第二章 地下矿山开采安全

第二章地下矿山开采安全

第一节矿床开采基本知识

一、基本概念

矿物是由一种或多种化学元素在地质作用中形成的天然产物，具有一定的形态和物理化学性质。矿物的绝大多数是固态(铜矿、铁矿、石英)，也有液态(石油)和气态(天然气)。目前自然界中已知的矿物有3000多种，能被利用的约200多种，其中最常见的金属非金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿、磁铁矿、石英、云母、石灰石等。

矿产指埋藏在地壳内能为人类所利用的有用矿物资源或矿物集合体。《中华人民共和国矿产资源法实施细则》将矿产资源分为以下四类：

（一）能源矿产：包括煤、煤层气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热等。

（二）金属矿产：包括铁、锰、铬、钛、铜、铅、锌等黑色金属、有色金属、稀有金属和贵金属。

（三）非金属矿产：包括金刚石、石墨、磷、自然硫、硫铁矿、钾盐等。

（四）水气矿产：包括地下水、二氧化碳气、硫化氢气、氦气、氡气等。限于篇幅，本书对水气矿产的开采不作专门介绍。

地壳内部或表面富集的，在目前的技术经济条件下符合开采和利用要求的、有用矿物的聚积体称为矿床。一个矿床可由一个或几个矿体组成，矿体具有一定的大小、形状和产状(走向、倾向和倾角)，是开采的直接对象。

矿体周围无经济价值的岩石(废石)称为围岩。矿体上部的围岩叫上盘围岩或顶板，矿体下部的围岩叫下盘围岩或底板。

二、矿床的分类

（一）按矿体的形状，可以把矿床分为：层状矿床、脉状矿床和块状矿床。

（二）按矿体的倾斜角度分为：

1.水平矿体：矿体倾角小于5?；

2.缓倾斜矿体：矿体倾角为5?～30?；

3.倾斜矿体：矿体倾角为30?～55?；

4.急倾斜矿体：矿体倾角大于55?。

（三）按矿体厚度分：

1.极薄矿体：厚度在0.8ｍ以下；

2.薄矿体：厚度为0.8～5m；

3.中厚矿体：厚度为5～15m；

4.厚矿体：厚度为15～50m；

5.极厚矿体：厚度在50m以上。

三、地下矿山生产系统

各种矿物，都或深或浅地埋藏于地下。由于它的埋藏深浅不同，开采方法也不相同，对于埋藏较浅或地表有露头的矿床，一般是采用露天的方法开采；而对于埋藏较深的矿床，通常是采用地下开采的方法进行开采。采用地下开采方法时，需从地表掘进一系列通达矿体的各种通道，用以提升、运输、通风、排水和行人等。并且，为了采出矿石，还需要开凿一些必要的准备工程。这些通达矿体的各种通道，通常称为矿山井巷，如图2-1所示。

图2-1地下矿山井巷工程

按井巷在矿床开采中所起的作用，分为开拓巷道、采准巷道、回采巷道和探矿巷道等。

（一）开拓巷道

开拓巷道又分为主要开拓巷道和辅助开拓巷道。竖井、斜井、斜坡道和主平硐等均有直通地表的出口，用以提升和运输矿石，属主要开拓巷道；盲竖井、盲斜井等，虽无直通地表的出口，但和竖井的作用相同，它将上、下两水平巷道连通，用以提升、运输矿石等，故亦称为主要开拓巷道。

副井、通风井、溜矿井和充填井等，称为辅助开拓巷道。副井的作用是专门用来运送人员、设备、材料和提升废石；通风井是将新鲜空气送至井下作业面，将污浊空气排至地表，以使井下有一个良好的工作环境；溜矿井没有直通地表的出口，它是用以溜放矿石的垂直或倾斜天井；充填井则是专门用来下放充填材料，充填采空区或采场，以防采空区发生冒顶。

