成慶華

(霍州煤電集團(tuán)辛置煤礦，山西 霍州 031400)

0 引言

我國礦藏資源豐富，主要有煤炭、有色金屬等，豐富的礦藏資源促進(jìn)了的采礦業(yè)的發(fā)展。采礦工程中工藝、技術(shù)、防護(hù)等保障措施的不斷改進(jìn)促進(jìn)了采礦工程的自動(dòng)化和采礦技術(shù)的現(xiàn)代化。采礦工程分露天開采和井工開采兩大類，研究和提升采礦技術(shù)，是提高我國豐富礦藏利用率的有效手段和保障。在采礦工程中施工安全，又是保障采礦人員生命財(cái)產(chǎn)安全的重要基礎(chǔ)，因此探索采礦技術(shù)與施工安全具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

1 采礦技術(shù)與施工安全分析

采礦工程的開展由于礦藏的儲(chǔ)存深度差別可以分為井工開采和露天開采兩大類。其中井工開采因?yàn)榈V藏埋藏深，通風(fēng)條件差，井巷工程復(fù)雜等成為難度系數(shù)較大的采礦工程。對(duì)煤礦來說，針對(duì)厚煤層的賦存條件可以采用分層開采工藝和放頂煤開采工藝。放頂煤開采主要是隨著工作面的推進(jìn)，在前方支承壓力的作用下，使工作面上部的煤體受到壓裂破碎，并在支架尾部切頂線附近冒落放出，隨刮板運(yùn)輸機(jī)輸送到順槽膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)出工作面。

采礦工程的施工安全管理主要包括安全檢查、安全事故預(yù)警、安全設(shè)施維護(hù)整改、采礦人員的三級(jí)安全教育培訓(xùn)、采礦人員的工商保險(xiǎn)、現(xiàn)場施工的采礦設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、電氣設(shè)備等裝置所需的安全標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行維護(hù)。安全施工的主要任務(wù)是避免采礦安全事故發(fā)生，一旦出現(xiàn)安全事故要及時(shí)施救和上報(bào)。

2 采礦施工存在的安全問題

2.1 信息數(shù)據(jù)反饋模式有待改進(jìn)

目前我國實(shí)施的采礦工程及安全管理中，數(shù)據(jù)反饋和信息傳輸落后，無法對(duì)地下、露天的采礦作業(yè)動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測、預(yù)警監(jiān)控，只能對(duì)采礦過程實(shí)施簡單的程序控制。一些已經(jīng)裝上專用探測頭的區(qū)域，由于數(shù)量不足，覆蓋面不統(tǒng)一造成性能指標(biāo)不相容，不能及時(shí)傳輸預(yù)警數(shù)據(jù)，預(yù)警管理措施滯后。

2.2 技術(shù)參差不齊安全隱患多

全國各地的礦藏分布催生了各大非法采礦工程，缺乏符合安全標(biāo)準(zhǔn)的采礦裝備，缺乏專業(yè)的測量、探測、開采專業(yè)人員；一些小型的采礦工程隊(duì)伍在沒有取得采礦許可證和安全生產(chǎn)許可證，不具備安全生產(chǎn)條件的情況下以采代探，進(jìn)行非法采礦活動(dòng)；在采礦過程中沒有按照相關(guān)規(guī)定認(rèn)真履行職責(zé)，礦井安全設(shè)施和安全生產(chǎn)條件不符合國家規(guī)定要求，施工單位不具備施工資質(zhì)等安全隱患，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

2.3 采礦工程中的安全預(yù)警意識(shí)不高

采礦工程中的安全風(fēng)險(xiǎn)具有非常大的隨機(jī)性與不確定性，一旦出現(xiàn)發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的臨界條件或邊緣因素，都應(yīng)該引起足夠的重視。目前我國采礦工程安全事故預(yù)警主要依靠機(jī)械設(shè)備相關(guān)的輔助設(shè)施、環(huán)境監(jiān)測傳感器和系統(tǒng)軟件，智能化程度低，容易形成安全預(yù)警的依賴習(xí)慣。施工管理人員的安全思想滯后，出現(xiàn)問題隱瞞實(shí)情，不如實(shí)匯報(bào)，因而不能準(zhǔn)確的判斷、預(yù)測并且提前控制未來可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 粉塵、沙土和水污染處理欠恰當(dāng)

無論是井工開采還是露天開采，都會(huì)產(chǎn)生粉塵、剝離物的堆放及污染問題。如河流上游礦藏開采形成堆積高達(dá)20～30多米高的尾沙庫，形成矗立在下游村莊上的“炸藥庫”，一旦發(fā)生潰壩，后果不堪設(shè)想。對(duì)于水源的污染，很多的中小型采礦公司認(rèn)為在開采過程中采用的是物理開采，排出的廢水經(jīng)過檢測都是達(dá)標(biāo)的。但實(shí)際上一些常規(guī)的礦藏開采如煤礦、鐵礦廢水常常會(huì)直接排入河道，水的顏色明顯比河水污濁，已經(jīng)出現(xiàn)了污染。礦井(田)對(duì)粉塵的處理、擴(kuò)散范圍沒有進(jìn)行有效控制，造成臨近村莊的大氣污染。多數(shù)采礦公司由于利潤微薄，不愿意投入過多的污染治理資金，抱著將就、差不多的態(tài)度，安于維持現(xiàn)狀，不思改進(jìn)，導(dǎo)致污染事件頻發(fā)。

