论我国金属矿山地下开采安全防护措施及开采方法的选择

张雷

摘 要：目前，我国矿产事业在快速发展，采矿方法也在不断更新改进。为了确保矿产资源的可持续发展，就要对矿山进行深度开采。文章主要分析了金属矿山地下开采存在的问题，并阐述了我国金属矿山地下开采安全防护措施以及我国金属矿开采方法选择应注意的因素。

关键词：金属矿山；地下开采方法；通风；地质条件

一、引言

金属矿主要指的是有色金属矿产、黑色金属矿产、贵金属矿产、轻金属矿产，经过冶炼可以从中将金属元素的矿产提取出来。而金属矿山的地下开采作为采矿技术的一个重要组成部分，因开采环境具有一定的特殊性，通常对技术有着较高的要求，所以选用合理的金属矿山地下开采方法就显得尤为重要。此外，为了能从根本上提高地下金属矿的开采效率，降低采矿的损失，也要注意一些影响地下矿开采的因素，最终确定出合理的采矿方案。

二、金属矿地下开采的基本情况

矿体的开采主要分为两种方式：露天开采、地下开采。整个地下开采过程是通过矿床的開拓、矿块的采准、切割和回采来完成的。从近年来我国金属矿山地下开采的情况来看，地下开采的金属矿山越来越多，并且每一道开采工序都实现了机械化操作取代手工作业，明显提高了开采的自动化程度。目前，我国地下金属矿开采将地下连续开采技术作为一种先进技术。如果金属矿体的硬度较小，那么开采时各个工序就连续平行的进行施工；如果矿体硬度大，则将开采过程分为若干个施工段，要求不同施工段的各个工序能保持连续平行施工，要实现这一要求就需要在开采时协调好各个工序。国外有着较为齐全的地下采矿装备系列，机械化程度高，从凿岩、装药到转运，机械化配套作业全部实现完成，整改过程中各道工序都无需手工体力操作，有较高的自动化程度。地下无轨采矿工艺成为国际先进采矿工艺技术的标志。

三、金属矿山地下开采存在的问题

1、通风普遍不符合要求

目前，很多金属矿山井下都没有瓦斯，也没有重视起强制性的机械通风工作。第一，不合理的局部通风。金属地下开采中，在长距离的掘进处没有设置局部通风机进行供风；第二，不完善的通风设施。缺少很多必要的通风设施，如：挡风墙、风窗、密闭等，致使井下风流短路，并且不能及时封闭井下废弃的巷道，出现了严重的漏风现象，降低了井下通风效率；第三，不完善的通风系统。在金属矿地下开采时没有实行强制性的全负压机械通风，甚至还出现短路风、串联风或循环风。

2、防透水方面存在问题

第一，有的金属矿山没有严格执行先探后掘的原则，也不了解一些历史开采情况，使其在开采与掘进的过程中与老采空区、旧井巷贯通，从而发生了透水事故；第二，有一些金属矿井井口的标高要比历史洪水的水位低很多或者事前没有深入调查历史洪水水位，所以每当遇到暴雨等极端天气就能可能会引发洪水；第三，有一部分金属矿山从建矿初期开始就没有详细调查当地水文地质资料，在开采过程中也没有掌握地质状况，所以不可避免的在开采中就发生了意外事故。

3、安全出口有问题

尽管现在基本解决了金属矿地下开采安全出口的问题，但是仍难以保证每个中段或者每个采场都能有两个安全出口。有的采场顺路天井并没有设置人行梯子，也缺少安全平台，有的人行天井还没有设置梯子或扶手，人员很难顺利通过，还存在一定危险性，没有发挥出安全出口的应有作用。