（二）采准巷道

采准巷道是将开拓完毕的阶段分为矿块（采区）而开掘的巷道，主要包括阶段运输平巷、穿脉巷道、通风人行天井、电耙道。

（三）回采巷道

回采巷道是为直接采出矿石而开凿的巷道，采矿天井、凿岩巷道等。

（四）探矿井巷

探矿井巷是为了探明矿体而开凿的勘探竖井、斜井、天井、沿脉巷道和穿脉巷道等。

四、矿床开采单元及开采顺序

在开采矿体时，一般要将整个矿床划分为小的开采单元，依次回采每个单元。

（一）矿床开采单元

在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体时，每隔一定的垂直距离，掘进与矿体走向一致的主要运输平巷，将矿体沿垂直或倾向方向划分为一个个的条带矿段，叫做阶段。在一个阶段，沿矿体走向每隔一定的距离掘进天井，左右两个天井和上下两个运输平巷包围的矿体部分称做矿块，也叫采区。

在开采近水平的矿体时，一般不将矿床划分为阶段，而用沿矿体走向的平巷和沿倾斜的斜巷将矿床划分为长方形的矿段，称做盘区。在盘区中，每隔一定的距离，掘垂直于走向的运输巷道，把盘区划分为独立的回采单元，称为采区。

（二）矿床开采顺序

1．矿床中阶段的开采顺序有上行式和下行式开采两种。

下行式开采是由上而下逐个阶段开采，在生产中一般采用这种开采顺序。因为下行式开采投资少、基建时间短、便于探矿、安全条件好、适用的采矿方法范围广。

上行式开采是由下向上逐个阶段开采，一般在开采缓倾斜矿体及某些特殊情况下时采用。

2．阶段中矿块的开采顺序：有前进式、后退式和混合式三种。

前进式开采是从靠近主井的矿块向矿床边界依次回采。

后退式开采与前进式相反，阶段平巷掘进到矿床边界后，从矿床边界的矿块向主井方向依次回采。

混合式开采先用前进式回采，待阶段平巷掘至矿床边界后，再从矿床边界的矿块向主井方向依次回采。

五、矿床开采的步骤

矿床地下开采分为开拓、采准和切割、回采三个步骤。

（一）矿床开拓

从地表掘进一系列的井巷通达矿体，以形成提升、运输、通风、排水、供水、供电等系统，称为矿床开拓。为了达到这些目的而掘进的井巷和硐室，称为开拓井巷，如井筒(竖井、

斜井、斜坡道)、平硐、石门、阶段平巷、主溜井、井底车场和硐室等。这些开拓巷道在平面和空间的布置就构成了矿床开拓系统。

（二）矿块采准和切割

在完成开拓工程的矿体中，掘进一系列巷道将阶段分为矿块，并在矿块内创造行人、凿岩、放矿和通风等条件，称为采准。为此目的掘进的巷道称为采准巷道。

在已完成采准工程的矿块中，为开辟回采工作面，增加补偿空间，给回采工作创造良好的爆破和放矿条件，称为切割。切割工作通常包括掘进天井、拉底或切割槽、辟漏(把漏斗颈扩大成漏斗)等。

（三）回采

在完成采准、切割工程的矿块中，进行大量的采矿工作，称为回采。它包括崩矿、矿石运搬和地压管理三项主要的作业。

第二节井巷掘进

一、井巷掘进

为了勘探和开采矿床，在矿体或围岩中开掘坑道的过程，称为井巷掘进。矿山井巷包括竖井、斜井、平硐、天井、盲井、平巷和硐室等，井巷工程是矿山基本建设的主要项目，也是生产矿山进行采矿准备和生产勘探的主要工程，是矿山稳定、持续、均衡生产的保证，因此，矿山生产中，必须贯彻“采掘并举、掘进先行”的方针。

矿山井巷工程施工的主要特点是：作业空间狭小，通风照明条件差；温度、湿度、噪声大，劳动条件恶劣，同时，井巷通常要通过各种不同的岩层，地质条件复杂，潜在的不安全因素多，危险性大，屡屡发生冒顶、片帮、透水、爆炸、机械伤害、尘毒危害等各种事故，造成人员伤亡，财产损失，因此，必须十分重视井巷掘进安全问题。在施工时，必须制定周密细致的组织计划，完善施工管理和安全管理，提高机械化水平，采用先进的技术、设备和施工方法，确保井巷掘进工程质量，保证作业人员的人身安全。

二、井巷工程施工工艺

井巷掘进施工的主要工序可概括为：凿岩→爆破→通风→装运→支护。此外，还有排水、撬浮石、接管线、铺轨等工序。

（一）凿岩爆破

目前常用风动气腿式凿岩机打眼(炮孔)，采用铵梯炸药和铵油炸药，充填炮孔，用电雷管或火雷管或导爆管起爆，这是目前普遍采用的“打眼放炮”破碎岩石的方法，其它如水力破岩、火焰切割破岩和掘进机等方法在少数矿山使用。

