韋 紅
隨著黃金資源的不斷開采,淺部資源逐漸枯竭,黃金礦山開采逐步由露天開采轉(zhuǎn)向井工開采,開采由淺部向深部發(fā)展的趨勢。開采深度越深,開采環(huán)境越復雜,開采條件變得惡劣,安全形勢越趨嚴峻,對開采技術的要求就越高,高效采礦方法的選擇、安全高效的生產(chǎn)技術及安全管理就越顯重要。本文從現(xiàn)有黃金礦山采礦方法現(xiàn)狀,探討黃金礦山安全高效開采方法的選擇及黃金深部開采技術的發(fā)展方向,以及企業(yè)安全管理,從而實現(xiàn)黃金礦山安全高效開采目標,為黃金礦山企業(yè)安全高效生產(chǎn)提供參考。
多年來,黃金礦山已形成了充填、崩落、空場等采礦方法,但采礦方法適應環(huán)境條件各不相同。
充填采礦法是指礦產(chǎn)資源采出后,利用充填材料充填采空區(qū)的采礦方法。井工開采充填采礦法充填采空區(qū)后,礦床頂板得到支撐,資源采出后礦床頂板不垮落,對礦床圍巖破壞小,對地表破壞少,具有綠色、安全的優(yōu)勢。該方法對于礦山高效綠色開采具有較大意義,逐漸得到礦山企業(yè)和采礦人士的青睞。充填采礦法由于充填材料的充填作用,使得礦床頂板圍巖在一個控制范圍內(nèi),避免了礦產(chǎn)采出后大面積采空區(qū)垮塌的安全風險。同時,礦產(chǎn)資源采出后,留下支撐頂板的礦柱也能得到最大的回收,減少了資源的損失,提高資源采出率。礦產(chǎn)屬于不可再生資源,國家相距出臺了一系列礦產(chǎn)資源開采和安全高效利用的政策和法規(guī),黃金相關企業(yè)也積極響應國家政策,黃金采礦逐步向充填法過渡,安全、高效、成本低的充填材料也相繼推出,充填采礦法具有很好的發(fā)展前景。
崩落采礦法指的是利用崩落礦床圍巖的方式來管理采空區(qū),具體可分為階段崩落法,底柱分段崩落法。無底柱階段崩落法幾種。階段崩落采礦法主要是利用人工和強制崩落礦石或圍巖,或是利用礦石或圍巖自然垮落的方式進行落礦,崩落的巖石填充采空區(qū),從而控制了地下圍巖的壓力,為采礦創(chuàng)造安全空間。底柱分段崩落法是自上而下分段開展,在不同分段設置一定的專用出礦底柱,從而使得地壓得到控制,實現(xiàn)安全開采。無底柱分段崩落法是專用的出礦通道設置在分段下部,從而使得底部結構完整,使得分段采礦的落礦、運礦以及鑿巖等工作可以在巷道中開展,從而保證了采礦人員的安全。由于崩落采礦法采礦結構簡單,可實現(xiàn)高效開采,在黃金礦山開采中得到了廣泛運用。雖然崩落采礦在圍巖壓力方面得到有效的控制,但隨著采礦深度的增加,采礦礦壓逐漸增大,當深度增加到一定的數(shù)值后,采礦地壓就很難得到有效控制,有可能底部圍巖或礦床就會受到結構性破壞,使得采礦難度變大,造成礦石貧化和損失率增加,因此這種方法在開采貴重金屬礦床中使用具有一定的局限性。
空場采礦法主要以自然支護采空區(qū)頂板為主,有的也指階段礦房采礦、橫撐支柱采礦法、全面采礦和房柱采礦法等,階段空場法作為主要采礦方法,其主要用在黑色金屬礦山中,黃金等有色礦山使用較少,在開采急傾斜薄礦脈在使用較多,得到了很好的推廣和使用。
隨著礦產(chǎn)資源的開采,開采埋深具有逐步增加的趨勢。同時不同的采礦方法適用條件有所不同,如空場采礦法難以適應礦山壓力較大的采礦環(huán)境,崩落采礦法在淺部對礦壓的控制起到一定的作用,對深部礦壓的控制容易引起底部結構的破壞導致礦石放礦的難度增加,從而增加了礦石貧損。相對而言,充填采礦法的缺陷是最小的。因此在黃金深部采礦中,充分考慮采礦方法的合理性,安全高效的方法應選擇充填采礦法。充填法運用合理的充填工藝,一方面能夠穩(wěn)定采礦圍巖環(huán)境,另一方面有效控制礦壓,使巖爆等安全事故得到有效控制,以及能夠防治采礦廢石、砂等造成的環(huán)境污染。