矿山地下开采安全防护方法探究薛磊

矿山地下开采安全防护方法探究薛磊

薛磊王庆涛张炎张善宣

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山东省临沂市兰陵县尚岩镇会宝岭铁矿山东省临沂市277712

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，地下矿山安全防护要受到采矿企业以及相关部门的高度重视。安全防护工作的落实，既可以给企业和国家带来很大的经济效益，也能合理有效地保障工作人员以及矿区周围居民的人身安全和财产安全，进而保护我国地质环境。在进行地下矿山安全防护工作时，要从安全隐患的成因以及机制着手进行研究，找到根本原因，从根本上消除安全隐患，真正地实现地下矿山的安全开采和管理。

关键词：采矿业；地质灾害；意外事故；安全防护方法

引言：随着我国采矿业的迅速发展，对矿山的深入开采活动也日益频繁；在开采矿山的同时，也造成了大量的意外事故，并且矿山开采中意外事故的发生率也占到三分之二。尤其在进行矿山地下开采活动中，发生意外事故的几率更高。为此对矿山地下事故发生的成因、相关地质灾害以及目前存在的诸多安全隐患等进行详细地分析和研究，并提出一些科学有效的安全防护方法。

1常见矿山开采方法

1.1空场采矿法

这是一种最为常见的矿山地下开采方式，其应用历史长、技术也最为成熟。所谓的空场采矿法，就是在对矿山资源的回采过程中，无需对采空区进行任何操作，而是将采空区残留的矿柱作为采矿支撑。在整个矿山的回采过程中，要始终保持空场的一种回采方法。在对矿山的回采过程中，空场采矿法对周边围岩和矿石的稳定性要求较高，一般在矿石与围岩很稳固的时候采用。在具体的开采过程中，要先将矿块进行划分，使之分为矿房和矿柱，接着按照先矿房后矿柱的顺序进行开采。矿山空场开采，要结合矿体的具体结构、回采的特点，可细分为多种采矿方法，例如：全面采矿法、阶段矿房采矿法、房柱采矿法、留矿法等，都是最常用的采矿方法。经过大量的矿山采矿实践证明，这种方法较为简单，且方式易于被相关操作人员所掌握，并且采矿效率比较高，技术比较成熟。因而在具体利用的过程中，能最大限度地减少开采损失，提高开采效率。

1.2充填采矿法

充填采矿法主要是指在具体的矿山开采过程中，采用一定的充填材料，对采空区进行充填、支柱，或者使得充填与支柱相互配合，形成人工支撑体系来对整个采空区进行支撑。在具体的开采过程中，充填采矿法可有多种方法，如：壁式、上向分层、下向分层、削壁和方框支架充填法。这种采矿方法，主要适用于比较复杂地形区的矿体进行开采，并且在具体的开采过程中，矿石不能出现陷落现象。所以，在这种开采方式中，矿石的回收率和价值都比较高，还对地表环境进行了有效的保护。但是在具体的使用过程中，充填采矿法也不可避免地出现了一些缺点，其中以成本高、工艺复杂、生产效率较低尤为明显。

1.3崩落采矿法

崩落采矿法也是一种常用的矿山开采方法。在具体的开采过程中，崩落采矿主要通过三种方法进行，即：单层、分层和阶段崩落法。崩落采矿法主要是指在矿山的回采过程中，对于崩落的没有开采价值的矿石加以不断利用，以进行对采空区进行填充的方法。在具体的开采过程中，通过崩落采矿这一方式，可实现对采空区进行有效的管理，进而有效预防和控制采矿过程中出现的坍塌事故。因此，该采矿方法是矿体地质不稳的矿区的最佳选择方式。

