礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素及解決對(duì)策

羅志鋼

（五礦礦業(yè)（安徽）工程設(shè)計(jì)有限公司，安徽 合肥 230000）

礦產(chǎn)資源是人類生存與發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，因此對(duì)礦產(chǎn)資源的需要和消耗一直很高。據(jù)《全球礦業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需要和消耗占據(jù)全球前三位。在此背景下，為滿足人們生產(chǎn)、生活的需要，礦產(chǎn)資源開采至關(guān)重要[1]。礦產(chǎn)資源開采是一項(xiàng)復(fù)雜的過程，包括眾多環(huán)節(jié)，其中礦山巷道挖掘是其中最重要的一環(huán)。礦產(chǎn)資源大部分都埋藏地下很深的地方，當(dāng)露天礦或表層礦產(chǎn)被開采完后，要想繼續(xù)挖掘，就需要深入地下，進(jìn)行地下開采，此時(shí)，就需在地表與礦體之間鉆鑿出各種通路，用來運(yùn)礦、通風(fēng)、排水、行人。這些四通八達(dá)的通路就被廣泛稱為礦山巷道。隨著礦產(chǎn)資源越來越深的挖掘，礦山巷道需要不斷進(jìn)行掘進(jìn)。然而，礦山巷道掘進(jìn)工作是一項(xiàng)危險(xiǎn)性非常大的工作，任何一個(gè)小小的失誤都有可能造成巷道坍塌，給工作人員帶來嚴(yán)重的生命安全威脅。

基于上述研究背景下，明確礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素對(duì)于提出相應(yīng)的解決措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究根據(jù)礦山巷道掘進(jìn)過程，分析其中易引起風(fēng)險(xiǎn)的不安全因素，并根據(jù)這些因素，提出相應(yīng)的解決對(duì)策，以保證礦山巷道掘進(jìn)工程施工安全。通過本研究以期為礦山巷道掘進(jìn)工作提供參考和幫助。

1 礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素分析

礦山巷道掘進(jìn)是礦產(chǎn)資源開采過程中重要的一環(huán)節(jié)，其中又包括了若干步驟，這些步驟的施工過程一旦出現(xiàn)失誤，都有可能造成礦山巷道坍塌危險(xiǎn)，因此如何避免這一風(fēng)險(xiǎn)成為礦山巷道掘進(jìn)過程中的重點(diǎn)工作[2]。下面針對(duì)礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素進(jìn)行分析，以便為解決對(duì)策的提出參考。

1.1 巷道位置確定的不安全因素

礦山巷道的掘進(jìn)并不是隨機(jī)的。巷道位置位于礦山上體內(nèi)，而礦山山體由各種巖體、巖層組成，因此地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山巷道位置有著直接影響。礦山中有的巖體受到地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響，有的巖體屬于軟弱巖層，因此并不穩(wěn)定，一旦巷道位置確定在軟弱巖層覆蓋的范圍內(nèi)，就極易引發(fā)巷道坍塌。

1.2 爆破的不安全因素

爆破是礦山巷道掘進(jìn)中不可或缺的一步。當(dāng)?shù)V山巷道在掘進(jìn)過程中，經(jīng)常受到較為大型的堅(jiān)硬的巖石阻礙，使得掘進(jìn)過程受阻，因此如何將大型的堅(jiān)硬的巖石去除掉成為礦山巷道在掘進(jìn)過程中必要進(jìn)行的一環(huán)。然而，大型的堅(jiān)硬的巖石與山體相連或完全嵌入山體中，完全通過人力很難移除，因此需要通過爆破手段將大型的堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行破碎處理，然后再進(jìn)行搬運(yùn)。然而，巖石爆破過程是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作，爆破方案的設(shè)計(jì)、爆破參數(shù)的設(shè)置等一旦出現(xiàn)失誤，不僅達(dá)不到目的，還有可能對(duì)山體造成強(qiáng)烈的振動(dòng)，從而引起塌方，更是加大了礦山巷道掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的不安全因素

礦山巷道掘進(jìn)工作就是對(duì)山體的破壞，使得山體穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響，且礦山巷道的存在使得山體出現(xiàn)中空，這樣加劇了山體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，再在重力和整個(gè)山體壓力下，礦山巷道極易被壓塌，因此在礦山巷道挖掘后一般會(huì)布置一些支護(hù)結(jié)構(gòu)，以起到支撐的作用，因此一旦支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建不達(dá)標(biāo)，就無法對(duì)礦山巷道起到支撐保護(hù)作用，使得礦山巷道風(fēng)險(xiǎn)性增加。