較多實踐經(jīng)驗表明,黃金礦山采用充填采礦法能夠充分發(fā)揮較為顯著的優(yōu)勢,既保證了礦井生產(chǎn)安全,又有顯著的經(jīng)濟效益。如某礦礦區(qū)面積約為4.67平方公里,礦床的類型為破碎帶蝕變巖型,礦體的產(chǎn)出為脈狀,走向長度為1260m,傾角在36°~50°之間,礦體的金品位平均為3.36×10-6,分布均勻,井下1000m處的圍巖力學性質(zhì)整體質(zhì)量較好,水文、地質(zhì)條件較為簡單,為裂隙充水礦床。該礦的賦存埋深在1000m以上,井下圍巖應力較高,因此必須選擇比較適合的金礦開采方法才能保證安全高效開采。該礦遵循防止應力集中、不留永久性礦柱、有效控制圍巖、工藝簡單較容易掌握、能夠?qū)崿F(xiàn)機械化連續(xù)開采、日產(chǎn)保證在4000t以上、能夠?qū)U石及尾砂進行利用等原則,選擇了分段充填采礦法進行開采。開拓方式設計將原有分段細分高度相同(10m)的4個分段,分段間用斜坡道聯(lián)接形成系統(tǒng),長度沿著走向方向,約為100m。每個盤區(qū)設置2個50m長度的采場,在相鄰盤區(qū)設置寬度與礦體厚度相同的永久礦柱,不留設頂?shù)字5V體開采工程在已貫通的運輸平巷與斜坡道平巷之間掘進規(guī)格長寬分別為3m的3條分段平巷,平巷施工完成后利用天井鉆機鉆鑿下盤溜井用于溜礦,每個盤區(qū)布置傾斜角與礦體保持一致,規(guī)格為長寬分別為2m的平巷,用于溜礦的井巷與運輸巷的外上側(cè)相聯(lián)通,設置長度為5m的聯(lián)絡線;在采礦場右側(cè)設置裝礦和分段裝礦進路巷道,規(guī)格為3m×3m,每個分段布設2條裝礦進路,兩條裝礦進路間距控制在50m。每個盤區(qū)內(nèi)共設置8條平巷,長度共計15m。同時在相應巷道內(nèi)布置充填管線、回風井等設施;采用從上至下的回采順序,液壓鑿巖臺車打眼。每次爆破完畢后立即通風、鏟運、充填,待充填體穩(wěn)定后,對下一分段礦體開叉。充填采用人工在分段上方砌筑高強鋼混結構厚度為1.5m的假底,假底底部采取防滲措施,假底砌筑完成后進行膠結充填。充填分兩個步驟進行,第一步用濃度較低的漿液對下部6.5m進行充填,待穩(wěn)定后,再對上部2.0m用高濃度漿液進行充填。該礦采用的充填采礦法實現(xiàn)了安全高效開采的目標,日產(chǎn)量均達到設計生產(chǎn)能力。
隨著開采深度的增加,井下開采環(huán)境變得越來越復雜,因此深部開采技術是今后的主要發(fā)展方向。黃金深部開采技術要具有較好抗溫抗壓的顯著特點,在提高金礦資源采出率的同時,也能推進礦山支護、排水、地壓等問題的解決,從而推進黃金礦山的安全高效開采。故黃金礦山開采難度的降低,適應深部地下水、高地壓、高溫等惡劣環(huán)境,不斷提升礦山安全高效開采水平,是黃金礦山開采技術未來發(fā)展的方向和趨勢所在。
長臂式開采技術由煤礦開采技術演變而來,主要特點是開采準備量大,整體工程深度較大,可以獲得較多的開采準備量。如何將長臂式開采技術運用到黃金開采實踐中來,煤礦長臂開采技術的成熟運用為在黃金礦山的運用奠定了基礎。將長臂式開采運用到黃金開采中,可衍生出各種樣式的開采方案。運用長臂式開采技術可提高黃金礦山的開采效率,可運用在黃金資源埋藏較深的開采環(huán)境。
