露天開采礦山采礦技術(shù)及安全策略研究

車建明

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650233）

在國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長背景下，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)能源資源的需求日益提升，在推動(dòng)采礦行業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，資源過度開發(fā)利用也使露天開采進(jìn)入到深凹開采階段，所面對(duì)的作業(yè)環(huán)境也日益惡化，導(dǎo)致露天開采面臨諸多安全風(fēng)險(xiǎn)，想要實(shí)現(xiàn)開采工作順利、安全進(jìn)行，就要對(duì)采礦技術(shù)和作業(yè)安全引起高度重視，確保露天開采有序、高效和高質(zhì)完成[1]。本文聯(lián)系露天開采礦山采礦技術(shù)分析，對(duì)開采流程和采礦技術(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，并結(jié)合露天開采常見的安全事故，提出幾點(diǎn)行之有效防范策略，以供參考。

1 露天開采礦山采礦技術(shù)分析

1.1 工作流層

首先，在選擇礦山開采方式時(shí)，需要結(jié)合所在礦區(qū)實(shí)際地形情況，確保所選擇的開采方式能夠滿足礦山資源回收具體要求，通常情況下會(huì)采用“自上而下臺(tái)階式”露天開采方式；其次，在明確露天開采范圍以后，根據(jù)礦體特征選擇安全施工技術(shù)，這里需要注意是，所采用施工技術(shù)越先進(jìn)和越安全，經(jīng)濟(jì)化礦山開采目標(biāo)也就越能順利達(dá)成，同時(shí)對(duì)露天開采底界加以明確，以創(chuàng)造更加安全作業(yè)條件；最后，科學(xué)選擇采剝工藝，考慮到常見礦山采剝工藝涉及剝離、穿孔、爆破等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)操作都非常容易受到各種干擾因素影響，使得作業(yè)過程面臨諸多安全隱患，為此需要加強(qiáng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析，并采取極具針對(duì)性措施進(jìn)行預(yù)防，使露天開采更加安全和規(guī)范[2]。

1.2 采礦技術(shù)

在露天開采中較常運(yùn)用的采礦技術(shù)有：①膠結(jié)充填采礦技術(shù)，將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到露天開采當(dāng)中，可以有效防止礦產(chǎn)資源地表遭受損傷，并提高礦山資源回收率，實(shí)際應(yīng)用還具有適應(yīng)性和安全性強(qiáng)的優(yōu)勢特征，同時(shí)根據(jù)充填料和充填方式的不同，還可以將該項(xiàng)技術(shù)分為上向分層、下向分層和嗣后充填三種類型，具體應(yīng)用需要結(jié)合礦床實(shí)際進(jìn)行科學(xué)選擇，只有這樣才能夠發(fā)揮有效維護(hù)圍巖、礦石選別回采、采切工程量小等積極作用；②爆破技術(shù)，無論是進(jìn)行露天開采，還是井下開采，在采礦作業(yè)中都無法避免的需要對(duì)爆破技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，涉及到的工藝包含擠壓爆破、微差爆破等，然而受到巖石破碎、爆破過程減震等因素影響，導(dǎo)致采礦作業(yè)安全性遭受極大威脅，實(shí)踐應(yīng)用過程中，也要注意新型炸藥和輔助器材運(yùn)用，在取得理想爆破效果的同時(shí)，確保爆破精確度，涉及到的陡幫坍塌、劇烈震動(dòng)等問題也能減少發(fā)生，與以往爆破作業(yè)相比較，安全性也大大提高；③表土剝離技術(shù)，在露天采礦中，對(duì)表土剝離工藝進(jìn)行應(yīng)用，主要有輪斗、帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)開采和單斗、卡車間斷開采兩種形式，其中間斷性開采更加適應(yīng)于表土硬度較高情況，若采用連續(xù)開采方式，排水就會(huì)遭遇困難，而連續(xù)性開采則適用于表土較為松散情況，開采效率也會(huì)更高；④陡幫開采技術(shù)，隨著近幾年我國加大了露天礦開采力度，使得很多露天礦都已經(jīng)進(jìn)入到深凹開采階段，不僅開采作業(yè)環(huán)境變得日益惡劣，實(shí)際工作難度也持續(xù)增加，并對(duì)開采作業(yè)效率和安全性產(chǎn)生極大影響，而陡幫開采技術(shù)的有效運(yùn)用，就很好的解決了深凹開采面對(duì)資源開采效率低下、安全危險(xiǎn)高等問題，并且新型采礦技術(shù)的應(yīng)用，也進(jìn)一步提高了礦產(chǎn)資源開采效率；⑤排防水技術(shù)，露天采礦容易受到外界環(huán)境影響，特別是存在的排水、防水問題，對(duì)采礦效率帶來嚴(yán)重影響，實(shí)際作業(yè)中也要采取有效防水、排水措施，避免對(duì)采礦作業(yè)效率、安全帶來極大威脅，實(shí)踐中也可以采用布設(shè)截水溝、修筑防洪堤壩、河流改道等措施，避免地表水體進(jìn)入到采坑當(dāng)中，針對(duì)出現(xiàn)的地下水體也能及時(shí)排出，確保采礦作業(yè)正常開展[3]。

