有色金屬采礦施工中不安全技術因素與措施

朱杰明

（中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明 650500）

經濟的發展，對于礦產資源需求量日益增加，有色金屬礦山通常處于地質復雜環境之內，開采過程難度高，容易出現冒頂、坍塌等安全風險，導致人員傷亡。所以，需要對開采過程安全風險的成因進行分析，并制定解決措施，保證礦山開采安全。

1 有色金屬礦山的開采方法介紹

（1）崩落采礦。應用崩落采礦方法主要有兩種類型：其一為無地柱式崩落法；其二為自然崩落法。第一種方法適合應用在礦體厚度較高的礦區，并且不可回采，以免造成礦石損失。第二種開采方法適合應用在低位礦床上，能夠降低開采成本，保證開采效率。但是崩落采礦需要利用爆破技術，可能存在安全風險。

（2）空場采礦。通常來講，使用空場采礦方法主要針對有色金屬礦巖較為穩固，并且厚度較大。應用采礦技術，需要利用鉆孔方法，鉆出大直徑的采礦孔。該方法于20 世紀80 年代被使用，在發展過程逐漸應用在有色金屬的開采當中，我國大部分銅礦開采過程中利用此方法。經過技術的發展，還探索出深孔崩落這一采礦方法，主要應用礦區局部面積開采方面，開采過程，先切割槽，然后利用大直徑深口，放置炸藥裝置，采取高臺階崩落的采礦方式。運用該技術，能夠使有色金屬的礦床開采環節，礦體崩落、礦石運出等流程連續進行，使得井下開采和運輸同步進行。但是，需要將鉆孔以及炸藥使用環節對于人員安全的影響考慮其中。

（3）充填采礦。有色金屬利用填充采礦方法較為常見，主要運用水固結這一充填技術。但是該技術應用效果不佳，原因在于，固結材料的選擇質量存在問題，并且部分材料價格昂貴。在技術不斷發展過程，充填采礦技術運用，膠結材料的運用相對較少，對于尾砂用量相對較大，需要尾砂具備較高濃度，逐漸形成不脫水和濃縮的膠結體。此方法運用，能夠極大改善有色金屬開采對于地下環境造成的破壞，利用膠結材料可使礦體結構更加穩定，保證開采安全。

2 有色金屬采礦施工存在的不安全因素分析

結合有色金屬礦山開采施工實踐經驗，總結出如下幾方面施工安全因素：第一，巷道施工過程存在的安全問題；第二，開采面施工存在的安全問題；第三，開采設備存在的安全問題；第四，施工管理方面存在的安全問題，具體如下。

（1）巷道施工方面因素。我國有色金屬類型礦山通常在地下建設無軌運輸工程項目，使用無軌運輸方式，要求平硐≥1.2m，無軌運輸設備、支護間距≥0.6m，才可保證安全。還可使用有軌運輸方式，此類運輸巷道主要有兩種類型，其一為單線巷道；其二為雙線巷道。要求運輸設備、支護間隙≥0.3m 才能滿足安全要求。有色金屬采礦掘進施工期間，利用單向軌道具有如下優勢：第一，降低掘進施工量；第二，能夠滿足礦山運輸需求；第三，施工周期較短；第四，造價更加低廉。由于上述優勢的存在，使得大部分礦山企業熱衷于此巷道開采模式。但是，以安全視角分析，使用單線巷道可能導致運輸期間出現道路擁堵現象，造成現場運輸不暢，極易出現人員傷亡或者車輛傾翻等安全風險。與此同時，部分單線巷道取率相對過小，運輸期間可能導致輪胎被快速磨損，影響運輸安全。除此之外，如果地質結構產生破碎問題，支護巷道施工期間，由于局部施工可能導致周圍巖體受到擾動，自巷道頂部出現大量落石，對于人員安全十分不利[1]。

（2）工作面施工方面因素。大部分有色金屬礦山開采是處于礦房內部進行，先開拓巷道，后進入礦房，利用有效采礦方式展開作業，可保證采礦工序順利完成。礦房內部，工作面的施工質量和礦山開采安全性有直接關聯。比如：切割作業完成情況；切割之后頂板外露面積；利用爆破方法時炮孔施工方面的質量等，上述工作面施工問題都可受到諸多因素影響，導致工藝運用、方法選擇以及參數設置等方面存在不同程度漏洞，使作業面穩定性不足，圍巖強度削弱，難以滿足礦山實際開采需求，安全事故發生可能性較高。

（3）開采設備方面因素。有色金屬的礦山項目施工期間，井下各類開采設備長期處于工作狀態，使用頻率高，加之日常維保工作落實不徹底，極易導致設備存在各類安全隱患，導致施工風險。比如：開采過程，設備如果出現漏電問題，可能導致施工人員傷亡；設備出現故障難以應用在施工當中，還會對開采進度造成影響。

（4）施工管理方面因素。部分有色金屬礦山開采過程，由于人員缺乏高度安全意識。并且，開采作業大部分工作屬于體力勞動，從事此類工作基層人員的文化水平相對較低，上崗之前沒有展開全面的安全培訓。雖然部分人員具備豐富的開采經驗，但是由于整體安全意識不足，綜合素質不高，開采施工過程重點關注開采技術的應用，未能從礦井安全方向整體考慮，可能由于人員操作失誤導致安全事故。

