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        礦山開采安全現(xiàn)狀與新技術(shù)的研究

        2019-10-21 15:35:16馮凱
        關(guān)鍵詞:金屬礦山開采新技術(shù)

        馮凱

        摘要:隨著我國金屬礦山開采事業(yè)的不斷發(fā)展,我國加大了對金屬礦山的進(jìn)一步開采。與此同時,在對金屬礦山的開采中,依然存在一定的安全事故。本論文以金屬礦山開采為主要出發(fā)點,對開采中的安全現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的分析,并在此基礎(chǔ)上提出了一些新的防治技術(shù)。

        關(guān)鍵詞:金屬礦山;安全;開采;防治;新技術(shù);

        我國現(xiàn)階段共有各類金屬礦山101882個。其中,大型金屬礦山約有334個,中型金屬礦山約有905個,小型金屬礦山約為100643個。而且在金屬礦山的開采過程中,面臨著嚴(yán)峻的安全生產(chǎn)形勢,重大事故頻頻發(fā)生,造成巨大的傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

        1金屬礦山開采中的安全現(xiàn)狀

        經(jīng)過對金屬礦山開采中出現(xiàn)的安全事故統(tǒng)計,初步認(rèn)為金屬礦山安全事故主要來源于以下兩方面:

        1.1金屬礦山開采中常見的地質(zhì)災(zāi)害

        地表塌陷:在金屬礦山開采中,隨著近地表的巖移動活動,會對地表產(chǎn)生很大的影響,對地表建筑和道路等產(chǎn)生一定的危害,甚至山體滑坡。當(dāng)巖層移動到一定的程度上,就會發(fā)生大范圍的地表坍塌。

        采場冒頂:冒頂事故是金屬礦山開采中最普遍、發(fā)生率最高的災(zāi)害之一。如:巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落等。尤其是在一些礦巖不太穩(wěn)定的礦體中,以及金屬礦的軟弱夾層中,特別容易發(fā)生較大規(guī)模的垮落,從而引起采場和巷道冒頂事故。

        深部巖爆:隨著金屬礦山開采的進(jìn)一步深入,在高應(yīng)力的條件下,金屬礦山的硬巖層往往會在開采過程中,發(fā)生巖爆事故。

        地下水穿透和突發(fā)涌水:在金屬礦山的開采過程中,經(jīng)常由于采礦作業(yè)的緣故,出現(xiàn)突發(fā)性大量涌水現(xiàn)象,在隔離巖層突然失穩(wěn)的情況下,,極容易造成災(zāi)害。

        非正常生產(chǎn)引發(fā)的災(zāi)害事故:金屬礦山的開采中,由于違反規(guī)程、不遵循客觀條件,以至于出現(xiàn)亂采亂閥、不處理空區(qū)等現(xiàn)象,從而引發(fā)災(zāi)害事故。

        1.2金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患

        在金屬礦山開采過程中,金屬礦山的地質(zhì)災(zāi)害也在一定程度上引發(fā)了安全事故:

        在露天開采轉(zhuǎn)向地下開采的這一過渡期間內(nèi),由于過度待存在復(fù)雜的巖石力學(xué)問題,極易容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害;山地和地應(yīng)力集中的構(gòu)造區(qū)內(nèi),應(yīng)力仍存在一定的異?,F(xiàn)象,在開采中,如果沒有結(jié)合主應(yīng)力的影響因素,進(jìn)行綜合考慮,就無法達(dá)到良好的開采效果;對于換傾斜中厚以上的礦體開采過程中,由于礦體具有一定的連續(xù)性,易形成大片空連通,在具體的開采過程中,一旦隔離礦柱遭到破壞,就會造成大面積的地壓災(zāi)害;在對特大礦體或者重疊礦體的具體開采過程中,受到壓力、擾動因素的影響,隨著開采不斷加深,地壓活動也隨之加劇,從而引發(fā)突發(fā)性垮塌沖擊。

        2礦山開采中問題所在

        2.1缺乏重視,資金短缺

        近年來在我國市場經(jīng)濟(jì)的影響下,礦山開采中地質(zhì)測量的工作投入較大,但收入并不明顯,對礦山的開采也不夠重視,礦山企業(yè)的經(jīng)營方向就是以利益最大化為準(zhǔn),注重低成本的礦山開采,而對礦山開采的測量技術(shù)研究所用的資金也非常缺乏。從而使得礦山開采測量技術(shù)的研究發(fā)展并不快。

        2.2待遇不高,技術(shù)人員短缺

        礦山開采中地質(zhì)測量的工作人員長期的工作在野外,其工作的條件非常困難,時常爬出越嶺,而且無法獲得自身的安全保障。另外礦山開采的企業(yè)對礦山開采地質(zhì)測量不夠重視,這就造成了礦山開采地測量的工作人員沒有高的待遇,同時也是這方面人才逐漸稀少的主要原因。更嚴(yán)重的有些專業(yè)的地質(zhì)測量人才出現(xiàn)轉(zhuǎn)行的現(xiàn)象。