（二）掘进通风

通风的作用一是排除有毒有害气体(炮烟)和粉尘，二是供给工作面人员足够的新鲜空气。掘进通风一般是利用局部扇风机(局扇)和风筒进行通风。

（三）岩石装运

井巷掘进工作面装载运输岩石是一项繁重的作业。平巷掘进一般采用装岩机，如铲斗后卸式、耙斗式、抓爪式连续装岩机。斜井(或倾斜巷道)常用耙斗式装岩机。竖井掘进主要用悬吊式抓岩机和靠壁式抓岩机。运输岩石主要用矿车。立井掘进提升岩石主要用吊桶和吊篮。

（四）井巷支护

为了保持井巷的稳定，防止井巷周壁垮落和变形，一般都要进行井巷支护。根据支护使用的材料，主要的梯形巷道常采用木支架、金属支架和钢筋混凝土支架。拱形巷道采用钢支架和混凝土或石材砌旋。近年来，喷锚支护获得广泛使用，主要有喷射混凝土(喷射砂浆)支护、锚杆支护、喷射混凝土锚杆支护、喷射混凝土与金属联合支护以及喷射混凝土锚杆、金

属联合支护。

三、井巷掘进中常见事故及其预防措施

（一）凿岩事故及预防措施

凿岩机打眼时，常常会发生风、水管飞出伤人；打眼前“敲帮问顶”不仔细，浮石松动震落击伤作业人员；钢钎打入盲炮孔、残药，引起爆炸伤人等事故。为了防止上述事故发生，应当采取下列预防措施：

1.凿岩作业前应准备好照明、长短撬棍及凿岩设备和工具。

2.必须仔细检查工作面有无松动浮石及盲炮、残药，支架有无破损和异常现象，一经发现，应立即处理。

3.炮眼开门时，应减少进气量，让钎头钻进3～5厘米后再增加进气量。打眼时钎子、风钻和钻架应保持在同一垂直面上，钎子应保持在炮眼中心位置旋转，保证炮眼平直，减少钎子与眼壁摩擦。打眼时，持风钻的人要站在风钻的侧后方，紧贴风钻，不让风钻左右摇晃，尽量避免断钎。万一断钎，要迅速抱住钻机，以免钎杆蹦出伤人。

4.严禁打干眼和残药。开钻时要先开水后开风，停钻时要先停风后停水，给水要适量，减少粉尘发生。

（二）冒顶片帮事故及预防

冒顶片帮在井巷掘进过程中经常发生，极易造成作业人员伤亡。防止井巷工程施工中冒顶片帮的措施有：

1.作业面放炮以后，必须立即通风，待炮烟吹散后，才能派有经验的工人进入工作面进行“敲帮问顶”，检查清理顶板和两帮浮石，然后进行下一道工序的作业。

2.在不稳固岩层中掘进井巷，最大控顶距要保持在作业规程规定的范围内，一般不超过1m。采用棚式支架的背板要背严填实，不能有空顶空帮现象，要经常检查巷道支护情况，如有损坏，应立即修理维护。

3.天井支架必须保证质量，井盘与帮壁背严刹紧，防止“脱裤”发生。主井施工临时支护不宜过长，要经常检查，防止松动片帮。

（三）高处坠落事故及预防措施

在天井、竖井、大断面硐室施工中，容易发生高处坠落事故，预防措施是：

1.在竖井、天井、溜井和漏斗口上方作业和距坠落基准面2m以上的地点下方设防坠保护平台或安全网。作业人员必须佩戴安全带，吊桶升降人员也要佩安全带和保险绳。

2.天井、溜井和漏斗口必须设有标志、照明、护栏或格筛、盖板。

3.上、下人员梯子或扒钉的支持点位于井框横梁上，梯子的倾角不大于80?，平台出口要保证0.6×0.7m2以上。

第三节地下采矿作业

一、地下采矿方法

地下采矿是在采区(或矿块)中进行回采作业，通常将采区再划分为矿房和矿柱，一般是先采矿房，再回收矿柱。采矿方法就是开采采区(矿块)的矿石的方法，它包括采准、切割及回采三项工作，在矿块中所进行的采准、切割和回采工作的总和称为地下采矿方法。

