金厂沟梁金矿井下削壁充填采矿场凿采合一作业组织研究

王士强

(中国黄金集团内蒙古金陶股份有限公司，内蒙古 赤峰 024327)

1 前言

中国黄金集团金陶股份有限公司位于内蒙古自治区南部赤峰市敖汉旗金厂沟梁镇，是集成采矿、选矿、黄金冶炼与一体的大型黄金生产企业。生产规模达到1 900t/d，年产黄金1.8t。

金陶公司现有两个采矿系统，分别为金厂沟梁金矿采矿系统和二道沟采矿系统，两个矿区井下为相互独立的开采系统，均采用竖井、盲竖井联合开拓，自动化提升。矿脉以集群型式密集分布，已探明具有工业价值的矿脉65条，单脉长200～500m，平均厚度0.35m，矿体最大延深900m至25中段，中部开拓至23中段，开采深度744m，矿区开采面积5.089 8km2。

金陶公司中段标高40m，矿体为平均厚度约0.35m的急倾斜、极薄矿体，同时结合公司实际现状，矿山主要的采矿方法为上向削壁充填法回采。回采循环作业顺序：凿岩、爆破、通风、撬毛、充填平场支护、落矿、出矿。班次分掏槽落矿凿岩、削壁凿岩班，采矿、充填班，爆破通风班，每班8h，一昼夜三个班一个循环。采矿台效为35t/台班，出矿台效为13t/台班。

2 现状、问题和确定研究方向

为了确保金陶公司井下采矿场采矿班次作业的人员安全和整个采场的“物本以及环境”安全问题，为每个采矿场配备了一名专职安全管理人员，这名安全管理人员监督和指挥采矿班作业人员排除采场隐患和风险，执行“红区管控”(一种流程化撬碴和排险方式，)和双重预防机制(以下简称双控)，同时抓好质量关，与采矿班工人一同下井，一同升井，这个办法起到了很好效果，安全管理水平有很大提升。

但是在生产过程中发现：(1)在选矿班作业执行红区管控和双控时大约要花费2～4h时间，这段时间只有部分员工在处理安全的地点作业，其余员工在原地等待，红区管控和双控彻底执行完毕后才允许进行全部人员投入作业，作业的采矿场采幅宽段可多人作业，等待时间相对较少。由此会产生在8h内完不成工作而增加工作时间，有的工作时间达到9～11h。(2)充填平场作业时受削壁毛石破碎程度不同、削壁凿岩效果不好、削壁凿岩破碎量不同等因素影响，同时为了达到充填的平整度要求，作业人员也要花费大量时间来进行操作。(3)安全、质量管理人员对采矿场进行作业检查和指导，要检查选矿班、凿岩班、爆破班，也就是一个采矿场要检查三遍，但24h内检查人不可能都在井下，而且采矿场每天工作的采矿场多达45个，平均每个分矿也要有10～12个，还有掘进、天井、采准、勘探等其他作业地点，所以要检查的作业地点多，且作业地点相对分散，安全、质量管理人员有限(大多数在选矿班跟班)致使检查时不能保证每天将所有作业地点全部检查完毕，便会将选矿班和凿岩班作业检查重点，而选矿班作业人员多，风险和隐患也较多，选矿班又成了检查重点中的重点，从而忽略凿岩班和爆破班检查，也就是对凿岩班、爆破班形不成日常化的检查、指导。(4)为了加强监管矿区抽调队长、班长、技术员组成检查组持续检查，而这种检查工作是在其本职工作上附加的检查，工作地点多而分散，每次检查时间均较长，这样就会产生工作时间延长而工作质量下降的情况，造成部分工作“样样抓、抓样样、样样抓不全，抓不到位”[1]。

出现问题的原因：(1)选矿班执行红区管控和双控时主要是对顶板、帮壁的安全性的处理，而凿岩工如何布设凿岩眼起着至关重要的作用，是采矿场“定型”环节。凿岩爆破产生的帮壁裂隙构造多，撬碴工作量和难度就增加，凿岩爆破产生的压、悬帮多，支护的工作量和难度就增加，同时采场风险和隐患也相对增加，排险等作业准备时间就增加，造成作业时间延迟。(2)削壁凿岩爆破产生毛石块度、量度不合理，造成充填平场的工作难度和时间就会增加，还会产生充填滞后的影响。(3)凿岩工落矿角度及布炮情况是否合理直接影响采场的贫化率，直接影响采矿成本和收益。(4)凿岩班没有全程管理人员跟班指导和检查，对于例行检查过后交代的问题，凿岩工依然不按检查交代的要求凿岩布眼，而后续爆破后会掩盖其违规或不合理、不到位的作业痕迹，虽然再次检查后发现问题进行了处罚，但给选矿班的作业量和作业难度已经形成，为了完成作业任务选矿班依然会继续作业，从而使凿岩工的管理效果不明显[2]。

结合实际“长条状”采矿场现状，选矿班配备专职管理人员的情况，为解决上述问题，本次研究将选矿班、凿岩班合并成一个凿采班，将采矿场分为两个部分，A部分采矿，B部分凿岩，然后A部分凿岩,B部分采矿，让采场专职管理人员统一管理A,B两个部分，达到凿岩和采矿在监督指导上均受控，具体如图1所示。