2 露天開采礦山采礦安全問題及有效措施探討

2.1 安全問題

由于露天采礦作業(yè)涉及到的環(huán)節(jié)比較多，針對(duì)不同環(huán)節(jié)所使用機(jī)械設(shè)備、采礦工藝等也存在較大差異，當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，出現(xiàn)安全問題的機(jī)率也會(huì)升高，這些問題多表現(xiàn)為邊坡塌陷、物體打擊、爆破傷害、觸電事故等，導(dǎo)致這些安全問題出現(xiàn)的原因詳見表1。

表1 露天開采礦山采礦常見安全問題分析

2.2 防范措施

2.2.1 邊坡塌陷

對(duì)邊坡塌陷安全問題進(jìn)行防范，可以通過做好以下工作實(shí)現(xiàn)：①開展露天采礦作業(yè)時(shí)，需要嚴(yán)格遵循“先采剝、后分離”原則，并遵照自上而下和分階開采步驟進(jìn)行規(guī)范操作，實(shí)際生產(chǎn)若遇到軟弱巖石或破碎帶情況，就要采用減少臺(tái)階最終坡面角措施，在對(duì)危石進(jìn)行處理以后，還可以運(yùn)用加固措施保障巖層穩(wěn)定性；②在大雨天氣開展采礦作業(yè)，出現(xiàn)邊坡塌陷事故的機(jī)率也會(huì)更高，為此作業(yè)時(shí)要盡可能的避開雨天和雨季，以防止對(duì)實(shí)際開采工作效率和人員生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅；③在開采作業(yè)中也要對(duì)預(yù)防水土流失工作引起高度重視，既能夠降低坍塌事故發(fā)生頻率，又能夠保障采礦作業(yè)安全性[4]。

2.2.2 礦區(qū)水害

礦區(qū)水害防范措施包含：①在開展采礦作業(yè)之前，要深入到礦區(qū)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察，并對(duì)涉及到的地質(zhì)、水文等資料進(jìn)行收集和分析，然后在專業(yè)人員指導(dǎo)下制定行之有效的防水排水方案；②根據(jù)制定防排水方案對(duì)與之相關(guān)的排水系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建立和完善，同時(shí)對(duì)防范措施的實(shí)際應(yīng)用情況加強(qiáng)管理和監(jiān)督，以及時(shí)進(jìn)行修正和完善，確保防排水系統(tǒng)即便是在極端惡劣條件下依然能夠正常運(yùn)行。

