引言
礦業(yè)工程是資源開發(fā)的重要支柱產(chǎn)業(yè),涉及露天開采、地下采礦等多種復雜作業(yè)方式。礦區(qū)地質(zhì)條件復雜,開采活動常對地層穩(wěn)定性和地下水文環(huán)境造成影響,導致地面塌陷、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害的發(fā)生,嚴重威脅礦區(qū)安全。此外,礦井環(huán)境密閉,通風條件受限,可燃氣體聚集,煤塵、油料、電氣線路等因素增加了火災風險,一旦發(fā)生火災,撲救難度大,易造成人員傷亡和重大經(jīng)濟損失。因此,礦區(qū)安全管理必須同時關(guān)注地質(zhì)災害和消防隱患,建立完善的預警、預防和應急處置體系。當前,部分礦區(qū)在安全管理方面仍存在諸多不足,如缺乏完善的實時監(jiān)測預警系統(tǒng)、應急預案制定缺乏針對性、救援設備和資源儲備不足、人員應急能力薄弱等問題,導致事故發(fā)生后救援遲緩,增加了事故的嚴重性。為提升礦山應急管理能力,需依托科技手段構(gòu)建智能化監(jiān)測預警系統(tǒng),提高事故預測能力,同時優(yōu)化應急預案,明確各環(huán)節(jié)的應對措施,并通過完善救援設備配置和加強安全培訓,提高礦區(qū)人員的應急處置能力。本文結(jié)合礦業(yè)工程的實際情況,分析地質(zhì)災害及消防安全風險,探討應急管理體系存在的主要問題,并提出科學、可行的應急處理方案,以提升礦山安全管理水平,實現(xiàn)礦業(yè)工程的安全可持續(xù)發(fā)展。
一、礦業(yè)工程地質(zhì)災害與消防安全現(xiàn)狀分析
(一)礦業(yè)工程中的地質(zhì)災害類型
礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境受地質(zhì)構(gòu)造、地下水活動和開采方式的影響,長期的礦產(chǎn)資源開采會導致巖層穩(wěn)定性下降,進而引發(fā)地面塌陷。地下礦體的采掘削弱了上覆巖層的支撐力,使地表出現(xiàn)沉降甚至塌陷坑,影響礦區(qū)建筑和道路安全。采空區(qū)管理不當、支護不到位,都會加劇這種風險,導致突發(fā)坍塌。露天礦開采對山體的影響也不容忽視,邊坡在長期暴露后,其穩(wěn)定性不斷降低。如果排水系統(tǒng)設計不合理,降水滲透進巖層,土壤含水量上升,摩擦力減弱,容易發(fā)生滑坡和泥石流。這些災害不僅影響礦區(qū)基礎(chǔ)設施,還可能造成運輸線路中斷,影響生產(chǎn)進度。礦井突水事故多見于富水層礦區(qū),水流方向和壓力的變化會導致地下水滲透到巷道中。當裂隙擴張或隔水層受損,地下水突然涌入礦井,不僅會淹沒作業(yè)區(qū)域,還可能導致支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn),使事故復雜化。煤礦采空區(qū)的自燃問題也長期存在,煤層氧化升溫,達到一定溫度后容易發(fā)生自燃,進一步引發(fā)礦井火災甚至瓦斯爆炸,增加救援難度[1]
(二)礦區(qū)消防安全隱患
礦井火災是礦區(qū)最嚴重的安全事故之一。煤炭和瓦斯的可燃性使火源極易擴散,而封閉的礦井環(huán)境會導致煙霧積聚,影響礦工撤離。當瓦斯?jié)舛裙芾聿划敃r,遇高溫或明火可能引發(fā)爆炸,破壞礦井結(jié)構(gòu),造成更大范圍的災害。電氣火災是礦區(qū)常見的消防隱患,礦山設備運行負荷高,電纜老化、短路或過載運行時可能產(chǎn)生高溫或電弧,點燃周圍可燃物。部分礦區(qū)電力設備的防火隔離措施不足,火災發(fā)生后難以及時切斷電源,增加撲救難度。機械設備的高負荷運轉(zhuǎn)可能因過熱或燃油泄漏引發(fā)火災。輸送帶、鉆機、發(fā)電機等設備在長時間使用后,若散熱不良或潤滑不充分,溫度異常升高,會點燃煤塵或周圍可燃物。此外,危險化學品存儲不當也可能成為火災或爆炸事故的誘因,如炸藥、油料的泄漏、靜電積聚或高溫環(huán)境,都可能引發(fā)火情。部分礦區(qū)消防系統(tǒng)不完善,消防水源不足,使初期火災撲救受限,火勢難以控制。
