简析采矿工程中的采矿技术与安全措施

2021-11-29谢德棋

中国金属通报 2021年10期

关键词：矿井机械化生产

谢德棋

（桐梓县应急管理局，贵州桐梓563200）

我国的采矿行业在现在发展中获得长足进步，近几年，我国煤炭产量不断提升，特别是铁矿石和黄金产量，在世界范围内达到前列。十三五期间，我国矿业得到新的进步，所以，加强采矿技术的研究，维护施工安全具有重要作用。

1 采矿工程中的技术特点

1.1 采矿方式较为复杂

从我国当前实际情况分析了解到，我国地域广阔，各个地质条件以及各个地质构造、水文条件都比较复杂。所以，我国使用的采矿方式也较为复杂多样。在煤炭开采工作中，要实现立井开拓、斜井开采以及综合开采等多个方式。根据井型划分，主要分为露天开采和深井开采。在对有色金属进行实际开采的时候，还将其划分为不同的方式，如：斜井开采以及综合开采等。在有色金属进行开采期间，主要为露天和矿井等。所以，在实际采矿工作中，都要结合实际条件，予以具体情况的具体分析，保证能选择出更科学、符合条件的采矿方式。

1.2 开采工艺较为复杂

井下环境都比较复杂，很容易出现一些复杂因素和危险因素，比如，突然的瓦斯爆炸、地下水涌出、燃烧、坍塌等，都为不确定危险。所以，井下的采矿工艺比较复杂。在井下作业中，不仅要实施一定的掘进、回采工作，还需要做好通风、排水和供电以及运输等工作，确保各个环节工作的优化完成，保证各项辅助工作都能积极完成。在同一个矿井内，针对不同的地质条件和不同的地质结构，其存在的差别也十分不同，在这种情况下，也给采矿工作的执行和开展带来很大难度。因此，技术工作人员在工作中，要结合矿井内部的实际情况，给出多个采矿工艺的选择，保证在作业中都能维护其安全性。

1.3 井下开采需要提升

在长期建设和发展下，井下开采工作增加了更多投入，其出现高耗能和高耗水现象，其污染更加严重，不仅产量比较低，获得的效益也不高。总体上为一种粗放型道路，在这些因素影响下，导致企业的生产效率不高，其使用成本不断增加。从相关统计中了解到，我国的采矿业利润率在近几年不断下降，资产利润率成为负值，特别是近几年的煤炭、黑色金属和有色金属矿产等，都出现了大面积的亏损现象。同时，在矿业实际生产和经营过程中面对强烈危机，因此，井下开采技术管理工作中，要从粗放型转变为精细化，在能够压缩生产成本基础上，保证总体生产效率的提升[1]。

2 采矿工程中的采矿技术

2.1 露天开采技术

该技术在实际利用期间，主要是对敞露的地表矿场剥离岩石，对矿山实施的作业过程。在露天开采工作中，主要执行的工作为穿孔、爆破、采装、运输以及排土等工作。该技术和井下开采比较，露天开采期间获得的资源利率效率更高、回收率良好，不仅成本比较低，实际的劳动生产率也更高。但是，露天开采工作需要将大量的碎石和废石排出，会占用大量的农田，初期需要为其投入更多投资，因为气候条件因素的影响，也无法实现全天候的连续工作[2]。

2.2 地下采矿技术

地下采矿工作的实施，是在矿床内，对地下巷道进行开拓。期间，将整个矿体划分为不同阶段。如：井田、采区、阶段，将矿块作为基本，将其与单元进行回采。地下采矿工作中，主要执行的为落矿、搬运矿石以及地压管理工作的各个环节。这种方式和露天开采技术比较分析，发现地下采矿技术在施工期间面对较大难度。我国当前很多的露天矿床都基本殆尽，同时很多的煤矿、黑色金属和有色金属深埋地下，在这种背景下，需要使用地下开采技术。地下采矿工作中，经常使用的技术为填充采矿法、空场采矿法等。当前我国正在加强对煤炭地下气化技术的推广应用[3]。

