论地下矿山大型机械化开采安全管理技术的应用

付 刚

（中钢集团山东矿业有限公司，山东 临沂 276000）

地下矿山机械化开采，可加快开采进程，降低资源损失，维护作业人员的生命安全。不过在地下矿山机械化开采中，由于大型机械设备的应用，难免会存在安全问题，如通风问题及尾气污染、机械伤害等，这些与开采环境、开采设备及人员操作有直接关系。为此，就需加强开采过程中的安全管理，落实规范化操作，保证开采工作的有序开展。

1 地下矿山大型机械化开采安全管理必要性

矿产资源在目前我国社会发展中占据重要位置，是我国未来较长时间内重点扶持的项目之一。据现有资料统计可知，我国9成以上的能源及8成以上的工业原料的原材料均以矿产为主，可见在工业生产中的重要性。为此，应加大对矿产资源开发和利用的重视力度，采取科学有效措施，保障矿产开采的有效性和安全性[1]。

传统矿山开采多是以人工作业为主，人工成本较大，且容易因为地下作业环境复杂，增加伤亡率，阻碍矿产行业的发展。现随着技术水平的提高，在矿山开采中，加大了机械化作业频率，利用先进设备加快开采进程，从而维护人员生命安全，避免资源浪费，增大矿产开发和利用率。不过在地下矿山开采中，大型机械化作业存在的危险性也是不容忽视的，这就需要做好安全管理和防护工作，及时解决和处理存在的隐患问题，推动开采作业的顺利进行。

在地下矿山开采中，随着开采深度的逐渐增加、地下开采工作面的增加，导致可能受地下开采影响的圈定的岩移范围越来越大，地表出现坍塌等危险事故的可能性越大。同时工作面地压人身财产安全构成威胁。所以在开采中，要结合这一点做好安全管理规划，选择合理技术手段，营造安全作业环境[2]。在地下矿山开采中，存在有害气体污染、放射污染、固体废物污染及噪音污染等问题，所以在使用机械化作业时，需考虑这些污染问题带来的影响，制定科学防控措施，以维护人们的生命安全，提高矿山开采效率。

2 地下矿山大型机械化开采安全管理技术

2.1 顶板安全管理

（1）科学选择采矿方法。地下矿山机械化开采中，顶板事故的发生与技术规程不合理有直接关系，所以在开采作业中，应做好现场勘查，科学选择开采方法，维持开采安全性和经济性。另外，为避免顶板事故的出现，开采方法确定后，要检查回采作业面的工作内容及强度，降低回采难度，增大整体安全系数。从大新锰矿开采的实际情况来看，以往采用两步回采分段空长嗣后充填法，然而因底盘漏斗难以维护，故而采用机械化水平充填法，这样在确保充填质量，对控顶高度予以有效控制的情况下，顶板事故的发生几率就会切实降低。

（2）加强掘进面的顶板管理。地下矿山开采中，如果遇到松软掘进土层，需要架设永久支架，维持掘进面的稳固性，确保机械作业安全。一般情况下，永久支架与掘进面的距离控制在3米左右，如果涂层柔软度较高，稳定性差，可适当缩短两者间距，以维护机械作业安全。井巷的检查工作也要做好，如果支架出现弯曲、歪斜、折断，应立即予以修复，或是直接更换，这样方可将顶板事故的发生几率降至最低。从大新锰矿的情况来看，顶板岩石是较为稳固的，但在深部地压逐渐加大之时，掘进面也要予以格外关注，井巷的检查不能有丝毫放松。

（3）顶板鉴定和分级管理。目前我国对于地下矿山顶板鉴定与分级管理有明确要求，先将顶板划分三个等级，一级顶板岩层的松软度较高，压碎程度、断层尺寸及跨度都相对较大，渗水率较高；二级顶板虽然岩层的松软度也较高，但相比于一级顶板，其断层面积较小，顶板位置附着三角岩体结构；三级顶板岩层肌理等的发展呈不均匀状态，断层较为明显，机械作业中容易出现坍塌问题，需科学设置支撑结构。地下矿山机械化开采中，要准确确定顶板级别，针对不同级别顶板特征采取科学管理方式。

（4）采空区处理。采空区处理的及时性，直接关系到开采作业的进行效率，一旦出现问题引发顶板事故，将会增加后续工作量。现阶段采空区处理使用的方式有充填、封闭和崩落这三种。其中充填是目前最有效果的处理技术，但充填所需材料较多，会造成较大的成本浪费，要求施工企业根据自身条件科学选择[3]。而崩落与充填正相反，资金成本低廉，但使用中容易破坏地表结构，增加事故发生率。封闭处理法的操作较为简单，成本适中，但较为适用于小型地下矿山的开采，且在应用中要配合回采面的保护处理，以维护施工安全。以某地下矿山为例，其使用的是水平分层充填法，因为矿山并未留有矿柱，每阶段的回采面积也超过了七万，所以务必改进充填质量，接顶充填率需达到要求，确保并未接顶的空区不会连接成片。