(三)現(xiàn)有應急管理的主要問題
礦區(qū)的應急管理體系直接影響事故的應對速度,部分礦區(qū)在監(jiān)測預警方面仍然存在漏洞,地質(zhì)災害和消防隱患的實時監(jiān)測手段不足,事故發(fā)生后往往被動應對,錯失最佳處理時機。礦井火災、瓦斯泄漏等高風險場景若缺乏自動化監(jiān)測設備,安全管理的難度將進一步增加。應急預案的合理性決定了事故處置的效率,部分礦區(qū)的應急預案缺乏針對性,未能根據(jù)不同事故類型制定詳細方案,導致事故發(fā)生后執(zhí)行混亂。此外,預案演練往往形式化,未能結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特點進行優(yōu)化,使應急方案在實際應用時難以發(fā)揮作用。應急救援設備和物資的儲備情況直接影響事故處置能力,部分礦區(qū)的救援設備未按標準配置或因維護不足導致事故發(fā)生時無法使用。礦井逃生通道的規(guī)劃同樣影響礦工撤離效率,部分巷道標識不清,使礦工在緊急情況下難以迅速找到安全出口。此外,應急物資儲備不足可能影響長期救援工作的持續(xù)進行,醫(yī)療用品和食品短缺將降低受困人員的生存保障能力。礦工的應急培訓水平影響事故發(fā)生時的人員安全,部分礦區(qū)的安全培訓缺乏實操內(nèi)容,導致礦工在突發(fā)事故中難以迅速判斷和采取正確的自救措施。應急演練覆蓋范圍有限,使部分礦工缺乏實際事故場景的應對經(jīng)驗。此外,安全文化建設不足,礦工缺乏主動防范風險的意識,使得事故發(fā)生時應急響應更加困難[2]。
二、礦業(yè)工程地質(zhì)災害及消防應急處理方案
(一)建立智能化監(jiān)測預警體系
礦區(qū)的地質(zhì)條件不斷變化,地層穩(wěn)定性受外界因素的影響較大,因此對地質(zhì)災害的實時監(jiān)測至關(guān)緊要。遙感技術(shù)、地質(zhì)雷達以及物聯(lián)網(wǎng)傳感器的應用,使得礦區(qū)地表形變、地下水位變化等數(shù)據(jù)能夠被及時獲取。這些技術(shù)手段的結(jié)合,不僅提升了對潛在地質(zhì)災害的感知能力,還為礦區(qū)管理層提供了科學的決策依據(jù)。例如,當監(jiān)測系統(tǒng)檢測到邊坡位移超出安全閥值或采空區(qū)地層變形趨勢明顯時,系統(tǒng)可發(fā)出預警信號,提醒相關(guān)人員采取相應措施,減少災害發(fā)生的可能性。部分礦區(qū)已嘗試在高風險區(qū)域布設自動化監(jiān)測網(wǎng)絡,通過無線數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)全天候遠程監(jiān)控。這種方式降低了人工巡檢的成本,同時提高了監(jiān)測精度,使風險評估更具針對性。消防安全的監(jiān)測同樣不容忽視。礦井環(huán)境相對封閉,一旦發(fā)生火災,煙霧和高溫極易在短時間內(nèi)擴散,影響逃生和救援工作。因此,先進的溫度傳感器、煙霧報警器和瓦斯監(jiān)測儀的應用,能夠有效減少礦區(qū)火災事故的發(fā)生概率。礦區(qū)內(nèi)部溫度異常升高或瓦斯?jié)舛冗_到警戒值時,系統(tǒng)可以立即發(fā)出警報,并通過自動化控制系統(tǒng)調(diào)整通風或采取降溫措施,避免火源進一步擴散。此外,結(jié)合智能監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)分析功能,礦區(qū)可建立火災風險預測模型,提前識別火災易發(fā)區(qū)域,并針對性地加強巡查和維護。這種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的管理方式,使礦區(qū)消防安全工作更加科學和高效。