3 完善采礦技術(shù)與施工安全的策略

3.1 實(shí)現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控信號(hào)的全覆蓋

礦產(chǎn)開采工程龐大且復(fù)雜，這個(gè)流程的影響及覆蓋范圍較大，見表1。

表1 采礦區(qū)域危險(xiǎn)因素及影響范圍

實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)開采監(jiān)控信號(hào)的覆蓋，可以采用層次分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、灰色綜合評(píng)價(jià)、多層次模糊評(píng)價(jià)等方法，充分運(yùn)用現(xiàn)代科技和電子信息化手段，采用“礦井眼”視頻監(jiān)控系統(tǒng)評(píng)估遇到風(fēng)險(xiǎn)的情況，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)定制定預(yù)警措施和防范策略，通過對(duì)講機(jī)、廣播通信系統(tǒng)通知告警。為了危險(xiǎn)真正來臨時(shí)可以應(yīng)變，檢測系統(tǒng)要維持24 h運(yùn)行，并配備專業(yè)維護(hù)人員，確保系統(tǒng)運(yùn)行正常。

3.2 加強(qiáng)科技創(chuàng)新和采礦技術(shù)進(jìn)步

采礦技術(shù)的提升是保證礦藏開采、提高礦藏利用率和減少采礦污染的技術(shù)保障。采礦技術(shù)的提升主要包含勘探技術(shù)、采挖技術(shù)、爆破技術(shù)、支護(hù)技術(shù)等。采掘設(shè)備的更新?lián)Q代，能有效地提升采礦工程效率。在井巷的端頭支撐技術(shù)上，采用抱箍、接桿、插管的結(jié)構(gòu)，將多個(gè)單體液壓支柱結(jié)合為一個(gè)系統(tǒng)，使單體液壓支柱之間相互聯(lián)系，防止單體液壓支柱在生產(chǎn)過程中自降歪倒，或被意外推倒等現(xiàn)象，保證安全生產(chǎn)；工作面采用綜合機(jī)械化設(shè)備，掘進(jìn)面采用錨掘一體機(jī)、高效濕式除塵器等。在勘探技術(shù)上，采礦鉆孔巖芯采取率不得低于65%，分層采取率不得低于75%；鉆孔傾斜角度每100 m的垂直孔不得超過2°，斜孔不得超過3°。

3.3 提升安全管理觀念、加強(qiáng)技能的培訓(xùn)

減少采礦工程的安全事故重點(diǎn)在于安全預(yù)警。安全預(yù)警的分析與預(yù)警管理人員的能力素質(zhì)與預(yù)警管理水平息息相關(guān)。應(yīng)當(dāng)定期舉辦安全管理人員、采礦人員的集體培訓(xùn)，完善風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、隱患排查和事故應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施能力；提升風(fēng)險(xiǎn)防御意識(shí)，將采礦工程的安全預(yù)警的預(yù)防關(guān)口前移，制定采礦工程安全預(yù)警的懲處獎(jiǎng)勵(lì)制度；適時(shí)修訂并完善采礦工程的安全法規(guī)、規(guī)章和體系，以制度管人。要持續(xù)探索與不斷創(chuàng)新，最大程度的發(fā)揮采礦工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策能力，積極預(yù)防各種事故的發(fā)生。

3.4 嚴(yán)格控制采礦污染范圍和污染物

采礦工程的粉塵污染可以采用濕式捕塵的方式控制污染范圍。對(duì)于露天礦穿孔爆破，主要采用高壓水箱將水送入主鉆桿內(nèi)，通過沖擊器進(jìn)入孔底，使炮孔底部巖粉變成泥漿排出孔外；或者通過鉆桿送入風(fēng)水混合物至眼底，沖洗巖粉變成泥漿由孔口排出。井工采礦作業(yè)中，利用中心、旁側(cè)供水的方式進(jìn)行濕水式鑿巖，一方面可以軟化巖石加快開鑿，另一方面可以抑制鑿巖粉塵擴(kuò)散，從源頭控制粉塵排放。廢水的排放應(yīng)建立集中二次回收處理站，加大投入，確保水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。采礦工程的污染物控制需要多個(gè)部門的聯(lián)合協(xié)作，相互監(jiān)督、促進(jìn)環(huán)境資源信息的收集、生態(tài)環(huán)境影響的預(yù)測，積極改進(jìn)減少污染、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的措施。

4 結(jié)語

采礦技術(shù)的發(fā)展，也促進(jìn)了采礦施工安全。只有實(shí)現(xiàn)礦井(田)監(jiān)測監(jiān)控范圍全覆蓋，堅(jiān)持科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，提升安全管理觀念、加強(qiáng)技能的培訓(xùn)，嚴(yán)格控制采礦污染范圍和污染物，才能使采礦工程實(shí)現(xiàn)高效、安全、環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。