2.2 设备安全管理

地下矿山机械化开采作业中会应用到较多的大型机械化设备，一旦这些机械设备发生故障，势必会阻碍开采工作的推进，增加开采危险性。因此，为保证地下矿山开采效率和安全，做好机械设备安全管理就变得尤为重要。另外，改进地下矿山开采机械设备运行效率，也可维持开采产量，使开采作业在固定时间内完成。鉴于提高开采设备的完备率与利用率对生产的意义重大,根据实际操作中监测的影响设备正常运转因素和故障预测结果，工作人员需要从以下几点来做好开采机械的管理工作：

（1）完善设备质量管理体系。机械设备质量管理体系的建立和完善，为机械设备质量管理提供了帮助，做好机械设备的实时管控，加强设备维修养护，可及时发现存在问题并加加以解决，维持设备的正常运转，同时，质量管理体系可让每一位管理者与职工都意识到“质量为本”的重要性，通过完善的机械质量管理体系，将设备损坏问题责任到人。质量管理体系的内容有：操作和质量跟踪制度、定期保养跟踪制度、故障处理跟踪制度、部件报损和处理管理制度、大金额设备管理制度、意外损坏部件管理制度。

（2）构建专业管理团队。机械设备安全管理落实需要专业团队支撑，为此，应结合矿山开采具体要求及设备性能，建立一支专业性强、素质水平高的管理团队，做好机械设备的细致检查和管理，控制问题的产生。同时，在专业管理团队构建中，要遵循以下几项原则，优化团队整体水平：一是科学划分职能权限，做好机械设备的管理和维护；二是明确小组工作制，加大大型设备的检查验收力度，保障设备安全稳定运行。

（3）实现计算机信息化管理。人员需利用计算机和信息技术开展机械设备安全管理工作，对设备种类、数量、属性、性能参数、配套设施予以详细记录，明确设备使用状态、使用年限等内容，并根据这些信息推测可能出现的故障问题，进而加大预防和控制力度，减少损失和伤亡率。传统设备管理中存在以下问题：备品及配件长期积压，急需物品供应不足；查询和调取难度大；生产计划不全面，缺货少货现象严重；统计工作量大，人工作业难以达到规范要求。鉴于此，借助计算机信息化管理，可将相关数据资料以数字化的形式转移到管理系统中，以系统的智能化处理，了解现存问题，做好后续补充和调整作业，从而规避材料损耗或供应不足现象。另外，当机械设备发生故障时,可以快速定位设备信息,提高无纸化信息处理的工作效率。

（4）加强安全控制管理效果。安全管理是一项长期性的工作，要求工作人员树立正确的管理意识，积极参与各项专业培训，了解安全隐患及危险因素，并参照自身工作经验，给出相应的解决措施，降低地下矿山机械化开采的难度和危险系数。另外，在开展大型机械化开采作业前，应先做好现场勘测和评估，制定完善的安全管理制度，规范管理行为。且落实奖惩制度，对存在的违法违规行为予以及时制止，全面推进开采工作的顺利开展。

2.3 增强员工安全防范意识

组织安全培训活动，是采矿企业安全管理的关键环节。对于采矿企业来说，要想提高安全管理水平，首要前提是构建一整套完善且合理的安全培训机制。从安全培训形式到安全培训教材，再到安全培训时间等，都要形成一整套体系。另外，采矿企业还要根据岗位工作需要，开展有针对性、有目的性的安全培训活动，增强各岗位员工的责任意识与安全防范意识，一次提高员工的工作水平，降低安全风险系数。

2.4 坚持预防为主的安全生产原则

安全生产是采矿企业实现可持续发展战略目标的必要前提。对于采矿企业来说，要客观认知安全与生产的关系，安全是生产的前提，生产则是安全的重要表现。如果无法保障安全，那么，企业的生产活动也无法持续稳定运转，进而制约企业的稳定发展。

采矿企业的安全管理工作，不仅是简单的安全事故处理，而是要将安全控制理念渗透到整个生产流程中，从根源上排除非安全性要素，降低发生安全事故的概率。且督促采矿人员端正工作态度，抓住消除非安全性要素的时机，采取一系列切实可行的处理措施。在生产活动过程中，定期组织检查活动，及时发现和排除安全隐患，促使生产活动的有序运转。

3 结语

综上，地下矿山大型机械化开采应当制定科学合理的安全管理方案，做好计算机信息化管理，且完善设备质量管理体系，科学选择采矿方法，以此增大作业安全系数，防止坍塌等危险事故的发生，维护矿产经济效益。