(二)完善礦區(qū)應急預案
面對不同類型的地質(zhì)災害和消防事故,單一的應急處理方案往往難以滿足需求。分類制定針對性預案,是提升事故應對能力的關(guān)鍵措施。礦區(qū)在制定應急預案時,需要考慮地質(zhì)災害、礦井火災、電氣火災等不同事故的特點,并結(jié)合礦山的具體環(huán)境條件,制定詳細的應對流程。例如,在地面塌陷事故的應急方案中,除了疏散受影響區(qū)域人員外,還應明確塌陷區(qū)域的封閉管理、支護加固方法及后續(xù)恢復措施。針對礦井火災,預案需要涵蓋火源控制、礦工撤離路線、通風調(diào)整策略以及救援力量部署等內(nèi)容,確保事故發(fā)生后,各部門能夠迅速展開行動,有序開展救援[3]。應急響應的效率直接關(guān)系到事故控制和損失程度,因此建立分級響應機制具有重要意義。小規(guī)模事故可以由礦區(qū)內(nèi)部管理團隊迅速處理,而嚴重事故則需要啟動更高級別的應急響應,協(xié)調(diào)專業(yè)救援力量介入。礦區(qū)可根據(jù)事故類型、影響范圍以及人員傷亡情況,設定不同的響應等級,以便在最短時間內(nèi)采取適當?shù)膽獙Υ胧@?,當突發(fā)火災僅局限于設備間,可以由值班人員使用滅火裝置進行控制,而當火勢擴散至多個巷道,應啟動高級響應,調(diào)動專業(yè)消防隊伍進行撲救。這種分級機制有助于優(yōu)化救援資源的調(diào)配,確保事故處理更加高效。
(三)強化應急救援設備與資源配置
應急救援的效率取決于設備的先進程度和資源的充足性。礦區(qū)在日常管理中,需要不斷更新救援設備,確保關(guān)鍵救援工具的完好可用?,F(xiàn)代化滅火設備、便攜式呼吸器、熱成像儀、避難艙等設施,能夠在事故發(fā)生時提供可靠的支援。特別是在礦井火災救援過程中,供氧設備的配置直接影響救援人員和受困礦工的生存概率。部分礦區(qū)已經(jīng)引入先進的滅火系統(tǒng),如固定式水霧滅火裝置和自動噴淋系統(tǒng),使礦井內(nèi)部的火災撲救更加高效。此外,熱成像儀可以幫助救援人員在濃煙環(huán)境中迅速鎖定被困者的位置,提高救援成功率。應急物資的儲備情況決定了救援行動的可持續(xù)性。礦區(qū)需要建立完善的應急物資管理體系,確保食品、飲用水、醫(yī)療用品、防火服等物資的儲備量充足。特別是在突發(fā)事故導致礦工被困的情況下,這些物資能夠為受困人員提供基本的生存保障,同時為救援人員創(chuàng)造更加安全的作業(yè)環(huán)境。一些礦區(qū)已開始推行應急物資智能管理系統(tǒng),利用數(shù)據(jù)分析優(yōu)化儲備策略,確保物資在需要時快速調(diào)配。這種管理方式避免了物資短缺或過期浪費的情況,提高了資源利用率[4]
(四)提升礦區(qū)人員應急能力
