采矿工程中的采矿新技术与施工安全研究

刘轲 高洪彪

1.通钢集团板石矿业有限责任公司 吉林白山 134304

2.吉林省恒信安全生产事务有限公司 吉林长春 130000

社会在进步，城市建设的脚步也在加快，采矿行业也呈现出巨大变革，采矿企业凭借先进理念对采矿新技术进行探究并极大程度地结合了施工安全研究，将采矿工程中所遇到的一些问题逐一突破，发挥采矿新技术的应有效用，使其特点得到极大程度的释放并在各施工环节中渗透，有序完成采矿过程并提高最终的开采效率。

1 采矿工程中采矿新技术的特点

采矿工程中采矿新技术的特点如下：①中国采矿企业已拥有一些先进技术，而且可以根据实际地形和采矿需求有针对性地选用，与矿区情况相结合，继而凸显采矿新技术的多元性。中国矿产资源相对丰富，同时环境因素也对开采有着较为直接的影响，在应用采矿技术时需结合地质特征，这凸显出采矿新技术的综合性。②采矿工程分为地下和露天两种形式，对采矿技术有着极高的要求，这样才能保证开采的安全性。采矿企业凭借先进理念，及时更新技术，紧跟时代前行的脚步，对各操作环节而言又有着不同的规范和严格的标准，因而凸显出新技术的复杂性。③采矿新技术具有流动性特点。采矿企业可根据采矿需求进行技术改革。多种不同的技术之间存在着一定的联系，需要做好协调工作，这样才能使采矿效率得到极大的提升[1]。

2 采矿技术与施工安全现状

随着采矿工程的规模逐渐扩大，矿山的开采频率也不断提升，但随之带来的安全事故也在急剧增多。为了提高安全系数，降低人员伤亡，就必须及时掌握采矿技术及影响施工安全的因素。首先，地下矿山环境复杂，在开采过程中应使用适宜的开采技术。以矿山的实际情况为基础，进行开采作业，还要借助有效的辅助系统，在一定程度上防止开采事故的发生。但是这种做法也增加了施工安全管理的难度。其次，在施工过程中由于工作人员缺乏安全意识，不具备过硬技术手段，致使出现操作不当或行为不规范的现象，从而不能采取有效的防护措施进行作业。再者，采矿设备性能落后，部分施工单位在采矿时依旧采用传统的气腿式凿岩机机械装备，既沉重又影响施工进度，对于一些关键的环节，甚至用人工钻进的方式来完成，不仅耗费大量的人力、物力，而且存在一定的安全隐患，采矿工程沿用这种传统的采矿技术对施工安全带来不利影响，先进的设备没有得到大范围的推行。最后，对于光面爆破这一先进的技术在部分采矿企业中也没有得到采用，究其原因是缺乏相关的技术支持[2]。

3 采矿技术的种类

3.1 露天采矿技术

在中国采矿工程施工过程中，与其他采矿技术相比，露天开采是一种安全系数最高的技术，运用该项技术，不仅能够增加开采数量，还能在降低采矿损失的同时，提高开采效率，充分发挥了露天采矿技术的优势，因此，露天开采技术在很多领域得到广泛使用。由于受到不同地质类型的影响，该项技术无法达到在所有矿石开采工程中使用的目的，它适用于矿床规模大、埋藏深度大以及使用到大型机械设备的矿产资源开采领域中，且得到广泛使用。利用这种技术可以直接将矿体上方岩层剥离开后实施矿石开采，且没有必要再构建巷道，为工程施工相关工作提供便利条件。然而，露天开采技术还有一些不容忽视的消极影响，即：在具体的使用过程中，会严重危害生态环境，以至于为之后的恢复工作带来严峻的挑战。

3.2 填充开采技术

填充开采技术的应用范围是在开采后及时填充地下采空区域，防止发生上层土壤和岩石坍塌的情况，避免出现安全事故。它对周围矿石和土层等支撑不稳定的矿区起到保护作用，填充开采技术在矿床开采的各个阶段使用最频繁。在工程施工过程中运用这项技术，不仅能有效保护矿床的地下环境，还能将开采力度发挥到最大限度的同时，实现资源的有效回收。同时，填充采矿技术也可以用在地表有珍贵、稀有的矿产资源需要保护的矿区。