由于矿床埋藏条件复杂，矿岩性质变化大以及其它原因，现在应用的采矿方法种类繁多，根据回采时地压管理方法，地下采矿方法归纳为三大类：空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法。

（一）空场采矿法。通常将矿块划分为矿房和矿柱，逐步回采。在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久保留的矿柱支撑，采空区始终空着，不做处理。该方法一般在矿石围岩

稳固、地表允许陷落的条件下采用。

（二）崩落采矿法。其特点是随着矿石采出，有计划地由崩落围岩来充填采空区，地表可以随之陷落。因此，该方法在矿石和围岩不太稳固，而且地表允许的条件下采用。

（三）充填采矿法。随着采区矿石的采出，采空区依靠充填料(如采掘的废石、尾矿、混凝土等)、支柱、充填料与支柱相配合形成的人工支撑体支撑采空区。这种采矿方法能有效地维护采空区，对围岩的稳固性要求不高。它主要适用于开采贵重、稀有矿床和地表不允许陷落的水下、建筑物下和构筑物下的矿床。

二、采矿作业事故的预防

（一）预防采场冒顶片帮事故

在采矿作业中，最常见的事故是冒顶片帮，约占采矿作业事故的40%以上。分析该类事故的原因主要是采矿方法选择不合理，顶板管理方法不当等；作业人员疏忽大意，检查不周，处理方法不当。

预防冒顶片帮，避免伤亡事故的措施主要有：

1.根据矿床地质条件，选择合理的采矿方法和采场布置。严格按采掘顺序，自上而下，有计划的回采，尽量减少顶板暴露时间，加快采矿速度，缩短回采周期。

2.按照安全技术操作规程作业，建立正常的生产秩序和作业制度，加强职工安全技术教育、培训，提高职工安全防患意识和技术素质。

3.加强采场顶板观察、检查和处理。生产期间，对采场顶帮岩石要经常检查观察，发现岩石松软时，应及时支护，尽量避免在空顶下作业。采场和附近作业点放炮后，应仔细地检查采场顶帮的岩石。检查时，人要站在安全的地方，由外向里用尖头长钎子或带矛头的竹杆撬下松动的岩石。检查处理完毕，再通知其他人员进入采场作业。

4.注意观测顶板冒落预兆，防止发生大面积冒顶事故。大多数情况，顶板冒落之前都会有些预兆，如支架发出爆裂声开始折断(如果坑木是干燥的)；顶板岩石发出破裂和撞击声；顶板有岩石碎块掉落，以及涌水、淋水量增大等现象，一旦发现采场有大面积冒顶的征兆，应立即停止采场作业，马上撤离作业区内的人员。

观测的方法有：用小金属楔(或木楔)楔入顶板裂缝中，如自动落下或松动，说明顶板裂缝扩大，有冒落危险。将黄泥、油漆、水泥砂浆抹在顶板裂隙上，观察其变化，也能反应出顶板变形情况。如某矿用7～10m长的毛竹支撑在顶底板之间，发现毛竹压裂，发出响声，立即将人员撤离采场，避免了一起重大冒顶伤亡事故。

（二）防止留矿堆中形成空洞，造成采场塌陷事故

留矿法采矿中，经常发生这种事故。如某萤石矿矿石粘结性较强，放矿漏斗上部结拱形成空洞，未及时处理，凿岩爆破时震动使采场突然塌陷，造成两名作业人员一死一伤。

留矿堆中形成空洞的原因，主要是由于矿体上盘围岩节理发育，断层较多，回采易产生大块矿岩；矿石湿度大，粉矿和夹杂粘土多，易粘结成块；回采进度太慢，或采场搁置停采，长期没有放矿，以及落矿后，平场时二次破碎不充分，以致大块矿石潜埋于矿堆内，矿房局部发生堵塞，形成空洞。