黃金開采隨著開采深度的增加,地溫不斷增加,工人在高溫環(huán)境下工作效率較為低下,同時還會影響身體健康。因此在黃金礦山使用降溫技術,能改變工作環(huán)境,提升工作效率,是推動礦山安全高效開采的一個重要方面。黃金礦山深部開采的降溫方式可采取進風風流制冷和冷卻礦井生產(chǎn)用水的方式降溫。進風風流可采取二級空調(diào)制冷的方式,主要是首先通過地面冷卻水制冷,而后在井下風流中利用噴霧降溫,從而實現(xiàn)二級制冷。在二級制冷降溫的過程中,可以利用冷熱交替的方式,強化對礦井深部開采工作面降溫,在工作面進風巷中設置好噴水措施,達到自動降溫的目的,使得工作面降溫效果較好。這種降溫方式是黃金礦山深部開采較為經(jīng)濟適用的方式,可以成為礦井安全高效開采的一項技術措施。冷卻井下供水降溫是在工作面的適當位置噴灑冷水實現(xiàn)降溫的目的,冷卻井下供水降溫是充分利用現(xiàn)有供水管道具有很好的熱交換,這種降溫方式由于通過水進行熱交換,只能在降溫需求量小且用水需求量大的工作場所才能得到更好的使用。
開采隨著深度的增加,礦山壓力問題就會顯現(xiàn),導致巖石崩塌、巖爆等安全生產(chǎn)事故,嚴重威脅了礦山工人的人身安全,同時對社會造成不良影響。因而,在黃金礦山深部開采的過程中要根據(jù)開采實際選用行之有效的技術對礦壓進行管理,使得更加安全高效的控制采礦對區(qū)域圍巖的影響而發(fā)生的礦壓變化。在制定地壓管理方案之前要對圍巖的情況進行觀測,根據(jù)長時間連續(xù)觀測,尋找?guī)r體地壓規(guī)律,制定合理的地壓管理方案,為巖石崩塌和巖爆等安全事故打好堅實基礎。
黃金礦山遠程監(jiān)控技術是將信息技術與礦山采礦技術相結合,運用于黃金礦山生產(chǎn)調(diào)度、安全生產(chǎn)監(jiān)控、采礦工藝等很多方面。礦山通過遠程智能監(jiān)控可以將井下生產(chǎn)安全情況第一時間反饋至礦山企業(yè)管理人員,不僅使礦井安全開采水平得到了大大地提升,而且還可以提高礦山開采的技術水平。同時,對圍巖情況及工作環(huán)境實施實時監(jiān)控,對礦山機械化開采提供了有力支持,提升黃金礦山深度開采的穩(wěn)定性。
黃金企業(yè)要實現(xiàn)高效生產(chǎn)不僅要注重采礦方法選擇和開采技術,也離不開高效的安全管理,安全管理可以說是黃金礦山的一項重要措施。好的安全管理能給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益,一旦管理不善,發(fā)生安全事故,企業(yè)經(jīng)濟損失不僅巨大,而且還會影響企業(yè)形象,為企業(yè)人才招聘、企業(yè)信譽等帶來不良影響,因此企業(yè)要高度重視安全管理,實現(xiàn)長治久安,企業(yè)才有較強的生命力。
科技是推進企業(yè)安全發(fā)展的基礎,企業(yè)對安全科學的重視就能減少和避免安全事故的發(fā)生。企業(yè)在安全管理過程中對科研、安全裝備等方面大力投入就有助于推進安全生產(chǎn)。同時也要重視科技人才建設,在技術推廣及科研轉(zhuǎn)換方面要注重成功轉(zhuǎn)換,不斷提高科研成果轉(zhuǎn)化率。陳舊的裝備和技術不僅嚴重影響生產(chǎn)而且對安全生產(chǎn)影響較大,一旦發(fā)生安全事故,可能毀掉一個企業(yè)。加快推進技術和裝備的替換,不僅能提高生產(chǎn)效率,而且還能實現(xiàn)黃金礦山企業(yè)安全生產(chǎn)目標。加大安全科學技術經(jīng)費的投入,雖然企業(yè)近期效益和利潤有所減少,但隨著時間的推移,先進的技術和工藝保障了黃金采礦企業(yè)的生產(chǎn)安全。在如今高度重視安全生產(chǎn)的形勢下,對于發(fā)生安全事故造成的生命財產(chǎn)損失來說,前期的科學技術投入是很有必要的。對企業(yè)來說只有加強了前期投入,才能保障企業(yè)的長期安全,是保障企業(yè)取得最大經(jīng)濟效益的前提。