3.3 深矿井开采技术

所谓深井开采，其实就是深井筒开采，通常是指埋在与地表有一定深度的矿体。而深井开采是深于地表800m的矿体。在深井开采时，施工人员有必要加强开采技术的应用。这是由于深井中地压和地温相对来说较高。当进行深部开采时，矿井温度随着距地表的深度越来越高，远远超出人体所能承受的范围，长此以往，会对施工人员的健康造成一定影响，甚至会威胁到人身安全，因此，在深矿井开采过程中，要在保证施工人员安全的情况下，采取降温措施，以此来确保矿井正常施工[3]。

3.4 机械化开采技术

现在最常用的开采技术就是机械化开采技术。依据不同的工作形式，可分为露天采矿法和地下采矿法。露天采矿法是在开采之前，必须用机械先剥离矿体表面上方的岩石和土壤，由于矿体直接暴露在地表的因素，为露天开采带来了很多便利，如：便于采矿机械操作、提高安全性、减少矿石损失，保障效益的同时，降低了成本，以此获得收益的最大化。相较于露天采矿技术，地下采矿技术具有很大的危险性，若机械操作不当，矿井就会面临坍塌等安全事故，目前，地下采矿技术多用于金属矿山的开采。随着国家对环保节能的大力提倡，地下采矿技术也进行了有效的改革，利用尾砂胶结充填这一现代新型环保开采技术实施地下开采，其不仅能处理尾矿污染，还能在开采时降低对自然环境的损坏程度。

4 采矿工程中不安全因素分析

4.1 巷道掘进环节

在金属矿山的开采中，井下车场轨道安全间隙的设计具有一定的不安全性，通常在对巷道进行掘进时易出现不同程度的安全隐患，最常见的是高度过低的情况，使施工的整体安全性有所下降。

4.2 巷道工程技术因素

目前，金属矿山地下单轨运输建设工程一般就是单线巷道运输。在金属矿山地下掘进工程中，单线轨道既能满足金属矿山生产运输的需要，又能减少开拓工程量，缩短工期，控制工程造价，所以多数金属矿山企业更倾向采用单线巷道。但从安全角度看，单线巷道容易造成生产运输道路拥堵，造成运输不畅，发生车辆及人员伤亡等安全问题。同时，一些矿井巷道曲率过小，在运输过程中轮胎容易磨损，增加了发生安全事故的可能性。再者由于地质结构破碎，在巷道支护过程中，局部施工造成周围扰动，造成巷道顶部出现大面积落石现象，造成人员伤亡[4]。

4.3 工作面施工因素

金属矿山矿产资源的开采是在矿房内完成的，通常通过开辟完成的巷道进入矿房，并采用合理的采矿方法进行作业，促进相关采矿工作的顺利进行。在矿房内，整个工作面的施工质量对金属的安全开采有着最直接的影响，包括进行切割作业的效果，切割工作完成后的顶板暴露面积，借助爆破方法崩落矿石时炮孔的施工质量等。在实际生产中，由于各种因素的影响，工作面在施工工艺、施工方法和各项技术参数上存在一些漏洞，导致工作面施工稳定性差，围岩强度减弱，不能满足金属矿山开采的实际要求，增加了发生安全事故的可能性。

5 采矿工程中采矿新技术探究

5.1 充填采矿技术

通常，在回采工作面的推进过程中，作业人员会借助一些充填料来完成采空区的充填，或者选用与支架结合的手段来充填，使采矿的充填技术更加完善。实际操作中，对于采空区的充填，可选用已成型的充填体来完成对地压的后续管理，预防围岩崩落的情况出现，避免地表下沉，使作业人员的采矿环境更为安全，降低矿石自燃导致火灾事故的概率。

5.2 空场采矿技术

空场采矿技术的应用具有一定的普遍性，其原理是把矿块划分为矿房和矿柱，同时考虑后续的回采情况。应用该技术时，在完成矿房的回采后还应对矿柱进行回采。对矿房进行回采时多选用敞空形式，同时还应依托围岩和矿柱维护。采空区处理一般是在矿房回采结束后进行，以保证矿柱回采的顺利完成。

5.3 残留矿开采技术

在地下矿石资源的开采过程中，以往传统的施工技术已暴露出一定的缺陷，同时乱采乱挖的情况愈发严重，因此在采场中存留着部分矿体，造成资源的浪费。采矿企业加大了开采力度，借助矿区勘查的相关技术来对残留的矿体进行切实有效的开采，同时通过监测和预警等技术来对存留的资源进行有效利用，在技术实践中不断提升整体开采水平。