防止留矿堆中形成空洞的措施有：

1.选择合理的爆破参数，减少爆破产生大块或粉矿，尽可能保持上盘围岩不遭破坏。

2．局部不稳固的矿体可留不规则矿柱，防止大块片帮。粉矿较多、含有粘土夹层、矿石湿度大时，应预先确定采用较小的漏斗间距，并做到经常且均匀地放矿。

（1）放矿过程中，仔细观察各漏斗矿石堆表面下降程度是否与放矿量相适应，以便及时发现并防止矿堆中形成空洞。

（2）放矿时，采场内不得有人作业，观察人员应站在天井两侧的联络道中。一旦发现矿堆中有空洞，必须及时处理。

（三）防止坠井(天井、溜井)事故

采矿作业过程中，人员经常进出采场，途经天井和溜井，如果天井支架不牢，梯子没有固定好，梯子井间没有防护栏杆，或是溜井口未设标志、护栏和格筛等，往往造成坠井事故。

为了防止此类事故发生，应当做到：

1.根据岩石稳定性架设牢固的支架。岩石稳固时，可以用横撑支柱。岩石不稳固时，必须用方框支架。有片帮危险时须留矿柱。

2.天井的梯子、扶手要牢靠，并经常检查。每隔3～4m搭一层平台。梯子间与提升间之间应有隔板。天井高度不大，单纯用扒钉作把手时，须另设一根牢靠的保险绳以防不测。

3.为防止人员坠入天井、溜井，天井、溜井上部应设有明显的标志和照明，井口边应留有1ｍ宽的人行道和围栏、链条等，作业时取下防坠装置，不作业时立即恢复，并注意检查和更换，保持其良好的状态。

4.不使用的天井和溜井应及时封闭，防止行人不慎坠井。

5.井下作业人员要严格遵守安全管理规定，不得跨越溜井。

6.应装设明显的标志和防坠装置、光信号、围栏、链条等，

（四）溜矿井、放矿漏斗卡矿的处理

由于溜矿井或放矿漏斗卡矿、堵塞处理不当，造成人身严重伤亡的事故在矿山时有发生。预防和处理溜井卡矿、堵塞，应采取以下措施：

1.一定要确保溜井的坡道，不要拐死弯。

2.溜井使用前，必须将井中的杂物清理干净。使用过程中，严禁将废旧木材、钢管、钢钎、钢丝绳等杂物及大块矿石进入溜井，以免阻塞溜井。

3.禁止放空溜矿井的矿石。

4.主溜井不允许有水流入。雨季应尽量减少溜井储矿量。溜井有储水时，应停止放矿，以防发生跑矿事故。

5.禁止人员进入溜井和漏斗内处理堵塞，正确的处理方法是：一是卡在溜井上部10m 以内时，可以打入钢管，通过钢管装药爆破；二是采用火箭弹处理；三是向卡矿部位打深孔，孔底装药爆破。采用特殊方法处理时，须经过矿总工程师批准。

6.当放矿漏斗卡矿时，可用撬棍从漏斗中向上撬，若撬不下来，可用爆破震动，这时，装药量要少，爆破前人员要撤离到安全地点，并放好警戒。

7.对暂停放矿的溜井要定期松动放矿，一旦发生堵塞，上中段应立即停止放矿。

（五）采矿作业中爆破事故的预防见“矿山爆破安全”一章。

第四节矿井提升运输

一、竖井提升安全

井筒(竖井或斜井)是矿井的咽喉。矿石与废石的提升，材料、设备的运送，以及人员升降都要通过井筒，都需要提升设备。提升设备是否安全正常工作，直接影响矿山作业人员的安全和生产的顺利进行。

矿井提升设备主要有提升容器、提升钢丝绳、提升机(包括深度指示器、制动装置等)、天轮和井架以及装卸载等附属装置。竖井提升主要有罐笼提升和箕斗提升两种设备，如图2-2 和2-3所示。斜井提升主要有罐笼提升、箕斗提升和串车提升三种设备，与竖井提升的区别在于斜井提升容器有轮子在轨道上运行，如图2-4所示。

图2-2 竖井罐笼提升系统

图2-3 斜井串车提升系统

图2-4 竖井多绳箕斗提升系统

（一）提升机的安全操作

矿井提升机能否安全运行，除了有良好的性能外，其安全操作非常重要。提升机司机操作应注意的事项：

1.每班在提升前，应对提升设备进行认真检查、试车，了解紧急闸与工作闸是否灵敏可靠，各个部件是否正常，确认无误后，方可开车。

2.操作过程中，必须精力集中，谨慎细心，随时注意仪表读数，深度指示器的指示位置，钢丝绳的排列，机器运转的声音等情况，发现异常，立即停车查找原因，并及时汇报和处理。

