露天开采矿山采矿技术及安全策略研究

露天开采矿山采矿技术及安全策略研究

罗臣

中国水利水电第九工程局有限公司 贵州省贵阳市550081

摘要：露天开采是我国最常用的矿山开采方法之一，通常采用自上而下的分台阶挖掘方式，该方式受环境影响小，成本低，效果好。此外，在采矿时，安全是生产的先决条件，如何在危险露天开采矿山的同时，进行必要的安全管理控制成为一个需研究的课题。

关键词：露天开采；采矿技术；安全

在国民经济持续增长背景下，社会生产对能源的需求日益增长。在促进采矿业快速发展的同时，资源的过度开采使露天开采进入深凹开采阶段，其作业环境日益恶化，给露天开采带来了许多安全隐患。为确保开采的顺利安全进行，必须重视采矿技术及作业安全，确保露天开采有序、高效、高质完成。

一、露天开采矿山采矿技术

1、工作流层。①在选择采矿方式时，必须结合矿区实际地形，确保所选开采方式能满足矿山资源回收的具体要求，一般采用“自上而下台阶式”露天开采方式；②在确定露天开采范围后，根据矿体特征选择安全施工技术，应注意的是，施工技术越先进、越安全，经济开采目标的实现就越顺利，同时明确露天开采底界，以创造更安全的作业条件；③科学选择采剥工艺，考虑到常见采剥工艺涉及剥离、穿孔、爆破等环节，每个环节操作都易受各种干扰因素的影响，使作业过程面临许多安全隐患。因此，要加强作业风险分析，采取针对性强的预防措施，使露天开采更加安全、规范。

2、采矿技术。①胶结充填采矿技术应用于露天开采，能有效防止矿产资源地表的损伤，提高矿山资源回收率，实际应用也具有适应性强、安全性好的优势，并且根据不同的填充料及填充方式，该技术还可分为三种类型：上向分层、下向分层、后续填充。具体应用需结合矿床实际情况科学选择，只有这样才能在有效维护围岩、矿石选别回采、采切工程量小等方面发挥积极作用；②无论是露天开采还是井下开采，都不可避免地需在采矿作业中应用爆破技术，所涉及的工艺包括挤压爆破、微差爆破等。然而，由于岩石破碎、爆破过程中减震等因素影响，采矿作业的安全性受到极大威胁，在实际应用中，还应注意使用新炸药及辅助器材，在取得理想爆破效果的同时，应确保爆破精度，还能减少陡坡坍塌和剧烈振动等问题，与以往爆破作业相比，安全性大幅提高；③表土剥离技术主要应用于露天采矿的表土剥离，包括轮斗、带式输送机连续开采及单斗、卡车间断开采，其中，间断性开采更适合表土硬度高的情况，若采用连续开采方式，排水较困难，而连续性开采适合于松散表土情况，开采效率更高；④陡坡开采技术，随着近年来我国露天矿开采力度的加大，许多露天矿已进入深凹开采阶段，不仅采矿作业环境日益恶劣，而且实际工作难度不断增加，对采矿作业效率及安全产生了很大影响。陡坡开采技术的有效应用能解决深凹开采面对资源开采效率低、安全危险高等问题，新型开采技术的应用进一步提高了矿产资源的开采效率；⑤排防水技术，露天采矿易受外部环境影响，尤其是排水和防水问题，严重影响了开采效率。在实际作业中，应采取有效的防排水措施，避免对采矿效率和安全造成很大威胁。在实践中，还可采用布设截水沟、修筑防洪堤坝、河流改道等措施，防止地表水进入采坑，并及时排除地下水，确保采矿作业的正常开展。

二、露天开采矿山采矿安全防范措施

1、边坡塌陷。①矿山采剥作业必须遵循“采剥并举、剥离先行”、“自上而下，分台阶开采”原则。②采矿生产过程中，若遇到软弱岩石或破碎带，均应减缓台阶最终坡面角，局部可将坡面角控制在自然安息角允许范围内并及时处理危石或采取加固措施。③尽量避开雨季或雨天开采，防止边坡失稳滑落或崩塌造成人员及机械设备的安全事故。在遇到台风、暴雨时，必须马上停止作业，并将移动设备撤离到安全地点。④及时做好边坡复绿工作，防止水土流失，预防边坡滑坡、坍塌的发生。