1.4 管理工作的不安全因素

礦山巷道掘進(jìn)需要的工作人員、機(jī)械設(shè)備等眾多，因此各方的管理和協(xié)調(diào)成為礦山巷道掘進(jìn)工作中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。先是工作人員：礦山巷道掘進(jìn)不允許出現(xiàn)一點(diǎn)失誤，一旦失誤將給地下工作人員帶來生命危險(xiǎn)，因此對(duì)工作人員的有著極高的要求，不僅要求工作人員具有較高的技能水平，還要求工作人員具有極高的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)以及危險(xiǎn)一旦發(fā)生的自救知識(shí)；后是機(jī)械設(shè)備：在現(xiàn)代礦山巷道挖掘工作中，離不開各種機(jī)械化設(shè)備的使用，因此機(jī)械設(shè)備管理也是影響礦山巷道掘進(jìn)工作的重要因素，否則一旦管理不善，不但耽誤施工進(jìn)度，也會(huì)給掘進(jìn)工作帶來的危險(xiǎn)[3]。

2 礦山巷道掘進(jìn)中的風(fēng)險(xiǎn)解決對(duì)策

針對(duì)上述分析出來的礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素，本章節(jié)提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)解決對(duì)策，以提高礦山巷道掘進(jìn)施工安全。下面對(duì)這些對(duì)策進(jìn)行具體分析。

2.1 巷道位置確定的不安全因素解決對(duì)策

針對(duì)巷道位置確定的不安全因素，解決對(duì)策主要是采用先進(jìn)的探測(cè)手段，明確礦山地質(zhì)構(gòu)造，為巷道位置的確定提供重要的參考，以規(guī)避軟弱圍巖。常用的礦山地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)技術(shù)為TRT 地震波探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)工作原理如下圖1所示。

圖1 TRT 地震波探測(cè)技術(shù)工作原理

TRT 地震波探測(cè)技術(shù)工作原理如下：垂直地表發(fā)射地震波，地震波會(huì)一直向下傳播，當(dāng)?shù)卣鸩ǚㄓ龅讲煌牡刭|(zhì)構(gòu)造會(huì)發(fā)生不同反射信號(hào)，然后利用傳感器采集這些反射信號(hào)，并進(jìn)行分析，最后結(jié)合層析掃描成像技術(shù)，推斷地層界面埋深、位置、規(guī)模、形狀等相關(guān)物理參數(shù)，最后形成直觀的三維立體地質(zhì)預(yù)報(bào)圖。通過三維立體地質(zhì)預(yù)報(bào)圖能夠直觀明了的了解地質(zhì)構(gòu)造，以確定巷道挖掘的位置。

2.2 爆破的不安全因素解決對(duì)策

針對(duì)爆破的不安全因素，本章節(jié)提出相應(yīng)的解決對(duì)策。根本的解決對(duì)策為設(shè)計(jì)合理的爆破方案。具體如下：

（1）合理布設(shè)爆破孔。爆破孔是炸藥的埋藏位置，而埋藏位置直接關(guān)系到爆破效果是否達(dá)到預(yù)期，是否安全。為此，需要根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，明確爆破孔的孔深、孔徑、間距以及單孔炸藥的藥量。

（2）確定爆破的規(guī)格和性能。不同規(guī)格的炸藥具有不同的性能，這需要根據(jù)要爆破的山體情況具體選擇。以常用的直徑22 毫米的細(xì)藥卷銨梯炸藥和SB 型專用光爆炸藥為例，其規(guī)格性能如下表1 所示。

表1 爆破炸藥規(guī)格與性能表

2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的不安全因素解決對(duì)策

針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的不安全因素，需要對(duì)礦山巷道進(jìn)行加固處理，這是解決支護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)的根本措施。解決方法常用的有兩種，即小導(dǎo)管注漿技術(shù)和管棚加固技術(shù)。這兩種技術(shù)對(duì)比如下表2 所示。

表2 支護(hù)結(jié)構(gòu)加固技術(shù)對(duì)比表

2.4 管理工作的不安全因素解決對(duì)策

針對(duì)管理工作的不安全因素，解決對(duì)策從兩個(gè)方面著手，一方面針對(duì)工作人員，可以對(duì)工作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)和訓(xùn)練，提高其工作能力；對(duì)工作人員工作進(jìn)行定期檢查，以確保滿足要求標(biāo)準(zhǔn)。二是針對(duì)礦山巷道掘進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，需要專門人員對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行定期檢查，以確保無故障；在進(jìn)行掘進(jìn)工作前，做好設(shè)備準(zhǔn)備和統(tǒng)計(jì)工作；設(shè)備做好出庫(kù)和入庫(kù)登記工作，保證設(shè)備能夠有效協(xié)調(diào)開，提高工作效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量和消耗量也在逐年上升，因此礦產(chǎn)資源的開采工作成為重中之重。在礦產(chǎn)資源開采工作中，礦山巷道掘進(jìn)是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而，這一環(huán)節(jié)也是風(fēng)險(xiǎn)最大的環(huán)節(jié)，存在很多不安全因素。為此，本文主要從四個(gè)方面進(jìn)行對(duì)礦山巷道掘進(jìn)中的不安全技術(shù)因素進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決對(duì)策。通過本文研究以期為礦山巷道掘進(jìn)提供參考和借鑒，提高其礦山巷道掘進(jìn)工作的安全性。