部分礦山企業在安全管理方面，沒有專門設置管理機構，在生產過程配備充足的安全人員。同時，安全生產管理制度也未完全建立，導致相關安全措施未能有效落實。由于安全管理工作力度不足，工作中違規操作屢見不鮮，可能增加安全風險。所以，管理問題也是導致安全風險發生的重要因素之一。

3 有色金屬采礦施工存在的不安全因素問題解決措施

針對上文中提出的各類不安全因素，可采取如下措施加以解決。

（1）優化井巷位置施工流程。為防止采礦企業利用無軌巷道進行運輸，導致井巷施工存在安全問題，采礦企業可適當制定單線運輸或者雙線運輸等施工方案，結合井巷施工對于安全管理的實際需求，完成運輸方案的制定。如果設計使用單線運輸方案，可適當增設“雙線錯車”的運輸車道，確保金屬礦井內部車場能夠處于安全狀態下有序運行，使運送工作能夠滿足開采需求，順利完成開采任務。在運輸軌道的曲率半徑計算環節，應該結合運輸車輛相關參數，合理控制半徑大小[2]。

比如：當運輸車輛質量為7 噸，此時，應該將曲線的曲率半徑控制在12m～15m 這一范圍之內；若運輸車輛質量低于7t，那么應該將道路曲線的曲率半徑設定為9m。通過上述方式，對于曲率半徑合理控制，能夠提高運輸期間安全性。除此之外，針對井巷內部破碎區的地質結構，為防止影響人員安全，應該在施工之前做好勘探工作，對于結構不穩定的位置，及時使用支護工藝，比如：利用噴射混凝土或者錨固支護等方式，都可提高頂板位置結構的穩定性，還能穩定圍巖，有效提高井巷施工作業安全性。

（2）落實作業面的施工安全管理。有色金屬礦山開采期間，應該嚴格按照作業面施工特點，對于安全問題成因分析，規范技術應用，以提高施工過程安全性。從礦山企業角度分析，應該結合礦井開采的實際情況，及時利用安全的施工技術，對于作業面施工方案加以優化，為其質量提升奠定良好基礎。

例如：有色金屬在礦山開采過程，地下工程施工期間，若使用單向施工模式，通常會將礦柱保留，以便為后續開采作業提供有利條件。所以，在作業面開挖之前，應該對鉆孔數量和位置精準定位，并且明確開挖施工長度，保證作業面的拓寬能夠和開采施工順利銜接，保證開采順利進行，并提高礦山建設效率。施工過程，還須結合作業面存在的安全隱患，由安全人員利用技術措施，合理對出礦距離進行確認。當工作面的面積相對較大，并且存在不良地質問題，可對局部不穩定位置采取支護技術，支護與開采同步進行。切忌為了節約成本，忽視作業面不良地質的管理，如果施工期間開采面突然出現危險情況，應該及時組織開采人員從現場撤離，以人員安全為首要管理目標[3]。

（3）預防設備安全隱患。針對有色金屬礦山開采由于設備問題導致的安全風險，需要定期做好設備管理工作，按照開采過程對于安全管理實際需求，做好更新換代相關工作。當前，社會生產效率提升，對于有色金屬材料需求量也越來越高，因此，要求礦山開采效率更高，才能滿足市場對于有色金屬需求量。但是，因為設備老化或者維修不及時等因素，導致其使用過程出現故障或者漏電問題，形成安全隱患。所以，應該對于采礦設備落實日程檢修和保養，制定維保計劃，針對老舊設備，應該使用功能先進的設備進行替換，比如：利用高度自動化設備或者帶有緊急制動功能的設備進行替換。

（4）加強人員安全培訓。由于部分礦產開采行業，開采施工人員文化水平不高。同時，部分企業在招聘人才時，為了節約成本，提高經濟收益，沒有對相關人員展開安全培訓，導致其工作過程安全意識薄弱。對此，需要重點通過培訓以及現場管理等工作，提高人員安全施工意識。制定安全施工監管機制，完善管理體系，保證各管理措施能夠嚴格按照管理需求有效落實。企業方面，應該和監管部門發揮聯動作用，共同對于采礦一線人員展開安全培訓，保證特殊崗位人員具備資質，持證上崗。對于普通崗位人員的安全培訓過程全程記錄，使人員通過安全知識考核，允許其參與崗位施工。安全培訓期間，為激發人員學習積極性，還可創新培訓形式，以豐富的培訓方法，利用多媒體手段，展現形象生動的安全事故案例，讓人員對于開采工作面臨的危險性有全新認識，并且明確獎懲制度，對于違規操作的人員，采取處罰措施，使其時刻牢記安全生產為第一要務。除此之外，現場管理還需制定安全責任制度，將責任向個人落實，保證問題發生可追根溯源，并且對于各崗位配置安全人員，加強技能培訓，提高其思想覺悟，保證安全管理工作質量[4]。

4 結束語

總之，采礦行業安全管理為重要工作內容，關系生產安全以及生產效益。為降低安全事故發生率，需要結合有色金屬采礦施工特點以及礦山所處環境，對于開采過程技術運用、人員管理、設備使用等方面進行優化和調整，提高采礦安全性。