2、矿区水害。①在进行采矿作业前，深入矿区进行实地勘察，收集分析所涉及的地质、水文等资料，然后在专业人员指导下制定有效的防排水方案；②应根据防排水方案建立和完善与之相关的排水系统和基础设施。同时，应加强对防范措施实际应用情况的管理及监督，并及时修正、完善，确保防排水系统即使在极端恶劣条件下也能正常运行。

3、物体打击。①加大对露天矿山采场区域内的松石、危石、浮石的处理力度，每次完成爆破作业后，都要清理采场中台阶边缘、边坡上的危石等，以免其掉落砸伤人或机械设备，作业人员在实际开采作业中，避免在垂直方向开展作业；②作业人员进入具体操作面，先要检查作业面是否安全，将作业面上的浮石等危险物品进行清除处理，之后才能正式进行开采作业，在实际作业中，还要随时观测边坡浮石、松石情况；③凡进入采场内作业人员，都需严格按规章制度要求佩戴安全防护用品，保证后续作业中的人身安全。

4、爆破伤害。爆破作业是露天采矿的重要环节，存在许多安全隐患，一旦发生爆炸事故，影响巨大。为防止这一安全问题的发生，应做好以下工作：①在进行爆破活动前，组织有关人员学习《爆破安全规程》，熟悉并按安全操作制度操作，了解实际爆破作业情况；②高度重视爆破作业的准备工作，在准确界定危险区域边缘基础上，设置相应的警示标志，科学设定爆破点位置。布孔时，要求爆破工程技术人员和钻孔负责人共同操作，并在现场绘制布孔图进行技术交底，爆破信号发出后，所有人员需有序远离现场，撤离至安全区域，确认爆破完成且安全后方可解除警戒工作。

5、机械伤害。露天开采作业环节中需大量的设备支持，以做好开采中的挖掘工作，保证露天开采效率。因此，矿企应做好露天开采机械伤害防范。一方面矿企应根据安全作业需求，做好机械操作人员的安全培训，不仅要对机械操作人员进行机械操作流程与具体方法的讲解，促进机械操作人员操作水平的提升；还要对机械操作人员进行安全教育，提高机械操作人员的安全意识，一旦在操作中发现机械问题，及时进行机械停止，并进行问题的汇报，提高操作的安全性，保障露天开采作业人员的安全。另一方面对露天开采作业人员进行安全教育，把机械伤害防范纳入其中，进行安全教育内容的丰富，提高露天开采人员对机械的防范意识，主动进行露天开采机械设备的防范，降低机械伤害事故发生概率。同时，露天开采现场安全管理人员应做好安全标志的设立，警示其他工作人员绕行，保证露天开采作业人员安全，还可增强露天开采作业人员对矿企的信任，促进矿企长久发展。

6、触电事故。采场内所有的供电设备、开关设备等应按规定实现合格安装，同时做好接地保护，借此降低触电事故发生率。供电企业需保证矿山开采区域的电能稳定供应，派出专业技能强、业务熟练、经验丰富的电力维护人员现场检查电力设备的运行情况，及时发现安全隐患，加强电力的安全管理。雷雨天气里，作业人员及时停止露天开采，并进入室内避雨，不能接触任何电线，有效防范雷击伤害。安全监管部门要负责完善用电制度，对职工提出较高用电要求，定期开展宣传教育，提升职工防雷知识、防范意识、安全技能掌握水平等。

综上所述，矿山开采是我国最基础的产业，随着全球化发展，采矿行业也在不断改革，在大力发展开采过程特别需重视采矿安全管理的实施。采矿企业应坚持以安全生产为原则，优化开采技术和方法，为企业节约生产成本。企业还需不断培养团队的安全素质水平，注重人才的积累，确保企业生产技术与时俱进，保障采矿生产工作得以安全进行，降低矿山事故的发生，以免给人民生命财产带来威胁。

参考文献：

[1]丛新江.露天开采矿山采矿技术及安全[J].内蒙古煤炭经济,2020(06):122-123.

[2]于海亮.露天开采矿山采矿技术及安全[J].百科论坛电子杂志,2020(07):400-401.

[3]李文海.试论露天开采矿山采矿技术及安全[J].冶金管理,2019(13):15+20.