張國新

(內蒙古大興安嶺森工礦業(yè)有限責任公司,內蒙古呼倫貝爾 022150)

地下開采中的問題及策略

張國新

(內蒙古大興安嶺森工礦業(yè)有限責任公司,內蒙古呼倫貝爾 022150)

礦產資源的開發(fā)一直都是一個重點的研究課題。自建國以來,國家對于礦產資源的勘探開發(fā)力度愈來愈大。但是很多突出的問題也隨之而生,礦井事件的頻頻發(fā)生,也要求我們對地下開采的技術必須進行改良和完善,本文主要講了目前地下開采中的主要問題以及解決的措施。

地下開采 問題 策略

目前我國的礦產資源開發(fā)大多數(shù)采用的是露天開采的方式,但是隨著國家對環(huán)境質量的要求,露天開采的粗狂方式已經越來越不適合礦山生產要求,更重要的是露天開采的生產量已經遠遠的跟不上人們對礦產資源的需求。尤其是進入21世紀后,社會的發(fā)展對資源需求急劇增加,越來越多的露天礦山都將面臨著轉入地下開采的問題。

由于露天開采在礦山里已經建立起較為完善的生活和生產設施、水電供應網絡、維修廠等工業(yè)場所。所以,當?shù)V山在進行地下開采時,這些基礎設施就能夠為地下開采提供一些前期的幫助,只要能夠制定科學合理的地下開發(fā)計劃,前期的基礎設施就能夠為接下來的生產生活提供便利。此外,進行地下開采工作,會不同程度的擾動巖層的穩(wěn)固,尤其在邊坡以及頂柱的由于壓力集中,最容易出現(xiàn)坍塌事故。因此,在地下開采,先要摸清礦層的分布情況,科學的考量,科學地解決地壓和巖體位移的問題,與此同時還要制定出開采應用技術,施工順序等關鍵環(huán)節(jié)的預備方案。

1 地下開采的現(xiàn)有問題

(1)地下開采的熱高溫問題,地下的熱高溫問題在礦山的開采中一直是一個關鍵性的技術處理工作。地下的熱量主要是來自空氣流動壓縮和巖石壓力的熱量。,在開礦的施工階段,很多機械也都是發(fā)熱源,因此形成了地下高溫的情況。(2)巷道固定不牢。一般地下開采用的是無底柱分段崩落法,這種沒有砥柱的礦洞,由于巖石條件的復雜性,容易造成巷道的松動。由于無底柱的巷道內,采動應力大小和主應力作用方向變化不定,造成不同程度的偏斜,引起載荷性質的變化。如壓應力變?yōu)榧羟袘蚶瓚Φ惹闆r的發(fā)生,都會造成不同程度的巷道偏斜。最終導致巷道的不穩(wěn)固。(3)通風不暢,容易造成呼吸空難。在地下層中有很多的化學物質,像二氧化碳、氡的化學成分。實踐證明,地下開采的礦井中,氡的量將隨著時間而增加。有風的情況下,氡會隨風流動。如果通風設備暢通,那么空氣中的氡濃度隨時間和風量增大而迅速下降。但是有很多的小礦山,多半都不注意通風的設備,礦井下的空氣嚴重污染,化學成分多而濃。對工作人員的呼吸造成了不同程度的影響。(4)排水不及時,當下也有一些礦山,在地下開采的時候疏于排水,井底下積水很多,科學顯示,水跟巖石遇會產生化學反應,常年積水更會導致地下礦井的不牢固。當在地下的巖石上開采時,對巖石造成了壓力,所以巖石內部孔隙里的水壓增大,這樣就容易導致巖石的性質發(fā)生變化。而且,礦井里的水如果梳理不及時,大量的水集中在礦井里,對礦井的安全質量也是一個非常嚴重的威脅。(5)技術水平落后,人員素質差。大型的礦山企業(yè)技術水平是一流的,但是還有很多的小型企業(yè),技術落后跟不上時代的需求,最容易造成礦井坍塌的事故。管理混亂,規(guī)劃也不科學,小型的礦山企業(yè)只注重利益,而輕與人員的安全。采用傳統(tǒng)的粗放的方式進行開采,必然會導致礦井事件的發(fā)生。

2 解決策略

(1)做好通風設施,處理好地下礦井的熱問題,地層下面集聚了大量的化學成分,這些化學成分,在遇到外部的壓力或外部人為因素的影響時就會產生一定的熱量。因此,我們一般先要,打通地下礦井的通風設備,制定好科學的開采方案。根據邊界品位的定位,對礦井的采挖把握一個適量適中的力度。(2)穩(wěn)固地下礦井的巷道,按照巖石力學原理來講,在底下礦井中,開挖空間的長軸方向盡量與主應力方向一致,且所留的境界礦柱厚度不小于該巖層懸露跨度的一半。一般情況下,應盡量采用垂直礦體走向布置,較低中段或分段高度,采場中先期掘進的拉底和鑿巖巷道方向亦盡量與主應力方向一致。保證地下礦井開菜巷道的穩(wěn)固。(3)科學規(guī)劃,合理布局。很多情況下由于采空區(qū)受到圍巖的拉應力影響,開始剝落,從而破壞了礦山的整體運行。因此,在開采過程中,應該有中心向兩邊擴展的方式,這樣就可以保證,巖體應力逐步轉移,減小地層下面的壓力。據不完全數(shù)據統(tǒng)計,壓應力集中在通往地下的臺階下,而在采空區(qū)底下形成拉應力區(qū)。理論證明,在臺階下方和采空區(qū)中間時時做好巖石的填土。這樣對控制地壓顯現(xiàn)是非常有利的。(4)做好天氣預報的防范,地下礦井最擔憂的就是積水,大量的水就會導致礦井的穩(wěn)固和巖石的質量。尤其在夏季的時候,雨水比較多,所以礦山一定要采取防排堵貯并舉的措施。氣象的變化是不規(guī)則的,僅僅靠礦山企業(yè)本身的預測是完全不專業(yè)的,因此,礦山企業(yè)要有關的氣象部門建立長期合作的關系。及時的了解氣象的變化,做好雨地采取防水措施。在基礎設施上,提前修筑疏通設施,檢查堵塞情況,試運轉排水設施等。(5)提高管理人員和從業(yè)人員的安全意識和責任心。很多情況下,人為的破壞率高于自然因素的影響。造成的人員事故傷亡,多半情況下是從業(yè)人員的疏忽,管理人員的大意麻痹,沒有做好基礎設備的完善和檢查預劃。所以,隨著對礦產資源的急劇增加,礦山企業(yè)的內部管理和職業(yè)技能的培訓,也要有待提高。礦山企業(yè)應該定期的對從業(yè)的技術人員進行專業(yè)的培訓,積極的吸收國際先進的高新科技產品。努力打破傳統(tǒng)的管理方式,做好內部的科學管理。管理人員也好,加強自己的管理水平和預見能力。做好每一個礦山的規(guī)劃和科學的設計。

3 結語

地下開采礦山最重要的是技術問題,技術問題涉及到整個礦山的正常運行和井下工作人員的人身安全問題。許許多多的礦井事件證明,選擇適宜的采礦方法并研究解決相關的安全技術問題對于礦山來說是至關重要的。雖然,我們國家的經濟實力提升了,但是由于存在地域差距,很多小微型的礦山企業(yè)沒有得到新技術的帶領,頻頻造成人員的傷亡。因此,我們必須要加強對小微企業(yè)的疏導管理,保證每一個礦山都能夠達到最大的,最合理的盈利。

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