        3新技術(shù)在金屬礦山開采安全防治中的應(yīng)用

        3.1預(yù)測預(yù)警儀器

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,在金屬礦山開采中,對事故的預(yù)測方式也發(fā)生了改變:從經(jīng)驗預(yù)測轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)技術(shù)預(yù)測。具體說來,在金屬礦山開采安全防治中,主要有以下幾個新技術(shù):

        巖層穩(wěn)固性探測雷達(dá):通過該儀器的應(yīng)用,在金屬礦山的開采過程中,可有效減少礦石貧化,并提高采礦生產(chǎn)的安全性。地震層析X射線攝影機(jī):是對礦山深部礦柱相對應(yīng)力測定的有效工具。通過該攝影機(jī),可在開采前更好地了解礦區(qū)的高應(yīng)力,并保證在開采過程中去除和避開高應(yīng)力去。另外,該攝影機(jī)在應(yīng)用中,還有技術(shù)可靠、成本低、效率高的優(yōu)點。攜帶式熱應(yīng)力監(jiān)測計:在金屬礦山開采中,通過該儀器可實現(xiàn)對巖石溫度進(jìn)行有效檢測,從而保證在開采過程中,能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境參數(shù)、空氣冷卻兩、平均輻射熱溫度等進(jìn)行有效的檢測。乙硫醇預(yù)報火災(zāi)儀:這是在金屬礦山開采中,預(yù)報火災(zāi)和其他險情的最為有效的方法。

        3.2微震檢測系統(tǒng)

        目前,在金屬礦山的開采中,微震檢測系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了廣泛的應(yīng)用階段。通過微震檢測系統(tǒng),有效提高了對微震事件的定位精度,逐漸實現(xiàn)了對地壓災(zāi)害的預(yù)報。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,微震檢測系統(tǒng)的定位識別功能也在逐漸增強(qiáng),在自動檢測和信息遠(yuǎn)程傳送方面,微震檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了從“地下”到“地表”的遠(yuǎn)距離傳送,甚至通過調(diào)制調(diào)節(jié)電路,將其送至到更遠(yuǎn)的地方。

        3.3計算機(jī)輔助探測火災(zāi)位置系統(tǒng)

        在金屬礦山的開采過程中,通過計算機(jī)輔助探測系統(tǒng),可對火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)報,進(jìn)而有效地改善井下開采的安全條件。通常,這種系統(tǒng)主要包含三部分,即:井下火災(zāi)檢測器網(wǎng)絡(luò)、電子數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、裝有控制程序和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析軟件的計算機(jī)。

        在具體使用的時候,計算機(jī)輔助探測系統(tǒng)必須要安裝在井下的關(guān)鍵位置,以對環(huán)境參數(shù)中的燃燒產(chǎn)物、空氣溫度、風(fēng)速、風(fēng)流方向、大氣壓等進(jìn)行有效的檢測。但通過這種系統(tǒng),只能預(yù)測火災(zāi)就在附近,但不能確定火災(zāi)的具體位置。

        3.4金屬礦山安全信息系統(tǒng)

        金屬礦山安全信息系統(tǒng)是一種礦山安全系統(tǒng)。在具體的應(yīng)用中,該系統(tǒng)以生產(chǎn)過程中所能獲得的各種信息為輸入,能實現(xiàn)對金屬礦山開采中的安全狀況,進(jìn)行最全面、最科學(xué)的評價,從而使得管理者能夠及時、準(zhǔn)確掌握開采中的安全信息,從而準(zhǔn)確預(yù)警礦山開采中的隱患,以達(dá)到預(yù)防、減少安全事故的目的。

        3.5礦山開采中RTK技術(shù)的應(yīng)用

        載波相位差分RTK技術(shù),這種處理技術(shù)就是將兩測站載波相位觀測量的差分,使基準(zhǔn)點收集到的載波相位發(fā)送到接收機(jī),從而測算出坐標(biāo)。這是一種新的GPS測量方法,前者靜態(tài)的,快速的靜態(tài)和動態(tài)測量計算后得到厘米級定位精度,RTK能夠得到厘米級的實時定位精度測量方法,它使用了動態(tài)實時載波相位差分法,是GPS應(yīng)用程序的主要特點,隨著新技術(shù)出現(xiàn)在放樣和地形映射中給各種控制測量帶來了新的突破,大大提高現(xiàn)場工作效率。RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量的應(yīng)用不但可以減少員工的數(shù)量,而且使礦山開采地形測量的工作可以快速且準(zhǔn)確的測量,同時也提高了礦山開采地質(zhì)測量的方便快捷性。

        4結(jié)語

        綜上所述,在金屬礦山的開采中,受到地質(zhì)災(zāi)害以及采礦工作的影響,常會發(fā)生一定的安全事故。在這種情況下,必須要采用新的防治技術(shù),以實現(xiàn)對金屬礦山開采中的安全事故進(jìn)行科學(xué)、有效的預(yù)防。

        參考文獻(xiàn):

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        [2] 余斌,張達(dá),吳鵬,等.金屬礦山重點安全隱患區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)[J].中國礦業(yè),2012,(s1):501-506.

        [3] 婁如春.淺析金屬非金屬礦山安全現(xiàn)狀及管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,(25):104-105.

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