3.提升信号不清楚、不确切不准开车，必须询问查清原因再执行操作。

4.当发生下列紧急情况：有紧急停车信号；提升容器接近井口尚未减速；有卡罐等意外故障；工作闸或控制器等主要部件失灵时，应使用紧急制动。

（二）提升信号设置的要求

为了统一指挥提升作业，保障人员、设施的安全和生产正常进行，必须安装提升信号，如声光信号、辅助信号、电话等。设置提升信号的要求是：

1.信号系统必须完善、可靠，信号要清晰明了，准确无误，容易识别。

2.井底和各中段发出的信号须经井口信号工转发给提升机房，不准越过井口信号工直接向提升机房发开车信号，但可以发紧急停车信号。

3.井口信号应与提升机的控制回路闭锁，只有信号发出后，提升机才能起动。

（三）人员提升安全

罐笼井是人员进出的必由之路，为了避免提升人员时发生事故，必须经常对入井人员进行安全教育，建立健全严格的信号管理和乘罐等规章制度，加强对井口(中段、井底)的安全管理。

信号工不仅是提升信号的操作者，也是井口安全的管理者。信号工发出信号之前，必须看清楚罐笼内和井筒附近人员的情况，关好罐笼门和井口安全门，防止有人进入危险位置。

拥罐工或专职安全员关上罐门和井口安全栅门后，才能发出升降信号。

乘罐人员要严格遵守乘罐制度：

1.听从信号工或专职安全员的指挥。升降信号发出后，任何人不得进出罐笼。

2.进出罐笼应依次序而行，禁止奔跑、拥挤、打闹、抢上抢下。

3.罐笼乘罐人数应符合规定，不许超载，不许强行搭乘。

4.禁止在井口进出车平台和马头门处乱窜、打闹嘻戏，未经允许，不得在这些地点进行任何作业。

5.罐笼运行时，乘罐人员应抓住把手站稳，不得将头、手、脚伸出罐外。应保持罐内安静。罐未停稳，严禁上下。

6.罐笼升降人员，不准同时运送爆炸物品或材料设备。乘罐人员携带的锋刃工具、器具等应放在专用的工具袋内，以防碰撞伤人。携带的工具、材料不得伸出罐外。禁止携带超长、超重的器具、物品。

二、斜井串车提升安全

（一）防止斜井跑车的措施

斜井串车提升是小型矿山常用的提升方式。它具有设备简单、投资少、见效快等优点。

如果操作、管理不当，容易发生斜井跑车事故，其后果严重，不仅造成设备损毁，而且导致人员伤亡，生产停顿。

防止斜井跑车事故的主要措施有：

1.斜井上部和中间车场应装设阻车器或挡车栏，当车辆通过时打开，通过后关闭。在下部及中间车场设躲避硐室。

2.执行斜井行车不行人，行人不行车的制度，禁止人员在运输道上行走，严禁蹬钩。

3.装设常闭式防跑车装置，并注意日常维护，保持完好，使用灵活。加强钢丝绳的检查维护，防止钢丝绳破断。

4.钢丝绳与矿车的连接、矿车之间的连接都要使用不能自行脱落的连接装置。斜井倾角不大于12?时，还应装保险绳。

5.拥罐工要经过安全技术培训才能上岗，严格按操作规程作业。每次开车前，必须认真检查牵引矿车数，钩头及各车的连接和装载情况，确认无误，才能发出开车信号。

（二）斜井运送人员的安全事项

1.斜井距离较长，垂高较大时，应采用专用人车运送人员。人车应有顶棚，车上应装有断绳保险器，当发生断绳、脱钩事故时，能自动(也能手动)地平稳停车。

2.采用人车运送人员的斜井，必须装设符合规定的声光信号装置；每节车箱都能在行车途中向提升司机发出紧急停车信号；多水平提升时，各水平发送的信号应有所区别，以便提升司机辨认；所有收发信号的地点，都应挂明显的信号牌。

3.乘车人员要遵守人车管理制度，服从人车司机和随车安全员的指挥，不得拥挤，不准超员乘坐；井口和车场要设候车室，依次序下车、上车；上车后必须关好车门，挂好车链，才能发出开车信号。乘车人员不得将身体探出车外，以防意外事故发生。

