將其劃分為濃密機(jī)及其配套設(shè)施、水泥倉及其配套設(shè)施、攪拌裝置、計(jì)量控制系統(tǒng)。而充填站輔助工程則主要由尾砂輸送、溢流排放以及暖通工程、運(yùn)輸?shù)缆饭こ痰葮?gòu)成。

在選擇充填材料的過程中，需要根據(jù)礦山的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并要遵循以下原則：第一，保護(hù)環(huán)境原則，在充填時(shí)要避免對地下水產(chǎn)生污染，要借助充填技術(shù)來保護(hù)地表的環(huán)境；第二，要符合工藝要求，充填的材料不僅要滿足工藝要求，同時(shí)也要滿足采空區(qū)的充填強(qiáng)度要求；第三，要符合利益最大化原則；第四，材料來源充足的原則。

在應(yīng)用全尾砂膠結(jié)充填的過程中，為了降低成本，可以直接選擇附近選礦廠中的尾砂漿人，然后借助濃密機(jī)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)尾砂漿的迅速沉降。同時(shí)，需要將全粒級尾砂和適當(dāng)比例的水泥混合而成形成一定濃度的均質(zhì)膠結(jié)充填料，借助管線輸送到地下采空區(qū)。這樣可以最大限度確保充填材料的供給。同時(shí)還可以在一定程度上降低尾礦庫筑壩和充填料運(yùn)輸費(fèi)用，同時(shí)還大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。將水泥、助劑、水、電、人工等費(fèi)用按灰砂1 ∶10 的比例計(jì)入全尾砂膠結(jié)充填作業(yè)成本，計(jì)算充填漿作業(yè)成本為46 元/m3。

二、采礦工程的施工管理策略

（一）嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制

落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任制，做到“橫向到邊、縱向到底”全覆蓋，逐級簽訂安全生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任書，層層壓實(shí)安全生產(chǎn)管理責(zé)任，形成一個(gè)自上而下的安全管理責(zé)任體系；嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)考核獎(jiǎng)懲制度，嚴(yán)格做到獎(jiǎng)優(yōu)懲劣，及時(shí)兌現(xiàn)安全獎(jiǎng)懲目標(biāo)，積極全員積極性和責(zé)任心，形成齊抓共管的良好局面。

（二）實(shí)施安全風(fēng)險(xiǎn)分級管控和隱患排查雙重預(yù)防機(jī)制

實(shí)施安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控分級管理，定期排查、治理。對安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)要分類定級，制定措施，落實(shí)責(zé)任，落實(shí)到人，限時(shí)整改或預(yù)控，抓好高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和高風(fēng)險(xiǎn)人員安全管控，制定有效安全管控措施。實(shí)施安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控閉環(huán)管理，通過落實(shí)危險(xiǎn)源辨、風(fēng)險(xiǎn)評估、分級分類以及責(zé)任劃分等制度，一方面可以將事故隱患治理堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、關(guān)口前移，另一方面可以強(qiáng)化各類隱患的排查治理，促進(jìn)事故預(yù)防工作趨于科學(xué)化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對各類事故隱患的事前控制、事中消除。

三、結(jié)束語

簡而言之，在開采礦石的過程中，采礦方法和模式都可以進(jìn)行選擇，在礦山生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，管理人員需要結(jié)合礦山的實(shí)際情況做好開采方法的優(yōu)化和調(diào)整工作，同時(shí)也要科學(xué)構(gòu)建礦山生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估和應(yīng)急制度體系，為確保井下開采生產(chǎn)技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)。

企業(yè)要完善安全管理制度，做好防控工作，提升整體員工素質(zhì)等很多措施來提升采礦工程的安全性，來確保人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。期望在所有人員的共同努力下，金屬礦山開展將更加科學(xué)化、自動(dòng)化、信息化，不斷推進(jìn)機(jī)械化開采，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提升金屬礦山開采本質(zhì)安全管理水平。