3 采矿工程中的施工安全

基于上述分析，了解到我国的采矿工程在实际工作中还面对很多问题，因为该工程的执行较为复杂，不仅是当前的机械化技术问题，采矿行业本身就面对着一定工作难度，主要是因为开采工作处于不同的地质条件，接触的地质结构也不同，由于不同环境因素的影响，都将在开采工作中面对很多困难。所以，在这些情况下，将不利于开采的整体安全。为了严格控制施工安全，避免产生更多的安全隐患，需要予以采矿技术的合理利用。结合不同技术的具体特点，按照具体要求和实际加强技术的有效利用。同时，在采矿技术实际利用期间，还需要给出安全措施，保证整个工程建设中的优化控制[4]。

3.1 加强先进开采技术应用

第一，采矿技术信息化。从当前实际发展情况看，我国的矿业生产科学技术水平不高，很多工作都在依靠大量的人工工作，特别是随着矿井深度的增加以及井下条件的复杂化，还无法在施工中维护整体安全。所以，为了保证采矿施工的整体安全，需要促使采矿技术的信息化和现代化建设。采矿企业在实际工作中，要加大力度引进一些技术水平高、效率高的自动化采矿设备，保证矿山开采工作的机械化发展，以积极实现无人化的开采工作。还需要增加计算机模拟、虚拟现实技术的应用，以保证矿山的生产工作得到数字化和信息化建设[5]。

第二，巩固提升机械化。机械化开采是煤矿安全生产的基础硬件，是安全生产的“牛鼻子”，是安全生产的根本出路。要以“因地制宜、突出特点”的发展思路，通过提高矿井装备技术水平，走机械化开采之路，减少井下作业人员，减轻职工的劳动强度，实现安全生产。特别是要总结推广大倾角、极薄煤层机械化等做法，推进薄煤层矿井走机械化开采之路，为小煤矿推进机械化开采积累宝贵经验。对煤层赋存和地质条件复杂，因现有开采装备、技术力量、管理水平暂时不能实现机械化开采的煤矿，应积极开展新型采煤装备与工艺的研究，通过技术攻关实现机械化开采。

第三，探索推进智能化。当前，我国的矿业企业在智能化建设还处于探索起步阶段，开展的智能化系统和应用程度不高。推进计算机、网络、信息、智能控制和先进生产工艺技术应用，以生产过程信息化、流动过程信息化、管理决策信息化，实现企业的安全、生产、经营管理和设备控制、生产决策等信息的有机集成，实现使生产计划、安全调度、生产过程控制最优化。探索推进5G技术在矿井建设中的应用，推进“5G+智慧矿井”建设，通过“独立组网+边缘计算”整体部署，实现井上井下一体化5G网络覆盖，实现远程安全精准操控，开采、掘进等重要应用场景的无人操作。推进“无人值守”系统建设，机器人代替人工在巡检，逐步实现“采掘工作面无人操作、机电硐室无人巡检、运输车辆无人驾驶”，促进矿山机械制造和基础设施建设的改进，倒逼产业升级。

同时推进化学采煤技术和无煤柱采煤技术的技术攻关和推广应用，实现煤矿安全、高效、绿色、智能开采。

3.2 强化科学安全管理措施

第一，强化企业安全管理制度执行。企业按照我国相关法律和行业规定，结合自身情况，构建完善的安全管理制度体系，制定完善、清晰的安全责任制度，以更加标准、更为全面的管理模式，促使安全生产更加可靠。对整个工作建设进行详细规划，按照具体步骤积极开展，最大限度确保所有工业人员和行业活动按照标准规范执行。要加强对安全工作的重视，切实消除人员、环境和管理等方面的不安全因素，并加大安全管理理念宣传培训，促使从业人员在工作中形成安全责任意识，并将安全意识渗透到安全生产各环节，避免生产安全事故的发生。

第二，构建完善的安全监管体系。从当前实际发展情况看，我国的矿产企业检查多为内部封闭检查，还无法实现自我监督，因此要构建完善的安全监管体系。坚持目标、问题、结果三个导向，加强事中事后安全监管，构建风险防控和隐患排查治理双重预防控制体系，真正把问题解决在萌芽之时、成灾之前。强化监管责任，督促企业落实主体责任，以更高的站位、更严格的标准、更有力的举措持续提升法治意识、安全基础保障能力和本质安全水平，从根本上消除事故隐患，有效防范遏制事故发生，扎实推进矿山安全治理体系和治理能力现代化。