礦山開采安全知識講座

作者:本站發布機構:本站發布日期:2018-11-24

1.采礦方法概述  (1)采礦方法的分類及其適用條件  根據回采時地壓的管理方法,將非煤礦山的采礦方法劃分為三大類,即空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法。  ●空場采礦法  將礦塊劃分為礦房和礦柱,分兩步回采,即先采礦房后采礦柱,以圍巖本身的強度及礦柱來支撐采空區的頂板。因此,礦體和圍巖穩固是其應用的基本條件。  ●充填采礦法  分兩步回采,第一步回采時,隨回采工作面的推進,用充填材料充填采空區,防止礦巖冒落。因此,不論礦巖是否穩固,均可以采用。  ●崩落采礦法  為一步回采,隨回采工作面的推進,同時崩落圍巖并充滿采空區,達到控制和管理地壓的目的。圍巖不穩固也可以采用。  不同的采礦方法除滿足其基本條件外,還依據礦體的產狀和開采技術條件,派生出各種不同的采礦方法。溶浸采礦法在金屬礦山,如鈾礦、金礦和銅礦有比較廣泛的應用,在鋅、錫和鎳礦中也有應用。  (2)采礦方法一般安全規定  地質資料比較齊全,賦存條件基本清楚的中型礦山,應有采礦方法設計,作為施工依據。產狀、賦存條件缺乏的礦體,必須在開拓、采準過程中,及時進行補充勘探,做出塊段或礦塊的采礦方法設計。  采礦方法必須根據礦體的賦存條件、圍巖穩定情況、設備能力等慎重選擇。厚度大或傾角緩的礦體,采用留礦法時,應合理地布置底部結構,防止底板留礦。沒有足夠符合要求的木材時,不應采用橫撐支柱法等耗用大量木材的采礦方法。  每個采場都要有兩個出口,并上下連通。安全出口的支護必須堅固,并設梯子。  在上下相鄰的兩個中段,沿傾斜上下對應布置的采場使用空場法、留礦法回采時,禁止同時回采,只有上部礦房結束后,才能回采下面采場。  采用全面采礦法時,回采過程中應周密檢查頂板。根據頂板穩定情況,留出合適的礦柱。  采用橫撐支柱采礦法時,橫撐支護材料應有足夠強度。要搭好平臺后才準進行鑿巖作業。禁止人員在橫撐上行走。采區寬度(礦體厚度)不得超過3m。  礦柱必須合理地回收。設計回采礦房時,必須同時設計回采礦柱。本中段回采礦房結束后,應及時回采上一中段的礦柱。  回采過程中,必須保證礦柱的穩定性及運輸、通風等巷道的完好,不允許在礦柱內掘進有損其穩定性的井巷。回采礦房至礦柱附近時,應嚴格控制鑿巖質量和一次爆破炸藥量,技術人員要及時給出回采界限,嚴禁超采超挖。  地壓活動頻繁、強度大的礦井,應有專管地壓的人員。地壓人員對全礦各地段進行日常監察,發現險情(如支護歪斜、破損、頂板和兩幫開裂等),應及時報告,通知有關人員,并分析原因,進行處理。個別地壓活動頻繁、頂板破碎、有冒落可能的采場,應由有經驗的人員,每班進行檢查,指導鑿巖方式,避免發生大冒落。發現冒落預兆,應立即撤出全部人員。  采空區應及時處理。視空區體積及潛在危險大小采取不同的處理辦法。體積大,一旦塌落會造成下部整個采場或整個礦井毀滅性災害的,應采用充填法或及時有效地采用強制崩落的方法處理。體積不大,或遠離主要礦體的孤立采空區,可采用密閉方法處理。密閉墻的強度應滿足抵御塌落時所產生的沖擊波的沖擊。  放礦工應和采場運搬工取得聯系,在漏斗放礦時,不宜同時往溜井倒礦,以免礦石流沖出傷人。  2.