2安全防护方法

2.1完善安全防护体系

随着地下矿山采矿的不断发展，大型开采器械的使用也逐渐增多，其在开采活动中有着很大的作用，如果器械发生故障时，会严重影响到开采的正常运行。只有保证设备的正常使用，才能完成预定的工作量。所以提高机械设备检测维修和安全管理技术也是必不可少的，为此提出以下三点安全管理建议。首要环节是要完善器械监管体制和安全管理体系。不管在开采管理，还是在器械的检测维修都不容小觑，从管理层人员到专业开采人员都要树立“质量第一”的理念，并完善安全管理体系，让每位工作人员增强自身的安全责任意识。具体如下：第一，建立器械安全操作制度；第二，确保器械的定期检修制度；第三，器械故障的及时处理制度；第四，易损零件的监测制度；第五，易损坏器械质量检测制度。其次，建立质量检测小组，并且小组中每个成员必须具备相关的专业素质，进而加强地下矿山采矿设备的监管工作。

2.2选用合理的采矿方法

采空区是地下矿山开采活动中的最大的安全隐患，工作人员由于自身因素或者机械设备开挖所致的地表下层的“空洞”现象。此“空洞”给地下矿山开采活动带来极大的安全事故隐患，进而威胁到采矿工作人员的生命安全以及机械设备的正常运行。对采空区容易造成损害的方式有局部塌陷、顶板塌落、顶板凸起、断层破裂等。因此，安全防护方法要根据实际情况进行研究。选用合理的采矿方法是最基本的地下矿山安全防护方法。矿山开采实践经验及数据表明，未严格遵守采矿流程和相关规定是造成顶板塌陷，进而导致矿山意外事故发生的主要因素。因此，选用安全合理的采矿方式是保证地下矿山开采的必要前提，同时也要考虑大规模开采、提高采矿业经济效益、开采技术简单有效等诸多技术需求。对于矿山采空区，其安全治理对于采矿业的安全管理也是至关重要的，治理方法包括填充法、支持法、逐渐下沉法等先进方法，尤其填充法的应用给地下矿山安全开采提供了重要的保障。在进行地下矿山开采时，要全方位地对矿山安全、管理、开采工艺、经济效益等诸多因素进行分析和研究，不同的高强度、大规模的开采活动都是造成采空区顶板塌陷甚至安全事故发生的主要因素之一。在管理开采活动中，也要加大对每个开采流程的控制力度，严格调控并提供大量的时间和空间，为踩空区顶板的检测、井下通风、废弃物质填充等提供实施的空间。同时，在地下矿山开采过程中，要建立专业检测小区，实时地对不同地质条件和自然环境的矿山踩空区进行检测，以保证踩空工作的正常进行；对于满足采空区安全标准的区域，实施封闭处理、充填废石、加固顶板及边坡等方式，更大程度地消除造成意外事故的隐患。顶板的分析和检测是开采活动的重中之重，其由于材料的多样性，具有随机性、不确定性的地质特点如顶板的软硬程度不同、构造复杂程度、跨度大小等，要及时做好对于采空区的顶板检测工作，为开采提供有利条件和安全稳定的基础，便于进行开采和安全管理。

2.3消除安全隐患

基于地下矿山的实际地质、水文等地质状况，以及在矿山开采活动，可以发现其成因：居民私自开采活动的进行，由于没有做到科学合理的安全防护措施，在开采时对矿山地下的地质环境以及水文条件等不够重视，导致矿山开采完成后的采空区对于地表有很大的影响，进而为地表坍塌及侧移提供了条件；在地表塌落后，会使地下矿山向四周延伸，造成断层等地质裂隙，从而致使岩层的侧移，甚至形成严重的地质灾害等。利用安全防护方法可以有效消除意外事故的隐患。

结语

通过对地下矿山安全隐患的分析和研究，并提出了相应的安全防护方法，为地下矿山的安全开采和管理工作提供了一定的理论依据。同时，可以有效减少矿山意外事故的发生，从而促进地下矿山开采工作的顺利进行。

参考文献：

[1]徐雪华.试论矿山地下开采方法选择[J].建材发展导向，2014（2）：186-187.

[2]郭滕飞，宋丙剑.矿山地下开采方法选择及其影响因素探讨[J].黑龙江科技信息，2010（23）：36-36.

[3]管尤富.关于矿山地下开采方法探讨[J].科技资讯，2015，13（13）：79.

[4]徐雪华.试论矿山地下开采方法选择[J].建材发展导向，2014（2）：186-187.