敬曉晏

摘要:金屬礦山安全問(wèn)題一直是金屬行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。隨著礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模和開采強(qiáng)度的增大,礦山地表塌陷和采場(chǎng)冒頂對(duì)礦井安全生產(chǎn)危害極大,本文就里伍礦山歷年來(lái)井下安全事故的發(fā)生與采場(chǎng)冒頂?shù)年P(guān)聯(lián)做解析。

關(guān)鍵詞:冒頂松石冒落錨噴支護(hù)

中圖分類號(hào):TD163+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)1672-3791(2012)06(b)-0119-01

1 地質(zhì)構(gòu)造

礦區(qū)位于江浪背斜南東翼近軸部的傾沒(méi)部位。礦體賦存于志留泥盆系江浪石英巖片巖組(SD1)中段( )李伍帶( )沉積變質(zhì)巖系中,呈似層狀、透鏡狀和迭瓦式形態(tài)產(chǎn)出。構(gòu)造簡(jiǎn)單,斷裂和次級(jí)褶皺有所發(fā)育,但未使單斜構(gòu)造層和礦體遭受嚴(yán)重破壞,火成巖不發(fā)育。巖石類型簡(jiǎn)單,有石英巖,片狀石英巖,石英片巖,片巖及變粒巖等五大類;其中片狀礦物含量>50%的片狀構(gòu)造發(fā)育的巖石,且片狀礦物中絹云母含量達(dá)30-50%,黑云母15%左右。同時(shí),在礦區(qū)分布最廣的是石英片巖類,其韻律層厚度不大,常與片狀石英巖、片巖呈過(guò)度關(guān)系。

2 冒頂事故原因分析

據(jù)資料統(tǒng)計(jì),在采礦作業(yè)中,最常見的事故是冒頂片幫,約占采礦作業(yè)事故的40%以上,礦山頂板巖體冒頂事故是礦山最常見的事故,并且對(duì)礦山的生產(chǎn)造成了非常重要的影響。冒頂事故根據(jù)冒頂?shù)拿娣e和傷亡的人數(shù),可以分為大冒頂、局部冒頂和松石冒落三種,而由生產(chǎn)組織管理的原因造成的冒頂事故為45.57%,由物質(zhì)技術(shù)的原因造成的冒頂事故為44.19%,由冒險(xiǎn)作業(yè)等因素造成的冒頂事故僅占10.16%。在里伍銅礦實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,主要是局部松石冒落和片幫,其主要原因有:(1)局部的采礦方法選擇不合理。(2)在生產(chǎn)中遇見比較破碎、巖層層理、節(jié)理、斷層發(fā)育易脫離的工作面,在作業(yè)爆破中縮短了巖層的穩(wěn)定期,導(dǎo)致作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)松石冒落的多發(fā)生。(3)對(duì)礦房的頂板支護(hù)不合理,而在生產(chǎn)過(guò)程中,支護(hù)不及時(shí)和支護(hù)方法不合理是造成冒頂事故發(fā)生的主要原因。(4)頂板浮石處理不及時(shí)、不恰當(dāng),在作業(yè)面內(nèi),“敲幫問(wèn)頂”是必不可少的工作環(huán)節(jié),松石冒落多發(fā)生在距工作面10米以內(nèi),多發(fā)生在采場(chǎng)頂板不高的情況下,與排險(xiǎn)技術(shù)不熟悉、檢查不周、疏忽大意有關(guān);在2680中段D1礦體采礦安全事故中,由于頂板浮石處理不當(dāng),在作業(yè)中頂板巖石冒落,導(dǎo)致2人死亡的冒頂事故。(5)人員管理跟不上,一是井下作業(yè)工作人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規(guī)的安全知識(shí)技能培訓(xùn),并且培訓(xùn)的次數(shù)較少,從而造成了他們安全意識(shí)差,經(jīng)常冒險(xiǎn)作業(yè),同時(shí)不能及時(shí)有效的處理浮石或有時(shí)站的地方不恰當(dāng)而造成了安全事故,二是井下的現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)管理人員對(duì)頂板的管理不到位,沒(méi)有對(duì)井下頂板制定一條行之有效的管理辦法,對(duì)頂板的管理松懈而造成事故的發(fā)生。(6)設(shè)備和技術(shù)落后:松石檢測(cè)技術(shù)落后,井下采用單一的撬棍檢查處理浮石方法有一定的局限性,而且處理技術(shù)的不完善。(7)地壓活動(dòng)頻繁和壓應(yīng)力的疊加、開采順序紊亂等:隨著礦山開采年限的增長(zhǎng),井下空?qǐng)雒娣e隨之增大,壓應(yīng)力重重疊加,對(duì)下部礦體的開采頂板影響極大,冒頂事故的頻繁發(fā)生與之有極大的聯(lián)系;部分中段的超前開采對(duì)滯后的工作面巖層破壞極大。

3 冒頂事故的預(yù)防措施

3.1 及時(shí)調(diào)整采礦方法,保證合理的采場(chǎng)暴露面積,確定合理的回采順序,有效控制地壓

加強(qiáng)井下地質(zhì)工作的研究,對(duì)采礦方法不斷的進(jìn)行改進(jìn),找出一種適合本礦山高效而安全的采礦方法,加大回采力度,同時(shí)及時(shí)處理已采礦房。里伍銅礦為平硐溜井開采,要維護(hù)好礦房頂板的穩(wěn)定性,必須遵循自上而下、由遠(yuǎn)而近的回采順序;根據(jù)一些礦脈的空間賦存狀態(tài)來(lái)合理的布置采切工程;在每個(gè)回采礦房中,要嚴(yán)格控制礦房的暴露面積,使礦房在地壓比較穩(wěn)定的期間閉坑。