5.4 崩落采矿技术

在金属矿山开采中，无底柱分段崩落采矿技术已凸显出其高效性和稳定性，在中国已引入多年，在实践中应用较为成熟。同时，该技术也处于不断的改进中，其应用能够增加崩矿量，而且可采用电动式无轨采矿设备，最大限度地节约成本，增加采矿量，提升采矿的整体作业效率，提升企业的经济效益[5]。

6 采矿工程中采矿新技术下的施工安全策略

6.1 增强安全意识突显管理成效

在实际采矿中，施工队应通过多种不同的手段来最大限度地增强全员的安全意识，使之规范自身行为并做到相互监督，切实有效地减少安全事故的发生。施工队可在每月的固定时间开展安全培训和宣传，借助预警等手段使作业人员能够按规定操作，突显管理成效。采矿工程中还需注重安全预防这一环节，一方面需要对地形位置及区域内的地质构造等进行全面的调研，并对开采技术及方案进行设计；另一方面在了解情况后，准确预测施工中可能出现的一些问题，结合以往开采经验来拟定有针对性的对策，使安全在准备工作中就得到极大程度的保障。

6.2 借助科学技术营造良好氛围

采矿环境复杂，对各项操作有着较多的高要求，那么需依托较为先进的技术，避免资源的残留。例如，在施工前，可以借助优势较多的无人驾驶技术来对金属矿山相关数据进行智能化采集，降低整体成本，保障作业人员的生命安全，切实有效提升采矿的效率。部分采矿企业还尝试在矿山中安装采集数据的传感器，同时还安设了智能监测设备，通过自动化系统来对智能汽车进行操控，为采矿工作营造良好的氛围。

6.3 完善安全制度加大管理力度

各采矿企业应结合自身情况来制定相应的安全制度，避免盲目看重经济利益，以免在加快施工进度时出现安全问题。例如：部分采矿企业制定了与自身情况相符的采矿管理诸多安全条例，对一线作业人员实施管理，使其操作必须满足开采标准。作业人员具备安全从业证书方可上岗，否则不得任用。只有这样，才能提升管理效果。

6.4 巧用安全教育改善管理质量

采矿企业以长远的眼光来设计安全教育和宣传活动等，针对灾难应急制订相应的计划，将安全事故发生的概率降至最低，也使作业人员具备一定的防护能力。在多种不同的安全宣传下，采矿企业的管理质量得以提升，整体的开采效率也得到有效提升，安全管理也能得到有效落实并凸显出其应有的效用。

6.5 重视社会保险提升抵御能力

在社会进步的前提下，保险已成为应对多种不同风险的重要手段。采矿作业有着一定的危险性，可借助事业投保来保障作业人员的安全。即使在作业中因意外而导致身体残疾或已不再具备工作能力的情况下，保险也可以为其带来长效性的生活保障，使之享有医疗权利而无后顾之忧，才可让其安心工作。采矿企业也应在保险方式下相应地增强自身的抵御能力。

6.6 注重安全常识教育，使工作人员树立安全意识

现如今，在采矿施工过程中，由于部分工作人员自身缺乏安全意识、采矿工作精神松懈、忽视安全出产，致使发生安全事故。因此，加强安全常识教育，提高工作人员的安全意识是保证采矿工程施工安全的重要基础，必须从每名施工人员做起。采矿企业必须定期对施工人员进行安全常识教育和相关技能培训，尤其要明确安全出产的重要性，将安全出产作为每名施工人员的工作规范。想要使施工人员在具体工作中规范自己的行为，就必须提高他们的知识技能，以此来保证其按照出产规范操作机械设备。除此之外，还要训练施工人员安全防护措施，一旦发生安全事故，使其具备应急逃生的能力，如：可开展实际演练的活动，在施工人员不知情的情况下，启动紧急预警装置，不仅能够了解相关人员对技能掌握情况，还能提高施工人员的应对能力，从而为保障采矿施工顺利进行奠定坚实的基础。

7 结语

综上所述，采矿工程在新时期下对采矿技术有着较多的高要求，这也是施工安全得到保障的基础，以应对复杂且具体有危险性的作业环境，降低安全事故在后续作业中发生的概率，避免给作业人员的生命安全构成威胁，使整体开采进度不受影响。采矿企业对新技术的特点进行探究，结合以往采矿技术的优势，对操作中的不足进行切实有效的完善，使采矿效率得到极大程度的提升，同时凸显高质量，通过多手段的宣传来增强全员的安全意识。