應急預案的有效執(zhí)行不僅依賴設備和技術(shù),還取決于礦工的應急反應能力。礦區(qū)需要定期組織演練,使所有作業(yè)人員熟悉突發(fā)事故的應對流程。地質(zhì)災害演練可以幫助礦工掌握在滑坡、塌陷等事故發(fā)生時的撤離方式,而火災逃生演練有助于提高礦工在濃煙環(huán)境中的自救能力。此外,在演練過程中,可模擬不同的事故場景,包括礦井突水、設備火災、瓦斯泄漏等,使礦工在復雜環(huán)境下建立應對經(jīng)驗。部分礦區(qū)已采用虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)進行災害模擬培訓,使礦工在安全環(huán)境中獲得逼真的應急處理體驗,提高事故中的應變能力。培訓不僅僅局限于事故處理,還需要涵蓋安全意識的培養(yǎng)。理論學習結(jié)合實操培訓,有助于礦區(qū)人員更深入地理解設備使用方法和自救技巧。例如,在消防培訓中,應詳細講解滅火器的使用方式、不同火源的滅火策略以及如何在有限氧氣環(huán)境下進行自救。部分礦區(qū)已建立考核制度,定期對礦工的安全知識進行測試,確保每位員工都具備基本的應急處理能力。此外,建立安全激勵機制,可以促使礦工主動學習,提高安全責任感,從而降低事故發(fā)生概率。
(五)推進智能化礦山建設
智能化技術(shù)的發(fā)展為礦區(qū)安全管理提供了新的方向。無人化礦山技術(shù)的引人,使得部分高風險作業(yè)環(huán)節(jié)得以由自動化設備替代,減少了人員直接暴露在危險環(huán)境中的可能性。例如,無人駕駛運輸設備可以用于礦石搬運,避免傳統(tǒng)人工運輸過程中可能發(fā)生的事故。自動采礦系統(tǒng)的應用,使礦區(qū)可以遠程操控采掘設備,提高作業(yè)的安全性和精確度。此外,智能通風控制系統(tǒng)可根據(jù)實時瓦斯?jié)舛茸詣诱{(diào)整風速,降低火災和爆炸風險,使礦井環(huán)境更加安全。智能應急管理系統(tǒng)的建設,使礦區(qū)可以利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能預測事故發(fā)生的概率。通過對歷史事故數(shù)據(jù)的分析,系統(tǒng)能夠識別高風險區(qū)域,并提出優(yōu)化管理的建議。例如,在滑坡多發(fā)區(qū),可根據(jù)地表位移數(shù)據(jù)自動評估邊坡穩(wěn)定性,并提前采取加固措施。AI預測建模的應用,還可以對火災、高溫設備故障等問題進行預警,使礦區(qū)在事故發(fā)生前采取主動措施,從而減少礦區(qū)損失。這種智能化管理模式,使礦區(qū)安全管理更加科學和高效,為礦業(yè)工程的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[5]。
結(jié)語
礦業(yè)工程的安全生產(chǎn)涉及多方面的管理和技術(shù)手段,其中地質(zhì)災害與消防安全問題尤為突出。地面塌陷、滑坡、礦井突水等地質(zhì)災害不僅影響礦區(qū)的穩(wěn)定性,還給人員安全和設備運行帶來嚴重威脅。同時,礦井火災、電氣事故、機械設備過熱等消防安全隱患使礦區(qū)在高強度作業(yè)環(huán)境下面臨較大的安全壓力。傳統(tǒng)的應急管理模式在事故發(fā)生后的響應效率和救援能力方面仍有提升空間,針對性措施的完善將直接影響事故的控制和損失程度。針對這些問題,礦區(qū)應從多方面加強安全管理。建立智能化監(jiān)測預警體系,使地質(zhì)災害和消防隱患的識別更加高效,提升事故預警能力。優(yōu)化應急預案,明確不同事故場景下的響應流程,提高管理的科學性。強化應急救援設備和資源配置,確保救援工作的順利開展。加強人員培訓,增強礦工的應急處置能力。此外,智能化礦山建設的發(fā)展為安全管理提供了新的方向,利用自動化和人工智能技術(shù)優(yōu)化礦山運營,將有效降低事故發(fā)生概率。
參考文獻
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