2.2.3 物體打擊

對(duì)物體打擊安全事故進(jìn)行預(yù)防，可以從以下幾方面展開：①在實(shí)施安全爆破作業(yè)以后，要對(duì)礦場存在的浮石、危石等進(jìn)行細(xì)致清理，以充分保障露天作業(yè)人員生命安全；②深化作業(yè)人員安全意識(shí)，并在實(shí)際開展工作中積極配合相應(yīng)安全管理工作，避免出現(xiàn)違規(guī)違法作業(yè)情況；③加大安全監(jiān)管力度，尤其是在佩戴安全防護(hù)用品、設(shè)置安全警戒設(shè)施等方面，在實(shí)施全方位、多角度的監(jiān)督工作基礎(chǔ)上，嚴(yán)格落實(shí)安全檢查計(jì)劃，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全管控薄弱點(diǎn)，并采取相對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行完善和優(yōu)化[5]。

2.2.4 爆破傷害

爆破作業(yè)是露天采礦中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，所存在的安全隱患也較多，一旦出現(xiàn)爆破事故，所造成影響十分巨大。為防止這一安全問題發(fā)生，就要做好以下工作：①在開展爆破活動(dòng)之前，組織相關(guān)人員對(duì)《爆破安全規(guī)程》進(jìn)行學(xué)習(xí)，并熟悉和遵照安全作業(yè)制度進(jìn)行操作，以在實(shí)際爆破作業(yè)時(shí)做到心中有數(shù)；②高度重視爆破作業(yè)準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)確界定危險(xiǎn)區(qū)邊緣基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)警示標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)對(duì)爆破點(diǎn)位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，布孔時(shí)要求爆破工程技術(shù)人員與鉆孔負(fù)責(zé)人共同進(jìn)行操作，并現(xiàn)場繪制布孔圖進(jìn)行技術(shù)交底，爆破信號(hào)發(fā)出以后，所有人員都需要有秩序的遠(yuǎn)離現(xiàn)場，撤離到安全區(qū)域以內(nèi)，并在確認(rèn)爆破完成和安全以后才能夠解除警戒工作[6]。

2.2.5 機(jī)械傷害

防止機(jī)械傷害事故發(fā)生，可以采取以下措施：①在開始挖掘工作以后，其他地面作業(yè)人員需要離開作業(yè)區(qū)域，并且實(shí)際機(jī)械作業(yè)過程中，相應(yīng)人員也要貫徹落實(shí)“降低危害、安全第一”原則；②針對(duì)挖掘、裝車等工作人員，在作業(yè)之前要做好安全防護(hù)工作，并委派專門人員在作業(yè)區(qū)域范圍設(shè)置警示標(biāo)志和張貼安全公告，使機(jī)械傷害事故發(fā)生機(jī)率進(jìn)一步降低。

2.2.6 觸電事故

對(duì)觸電安全事故進(jìn)行預(yù)防，具體措施包括：①在對(duì)采場供電、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，需要檢查相應(yīng)設(shè)備質(zhì)量是否符合規(guī)定要求，并且保證質(zhì)量過關(guān)，實(shí)際操作時(shí)也要做好接地保護(hù)，以防止觸電事故發(fā)生；②定期對(duì)現(xiàn)場電力設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢查和維護(hù)，針對(duì)存在的安全隱患也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決；③積極開展教育宣傳工作，提示采礦工作人員正確用電意識(shí)，并掌握基本的防雷、安全、防范等知識(shí)與技能[7]。

3 結(jié)語

本文是基于對(duì)露天采礦礦山采礦技術(shù)及安全策略的研究，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們生產(chǎn)和生活對(duì)能源資源十分渴求，在推動(dòng)采礦行業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，露天采礦也進(jìn)入到深凹階段，面對(duì)日益嚴(yán)峻的采礦作業(yè)環(huán)境，對(duì)采礦技術(shù)和安全工作也提出嶄新要求，需要結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況，科學(xué)合理選擇采礦技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)對(duì)采礦各環(huán)節(jié)存在的安全隱患加強(qiáng)分析，并利用相對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防和解決，使露天采礦作業(yè)更加順利、高效和安全完成，相應(yīng)開采效率與效益也能得到可靠保障。