四、我国金属矿山地下开采安全防护措施

1、改善通风的对策

第一，加强局部通风。可以以每个掘进头长短以及所需风量的大小作为依据，合理选择风筒直径、局扇型号等技术参数，正确的设置局扇安装的位置以及通风线路；第二，地下开采金属矿山可以将机械通风作为安全许可条件，同时要及时修改国家要求的金属矿山安全规程，使强制性机械通风真正成为矿山安全开采的决定性条件之一；第三，做好井下测风工作。由各级安全生产监督部门来检查地下开采矿山的通风安全，检查的范围包括总回风量、每日井下的总进风量等，在此基础上，也有必要增设一些通风设施。

2、防止透水事故的有效对策

第一，要详细的调查金属矿山地下开采的水文地质条件，责令停产水文资料不明的情况，进一步对其勘探，发现水文地质存在问题要及时采取有效的应对措施；第二，详细核查矿井井田内的采空区地表塌陷范围内的地形情况，对矿井范围内的老井、小矿井以及老采空区等也要进行调查，从多方面确保开采安全。

3、解决安全出口问题的对策

及时淘汰那些多年失修的竖井井架设备以及不符合设计要求的提升设备，定期严格检测提升设备的安全性。此外，必须要保证形成两个安全出口和大的通风系统，每个采场和每个中段也要有两个安全出口，这是硬性要求。

五、我国金属矿山地下开采方法的选择应注意的因素

在金属矿山地下开采的过程中有多方面因素都影响着开采方法的选择，比如：工程地质条件、矿体的种类、地应力状态、开采技术及经济指标等。由于我国对金属矿的需求逐步增加，所以要重视金属矿资源开发的高效性，选择开采方法时，要充分考虑以下因素：

1、工程地质条件

在金属矿地下开采前，应该先对工程地质条件和矿体的物理力学性质有全面了解，这些因素会直接影响到矿体的稳定性。在了解矿山的工程地质条件基础上，对采场的构成要素和采矿的具体方法进一步确认。在考察工程地质条件时，还要考虑岩体的结构、断层、分布等因素，这些对于选择开采方法都有很大的影响。

2、矿体的质量和种类

按照矿石颜色来划分，将其分为黑色金属矿、有色金属矿和贵金属矿三大类。黑色金属矿以铁矿为主，有色金属矿包括铝、铜、钳、锌等，贵金属矿主要指金、银。不同的矿体，采取不一样的开采方法。由于铁矿的价值较低，所以通常情况下采用崩落采矿法和空场采矿法，如果使用填充采矿法，成本会随之增加，并且填充物本身的价值可能比铁矿要高，所以不宜使用；有色金属矿和重金属矿有较高价值，所以采用崩落法或者空场采矿法，损失比较大，为了提高回收率，降低采矿损失，采用填充采矿法是比较合理的。

3、安全问题

金属矿的地下开采过程中，经常存在一些问题，也会影响到开采方法的选择，比如：安全管理工作的基础部分薄弱，安全监管力度不够，对工人的安全教育培训流于形式等。为了保证安全生产，需要矿山开采企业加强安全管理，制定科学的事故应急预案，一旦发生事故能快速做出回应。企业要对员工展开安全生产教育培训，提高员工的安全意识，监控危险源，使得地下开采工作能安全进行。

4、地应力状态

矿石开采受地应力的影响较大，所以，应该在矿石开采前，对矿石的分布及地应力状况有一个全面的了解，以便确定最佳采矿方法。由于采矿结构在地应力状态的影响下会发生变化和破坏，所以，它对选择采矿方法来说是非常关键的。在金属矿山地下开采的实际工作中，如果巷道和采场是椭圆断面，那么开采状态就是最佳的。在这种状态下开采，会使巷道与采场之间能保持稳定的受力状态，围岩的状态也更稳定，矿石的开采量也由此增加，提高了金属矿开采的经济效益。

总之，通过上述分析可知，我国金属矿山地下开采还有很多问题存在，需要从多方面加强安全防护，并选择合理的开采方法，以确保开采安全。

参考文献：

[1]徐雪.浅析金属矿山地下开采方法的选择[J].建材发展导向，2015（6）.

[2]孙明.论我国金属矿山开采方法及发展前景[J].科技信息 .2017（9）.