3 凿采班可行性研究分析

3.1 法律法规层面

经过查阅相关资料，并未查到明确规定凿岩作业和采矿作业不能同时进行的相关规定，只查到GB 16423—2006《金属非金属矿山安全规程》中6.2.1.7中规定：“不应在同一采场同时凿岩和处理浮石”，规程中并没有规定不应凿岩和采矿、充填平场作业同时进行。

3.2 职业健康

根据井下作业环境职业病危害性因素以及职业卫生禁忌和劳保用品使用等多方面进行论证分析[3]。

(1)井下采用YT- 27气腿式凿岩机凿岩作业，产生的职业病危害因素为粉尘(矽尘)、噪声、手传振动。出矿(碴)作业产生的职业病危害因素为粉尘(矽尘)、噪声。运输过程中会接触到的职业病危害因素为粉尘(矽尘)、噪声，具体情况见表1。

图1 采场示意图

表1 职业病危害因素接触情况表

(2)井下掘进凿岩作业场所、采矿凿岩作业场所产生的粉尘中游离二氧化硅含量均大于10%，小于50%，为矽尘[4]。

(3)在四个矿区井下共计挑选了四个采矿场分别进行总粉尘检测、呼吸性粉尘检测和噪声检测，工作场所总粉尘浓度检测结果见表2，工作场所呼吸性粉尘浓度检测结果见表3，作业场所噪声8h等效声级检测结果见表4。

表2 工作场所总粉尘浓度检测结果

表3 工作场所呼吸性粉尘浓度检测结果

表4 作业场所噪声8h等效声级检测结果

(4)通过以上检测结果得出：凿采班作业人员要受到粉尘和噪声的职业危害因素的影响，但可以通过个人防护用品来予以控制，现公司井下劳保用品发放情况见表5。

表5 个体防护用品配置与发放情况

(5)通过给凿采班的采矿工 、支护工、安全员、运输工都配备凿岩防护耳塞，满足了凿采班在职业健康方面的可行性；执行凿采班作业时个体防护用品发放情况见表6。

表6 个体防护用品配置与发放情况

3.3 控制好凿岩产生的水雾

凿岩部分可能会产生水雾，扩散到采矿工作部分引起工作环境视线不良，况且水雾中还含有大量粉尘，解决办法就是利用采场天井正压供风，两侧顺路排风，使各部分产生的粉尘、水雾等悬浮物不会相互影响。

4 凿采班作业过程

该采场13个溜井分成12段，两个溜矿井之间为一个作业段，有一条中央天井和两条行人顺路组成，一中央天井为界将采矿场分成两个部分，即A部分和B部分。A段长约50m，包含外顺路，B段长约50m，包含里顺路，安全管理人员全程监控凿岩和采矿作业活动，作业循环图见表7。

(1)安全员指导凿采人员将A段隐患处理完毕后，A段开始第一次掏槽凿岩作业，B段暂无作业量。

(2)安全员指导凿采人员将第一次落矿的A段隐患进行处理，执行红区管控和双控机制，然后凿岩工在A段进行第二次掏槽，B段暂无作业量。

(3)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段开始进行采矿作业(将矿石搬运至溜井)，B段开始进行第一次掏槽凿岩。

(4)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段第依然进行采矿作业，B段进行第二次掏槽凿岩。

(5)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段进行削壁凿岩，B段进行采矿作业。

(6)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段依然削壁凿岩，B段进行采矿作业。

(7)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段进行充填作业，B段进行削壁凿岩。

(8)安全员执行红区管控和双控机制排险后，A段进行充填作业，B段进行削壁凿岩，然后依次进行作业循环即可。

从该作业循环表中可以看出，凿采合一需要8天一个循环，与现在执行的作业循环一样也是8天一个循环，可以说采用凿采班作业不会使生产率降低，具体见表8。

5 结论

(1)采矿场指派的现有的安全、质量管理人员，直接监督和指导一个采矿场的凿岩作业和采矿作业，将采场的安全和质量同时监管，提高了管理人员的利用率，减少管理人员人工成本，同时使安全和质量得到集中化管理，削壁合理控制减少压、悬帮的产生，减少支护量，达到采矿场安全、高效、增加金属回收，提高贫化等目的。

表7 凿采合一班作业循环表

表8 现行班次作业循环表

(2)凿采班只有两个班有人作业，等同于一个作业地点16h有人作业，而现行的24h作业地点有人作业，对比之下，凿采班可以人员集中得到管理，“精准管理”减少分散管理带来的人员和设备的浪费。

(3)一个循环只要4d提升就行，这样就流出足够的时间进行提升系统检修，不会占用其他班次时间，大大提高提升系统的安全和技术管理。

(4)通过凿采班实行可以对采矿场进行全面控制，不留管理死角，提高安全管理和质量管理水平，同时延长工人休息时间，使其工作更加有精力，也使提升系统管理更加合理优化。