3.2 要加強(qiáng)頂板的監(jiān)測(cè)、處理和維護(hù),增強(qiáng)頂板的穩(wěn)定性

頂板松石冒落往往是礦山生產(chǎn)中造成人員傷亡的主要因素,堅(jiān)持經(jīng)常對(duì)頂板松石的檢查與處理,是一項(xiàng)非常重要而十分艱巨的任務(wù),必須安排固定的現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)人員來(lái)管理這項(xiàng)工作,這樣才能確保礦山安全而高效的生產(chǎn),從而防止松石冒落事故發(fā)生。對(duì)于一些存在較大安全隱患的作業(yè)面,在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,我們應(yīng)盡量采用科學(xué)方法有效的辦法來(lái)管理頂板,目前國(guó)內(nèi)較簡(jiǎn)便而又經(jīng)濟(jì)的觀測(cè)手段有地音儀、巖移觀測(cè)及光應(yīng)力計(jì)等。

3.3 合理的布置巷道及作業(yè)面的位置、結(jié)構(gòu)和規(guī)格

由于垂直于地質(zhì)構(gòu)造線方向的壓應(yīng)力最大,是巖體產(chǎn)生變化和破裂的主要因素,因此要避免在地質(zhì)構(gòu)造線附近布置井巷工程;同時(shí)防止井巷工程發(fā)生冒頂事故,要避免在層理破碎帶、斷層、泥化夾層、節(jié)理較發(fā)育等地質(zhì)構(gòu)造軟弱面附近布置井巷工程。

3.4 做好頂板管理工作,提高現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員管理頂板的技術(shù)水平

一是加強(qiáng)對(duì)井下現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)管理人員進(jìn)行正規(guī)的安全教育和安全技術(shù)知識(shí)的培訓(xùn)工作,來(lái)提升現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)管理人員水平,樹立“安全第一,預(yù)防為主”的安全管理理念,遵守安全操作規(guī)程,同時(shí)建立規(guī)范而又適合本礦山的安全管理制度。二是根據(jù)礦山的實(shí)際情況,總結(jié)歷年來(lái)冒頂事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從提供的地質(zhì)資料、井巷設(shè)計(jì)、井巷維護(hù)技術(shù)、施工的安全管理等方面,制定出一套對(duì)井巷施工頂板管理的切實(shí)有效的方案,為頂板管理提供科學(xué)有效的技術(shù)支持。三是根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料,選用科學(xué)合理的采礦方法,避免采礦作業(yè)人員在大面積的暴露空間下作業(yè),安全而高效的采礦,選擇合理的回采順序,堅(jiān)持集中作業(yè)、貧富兼采、避免超挖的原則,來(lái)保證頂板穩(wěn)定性;為了加大回采力度,我們必須采取快掘、快采、快出的管理辦法,并且提高作業(yè)面的作業(yè)效率,縮短生產(chǎn)周期;避開在地壓顯現(xiàn)的活動(dòng)期內(nèi)進(jìn)行采掘作業(yè),以達(dá)到安全而高效的生產(chǎn)。

井巷掘進(jìn)和采場(chǎng)的頂板管理措施主要有(1)合理選擇井巷位置,及合理確定井巷的斷面形狀和規(guī)格,同時(shí)巷道布置應(yīng)該避開松軟巖層和裂隙,盡量在堅(jiān)硬均質(zhì)的巖體中布置巷道,避免在頂板壓應(yīng)力比較集中的區(qū)域內(nèi)布置巷道,盡量使巷道的軸向與巖石軟弱面的走向相交,而采用三心拱巷道可增加其抗剪、抗壓力。(2)在破碎、巖層層理、節(jié)理、斷層發(fā)育的地段正確采用合理的支護(hù)形式,在金屬礦山生產(chǎn)過(guò)程中,國(guó)內(nèi)常用的支護(hù)形式有金屬支架、料石砌碹、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支護(hù)、木支架、整體澆灌混凝土碹支等護(hù)形式,但目前支護(hù)效果最好而工作效率較高的支護(hù)方法是錨噴支護(hù)技術(shù),主要是錨桿支護(hù)、錨桿-噴射混凝土-金屬網(wǎng)支護(hù)、錨索-噴射混凝土-金屬網(wǎng)支護(hù)、以及錨桿錨索混合支護(hù)等。

4 結(jié)語(yǔ)

里伍礦山由于巖石比較堅(jiān)硬、地表移動(dòng)下沉過(guò)程緩慢,但遺留的采空區(qū)面積較大且時(shí)間過(guò)長(zhǎng),是對(duì)目前冒頂事故發(fā)生的主要原因之一,因此在對(duì)地壓長(zhǎng)期觀測(cè)的基礎(chǔ)上,用地質(zhì)力學(xué)的方法,對(duì)采空區(qū)情況地進(jìn)行分析,有計(jì)劃、科學(xué)行之有效地對(duì)一些采空區(qū)進(jìn)行充填處理或大區(qū)條帶崩落來(lái)阻斷空區(qū)垮塌對(duì)采場(chǎng)的影響,做到基本上控制大面積地壓活動(dòng)所造成的危害,預(yù)測(cè)井下工作面可能存在的安全隱患,加強(qiáng)礦山頂板管理,制定出一套行之有效的頂板管理規(guī)范。