空場采礦法及安全要求  空場采礦法適用于礦巖中等以上穩固、礦巖接觸面較明顯、形態較穩定的礦體。其特點是將礦體沿走向劃分成礦房和礦柱,分兩步驟回采;礦房回采時,采空區頂板主要依靠礦巖自身的穩固性和礦(巖)柱來支撐;礦房回采完畢后,有計劃地回采礦柱或不采礦柱,并及時處理采空區。空場采礦法的優點是成本低,生產能力和勞動生產率高。缺點是采空區留下大量礦柱,且回采困難,采空區需處理。  空場采礦法可分為分層(單層)空場法、分段空場法和階段空場法(階段礦房法)。分層空場法又可分為全面采礦法、房柱采礦法和留礦采礦法。  空場采礦法的主要安全要求有:  加強頂板管理。頂板管理主要是對頂板的監測控制,是應用各種手段和方法,對井下采礦過程中所形成的空間、圍巖、頂板的觀察和測定,分析掌握其變形、位移等的變化情況和規律,獲得其大冒落前的各種征兆,以便制定相應的防范措施,保證作業人員和設備的安全。  ●根據礦山地質條件,巖石力學參數以及大量監測數據的規律和經驗,選擇修正礦塊的結構參數、回采順序、爆破方式等控制地壓活動,減少冒落的危害。  ●根據采場結構、面積大小,結合地質構造,破碎帶的位置、走向,礦石的品位高低等因素,在礦巖中選留合理形狀的礦柱和巖柱,以控制地壓活動,保護頂板。在礦柱中,必須保證礦柱和巖柱的尺寸、形狀和直立度,應有專人檢查和管理,以保證其在整個利用期間的穩定性。  ●在礦房回采過程中,不得破壞頂板;采用中深孔或深孔爆破時,應嚴格控制炮孔的方位和深度,不許穿透暫不回采的礦柱。  ●及時回采礦柱和處理采空區。  ●采用分段采礦法時,除回采、運輸、充填和通風用的巷道外,禁止在采場頂柱內開掘其他巷道;上下中段的礦房和礦柱,應盡量相對應,規格應盡量相同。  ●采用淺孔留礦法采礦時,應遵守下列規定:在開采第一分層前,應將下部漏斗和喇叭口擴完,并充滿礦石;每個漏斗都應均勻放礦,發現懸空應停止其上部作業,經妥善處理懸空后方準繼續作業;放礦人員和采場內的人員要密切聯系,在放礦影響范圍內不準上下同時作業;每回采一分層的放礦量,應控制在保證鑿巖工作面安全操作所需高度,作業高度一般應控制在2m左右。  ●加強礦山管理工作,健全各項規章制度,充分合理地配置人財物。  3.充填采礦法及安全要求  充填采礦法是隨著回采工作面的推進,用充填料對采空區進行充填的采礦方法。充填是該法回采過程中必不可少的工序,其作用是及時處理采空區,控制地壓,并為回采工作創造方便和安全條件。礦房采空后,一次性充填采空區,以控制采空區圍巖變形破壞,使相鄰礦柱及礦房得以順利回采,稱為嗣后充填。  充填采礦法適用地表需要保護,礦石經濟價值高,上部或相鄰礦體暫不開采,礦石或圍巖具有自燃性和開采技術條件復雜的礦床;適合于開采任何厚度、任何傾角,礦石和圍巖從穩固到極不穩固,以及形態復雜的礦體。充填采礦法分為干式充填采礦法、水砂充填采礦法和膠結充填采礦法。  充填采礦法的安全要求主要有:  ●采場必須保持兩個出口,并有照明。順路行人井、溜礦井、泄水井(水砂充填用)和通風井都應保持暢通。  ●水砂充填料的最大粒徑不大于管徑的1/4,膠結充填料的最大粒徑不大于管徑的1/5。  ●上向分層充填采場,必須先施工充填井及其聯絡道,然后施工底部結構及拉底巷道,以便盡快形成良好的通風條件。當采用脈內布置溜礦井和順路行人井時,嚴禁整個分層一次爆破落礦。  ●采場鑿巖時,炮眼布置要均勻,沿頂板構成拱形。裝藥要適當,以控制礦石塊度。  ●每一分層回采后要及時充填,確保充填質量。最后一個分層回采完后應嚴密接頂。  ●禁止人員在充填井下方停留和通行。充填時,各工序間應有通訊聯系。  ●順路人行井、溜礦井應有可靠的防止充填料泄漏的背墊材料,以防止堵塞及形成懸空;采場下部巷道及水溝堆積的充填料應及時清理。  ●下向膠結充填的采場,兩幫底角的礦石要清理干凈。  ●用組合式鋼筒作順路天井(行人、濾水、放礦)時,鋼筒組裝作業前應在井口懸掛安全網。  ●采用人工間柱上向分層充填法采礦,相鄰采場應超前一定距離。  ●采場放礦要設格篩,防止人員墜落和堵塞。人行井、溜礦井、泄水井充填井應錯開布置。  ●干式充填,每個作業點均應有良好的通風、除塵措施,并加強個體防護。  ●禁止在采場內同時進行鑿巖和處理浮石。  4.崩落采礦法及安全要求  崩落采礦法是隨著礦石的采出,有計劃地強制或自然崩落礦體上盤圍巖充填采空區的采礦方法。在回采過中,不需要劃分礦房和礦柱,而是以礦塊為單元,按一定的順序進行連續回采。  崩落采礦法適用于地表允許崩落,礦體上部無較大的水體和流沙,礦石價值中等以下,不會結塊,品位不高,并允許有一定損失和貧化的中厚和厚礦體。尤其是對上盤圍巖能大塊自然冒落和礦體中等穩固的礦體最為理想。崩落采礦法主要有壁式崩落法、無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和階段崩落法。  (1)壁式崩落采礦法的安全要求  ●懸頂、控頂、放頂距離和放頂的安全措施,應在設計中規定。  ●放頂前要進行全面檢查,以確保出口暢通、照明良好和設備安全。  ●放頂時,禁止人員在放頂區附近的巷道中停留。  ●在密集支柱中,每隔3~5m要有一個寬度不小于0.8m的安全出口。密集支柱受壓過大時,必須及時采取加固措施。  ●放頂若未達到預期效果,應作出周密設計,方可進行二次放頂。  ●放頂后應及時封閉落頂區,禁止人員入內。  ●多層礦體分層回采時,必須待上層頂板巖石崩落并穩定后,才準回采下部礦層。  ●相鄰兩個中段同時回采時,上中段回采工作面應比下中段工作面超前一個工作面斜長的距離,且不得小于20m。  ●撤柱后不能自行冒落的頂板,應在密集支柱外0.5m處,向放頂區重新鑿巖爆破,強制崩落。  ●機械撤柱及人工撤柱,應自下而上、由遠而近進行。礦體傾角小于10°的,撤柱順序不限。  (2)有底柱分段崩落采礦法和階段崩落法的安全要求  ●采場電耙道應有獨立的進、回風道;電耙的耙運方向,應與風流方向相反。  ●電耙道間的聯絡道,應設在入風側,并在電耙絞車的側翼或后方。  ●電耙道放礦溜井口旁,必須有寬度不小于0.8m的人行道。  ●未修復的電耙道,不準出礦。  ●采用擠壓爆破時,應對補償空間和放礦量進行控制,以免造成懸拱。  ●拉底空間應形成厚度不小于3~4m的松散墊層。  ●采場頂部應有厚度不小于崩落層高度的覆蓋巖層;若采場頂板不能自行冒落,應及時強制崩落,或用充填料予以充填。  (3)無底柱分段崩落采礦法的安全要求  ●回采工作面的上方,應有大于分段高度的覆蓋巖層,以保證回采工作的安全。若上盤不能自行冒落或冒落的巖石量達不到所規定的厚度,必須及時進行強制放頂,使覆蓋巖層厚度達到分段高度的二倍左右。  ●上下兩個分段同時回采時,上分段應超前于下分段,超過前距離應使上分段位于下分段回采工作面的錯動范圍之外,且不得小于20m。  ●各分段聯絡道應有足夠的新鮮風流。  ●各分段回采完畢,應及時封閉本分段的溜井口。  (4)分層崩落法的安全要求  ●每個分層進路寬度不得超過3m,分層高度不得超過3.5m。  ●上下分層同時回采時,須保持上分層(在水平方向上)超前相鄰下分層15m以上。  ●崩落假頂時,禁止人員在相鄰的進路內停留。  ●假頂降落受阻時,禁止繼續開采分層。頂板降落產生空洞時,禁止在相鄰進路或下部分層巷道內作業。  ●崩落頂板時,禁止用砍伐法撤出支柱,開采第一分層時,禁止撤出支柱。  ●頂板不能及時自然崩落的緩傾斜礦體,應進行強制放頂。  ●鑿巖、裝藥、出礦等作業,應在支護區域內進行。  ●采區采完后,應在天井口鋪設加強假頂。  ●采礦應從礦塊一側向天井方向進行,以免造成通風不良的獨頭工作面。當采掘接近天井時,分層沿脈(穿脈)必須在分層內與另一天井相通。  ●清理工作面,必須從出口開始向崩落區進行。  5.礦柱回采的安全要求  ●回采頂柱和間柱,應預先檢查運輸巷道的穩定情況,必要時應采取加固措施。  ●采用膠結充填采礦法時,須待膠結充填體達到要求強度,方可進行礦柱回采。  ●回采未充填的相鄰兩個礦房的間柱時,禁止在礦柱內開鑿巷道。  ●所有頂柱和間柱的回采準備工作,須在礦房回采結束前做好(嗣后膠結充填采空區除外)。  ●除裝藥和爆破工作人員外,禁止無關人員進入未充填的礦房頂柱內的巷道和礦柱回采區。  ●采用大爆破方式強制崩落大量礦柱時,在爆破沖擊波和地震波及影響半徑范圍內的巷道、設備及設施,均應采取安全措施;未達到頂期崩落效果的,應進行補充崩落設計。  6.殘余采礦的安全要求  ●開采范圍應由原經營單位規定,轉讓采礦權的單位,必須周密考慮所轉讓區域會不會對現有的通風、運輸、給排水等系統造成干擾及引起資源糾紛,不得不負責任地轉讓采礦權。接受單位不得越界開采。  ●轉讓采礦權的單位,有權利和義務依據轉讓區域具體條件對接受單位(或個人)的開采能力進行檢查,不具備開采能力的不準轉讓。轉讓單位應向接受者提供有關的地質、采礦資料和安全生產注意事項。地質資料中,應交代清楚有水的空區溶洞的位置。  ●在廢棄時間較長的礦井或中段進行殘采時,應首先熟悉原來各系統的布置情況,對已破壞的井巷、硐室進行修復,確保通道的安全和必要的通風條件。  ●廢棄采場中的支護材料,封閉溜礦口、漏斗、人行井口的鋼材、木材以及井巷中原來冒頂區下偽木垛,嚴禁隨便挪用或搬動。發現上述支護材料已有腐爛、破損,應加固或更換。  ●進入廢舊采場進行殘采前,必須對采場井巷及支護的穩定性、空氣條件作認真檢查,處理不安全因素后,方準進行正常的采礦生產。  ●在老空區內或礦柱上采礦,應嚴格控制一次爆破用量,以避免爆破引起大規模冒落災害。  ●個體戶集中采礦的地段,放炮時必須通知左鄰右舍,防止放冷炮傷害他人。宜規定統一的放炮時間,但應避免各作業面同時起爆,形成大規模爆破。各作業面應順序爆破。  補充探礦、采礦井巷時,應避開有水的老空區或溶洞。
責任編輯: 劉森


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