在采礦作業(yè)環(huán)境惡劣,危險程度高,條件多變復雜的情況下,員工長期處于條件較差的環(huán)境下,為了完成生產(chǎn)任務,作為安全生產(chǎn)有一定經(jīng)驗的員工容易存在麻木狀態(tài),盲目操作,忽視安全生產(chǎn),增加安全生產(chǎn)事故發(fā)生的風險。安全培訓,一方面能增加員工的安全生產(chǎn)知識,提升員工的職業(yè)素質(zhì)和安全素養(yǎng);另一方面對員工起著安全警醒的作用,對安全生產(chǎn)時刻有了保持高度警惕狀態(tài)。對企業(yè)長遠來看,培訓對企業(yè)安全生產(chǎn)來說具有很大的意義。培訓明確了培訓要求和目的,貼合企業(yè)實際和培訓對象特點,采用理論培訓與實踐培訓相結合的特點,選取經(jīng)典案例,采取警示教育、培訓考核的方法,定期或不定期的組織培訓,培訓合格才能上崗等,讓員工更加重視安全生產(chǎn)工作,強化員工安全生產(chǎn)意識。通過整體系統(tǒng)的安全培訓教育,反復強調(diào)安全問題、崗位安全生產(chǎn)職責、操作規(guī)程等,在礦山生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)融入安全生產(chǎn)知識,提高員工的安全素質(zhì),增強了培訓效果,大大降低了礦山發(fā)生安全生產(chǎn)事故的幾率,起到了防范安全事故的目的。
黃金礦山行業(yè)是艱苦行業(yè),在采礦技術及裝備滿足安全需要的同時,要在企業(yè)管理實踐中注重理解和滿足員工的需求,充分調(diào)動員工安全生產(chǎn)工作的積極性,同時激發(fā)員工的安全生產(chǎn)工作激情。因此,在礦山企業(yè)安全管理中,應重視員工安全激勵作用,充分發(fā)揮員工的能動作用,通過目標、榮譽、信任、情感等激勵方法,進一步帶動員工的安全生產(chǎn)工作熱情。在采取安全激勵機制的同時,還要有懲罰機制。只有安全激勵和懲罰機制健全了才能調(diào)動員工安全工作的積極性,才能推進企業(yè)安全長效機制的建立,實現(xiàn)企業(yè)長治久安的目標。
文化是人類在歷史發(fā)展過程中所創(chuàng)造的財富,是一種無形的力量,是一種潛意識的行為。安全文化作為企業(yè)安全科學管理的重要策略,在安全管理中有著舉足輕重的地位,安全文化對安全管理的推動是積極巨大的。提升企業(yè)安全管理的根本在于建設企業(yè)安全文化。安全文化構成了企業(yè)文化的一部分,既能展現(xiàn)企業(yè)安全形象,又能凝聚職工,更重要的是推動企業(yè)安全高效生產(chǎn)的重要力量。企業(yè)安全文化的建設,對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)高產(chǎn)高效和長治久安有著非常重要的作用。一個有著長遠戰(zhàn)略目標的礦山企業(yè),在實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營目標的同時,也要強化安全文化的建設,讓安全文化助推企業(yè)和諧、穩(wěn)定、高效發(fā)展??梢哉f,企業(yè)安全文化就是企業(yè)安全生產(chǎn)的魂,想做好企業(yè)安全生產(chǎn)就必須抓住安全生產(chǎn)的魂這一策略。因此,只有安全文化氛圍營造好了,企業(yè)安全管理目標才得以實現(xiàn)。
黃金礦山開采行業(yè)是一個高危行業(yè),要實現(xiàn)黃金礦山安全高效開采,既離不開高效采礦方法的選擇和現(xiàn)代化技術的運用,也離不開企業(yè)高效的安全管理。黃金深部開采優(yōu)選充填采礦法,綜合采用礦壓管理、降溫、長臂開采等現(xiàn)代化高效技術,從企業(yè)安全科技投入、員工培訓、員工激勵、企業(yè)安全文化建設等安全管理推動黃金企業(yè)安全生產(chǎn),才能切實提高黃金礦山企業(yè)的高效開采和安全生產(chǎn)水平,促進礦山企業(yè)安全、有序、健康發(fā)展。