三、矿山运输安全

地下采掘的全部生产过程，几乎都包括了运输。运输是采矿生产中非常关键和不可缺少的环节，运输线路是矿井的动脉，搞好矿井运输安全工作非常重要。

（一）矿山的主要运输方式

井下采掘的矿石和废石和采掘所需的材料、设备以及作业人员都必须通过运输这一环节，才能送达目的地。地下矿山运输方式主要有：人力运输和机械运输。机械运输又可分为：轨道运输和无轨运输。无轨运输包括：轮胎式运输(如地下矿用汽车、铲运机、拖拉机、三轮车等)、带式输送机运输。

1．轨道运输

轨道运输是我国矿山使用最广泛的一种运输方式，其主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助设备等。

井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨。我国矿山常用的轨道为600mm轨距和11～18kg/m 的钢轨，以及720mm和900mm轨距24～38kg/m钢轨。

地下矿用的矿车有以下几种：固定车箱式，只能在固定地点借助翻车机卸载，矿车容积为0.5～4m3；翻斗车，容积0.5～1.2m3，卸载方便，在中小矿山使用广泛；侧卸式、前倾式、底卸式和梭式等几种。

矿用电机车是轨道运输的牵引设备，常见的有架线式和蓄电池式两种，非煤矿山主要用架线式电机车。一般都用直流电源，需在井下设变流站，将交流电变为直流电。电机车的电源和架线及轨道形成回路，因电源常冒火花，不能在有瓦斯爆炸危险的矿井使用。目前架线式电机车有3t、7t、10 t、14 t和20 t等几种。蓄电池式电机车由本身所带的蓄电池供电,它不需要架线，也不产生电火花，主要用于有瓦斯爆炸危险的矿井，或在运距短的临时巷道中作辅助运输。

轨道运输的辅助设备有翻车机、推车器、阻车器等。

2．无轨运输

无轨运输设备主要有地下矿用汽车、铲运机、拖拉机、三轮车等。地下矿用汽车是一种柴油无轨运输设备，国外矿山已广泛使用，目前，我国仅在少数矿井使用。拖拉机、三轮车在小型矿山应用较广。

井下无轨运输使用的自卸式汽车有翻转式和推卸式两种。这种运输方式须开掘供汽车及其它柴油无轨设备行驶的斜坡道(斜坡道开拓的矿山)。斜坡道的坡度一般为10%～20%，最大坡度为30%。

目前，由于井下使用的无轨运输设备大都是用柴油发动机驱动，柴油机工作时会排出大量有毒有害气体，严重污染井下空气，即使安装了废气净化装置，仍不能彻底解决。因此，必须加强通风，尽量减轻井下空气污染。

3、胶带输送机运输：矿用胶带输送机按结构可分为普通胶带输送机、钢绳芯胶带输送机和钢绳牵引胶带输送机。

无论哪种胶带输送机，均由机头、机尾和机身三部分组成。机头包括电动机、减速箱和主动滚筒；机尾即拉紧装置；机身包括胶带、托辊和托架。

目前，井下采用的胶带输送机每台长度为100～300m，胶带宽为300～1500mm。

（二）井下运输安全

1．井下运输巷道行人的安全事项

运输巷道是车辆和人员行走的通道，为了保障车辆行驶和人员通行安全，应遵守下列规定：

（1）运输巷道应有人行道，人行道应布置在巷道的一侧。人行道的宽度如表2-1所示。巷道中的轨道铺设应平直、稳固，轨距、轨面高低、轨道接头以及弯道的曲率半径均应符合规定的质量标准。

行进时，必须沿人行道行走，禁止在两轨道之间停留。禁止横跨列车。

（3）人员行走时，要小心谨慎，随时注意前后方向来车，发现有车辆通过，要及时避让，暂停行进。要防止碰头、跌跤，特别是经过溜井小眼，要防止失足坠落。

（4）在有架空线或电缆的巷道内，行人携带的较长的金属工具不应扛在肩上，以免触及电机车架线和电缆。

2．电机车的安全运行

（1）电机车司机的安全操作是电机车安全运行的关键，电机车司机必须经培训考核，取得特种作业操作资格证，持证上岗。

（2）电机车开动前，必须发出开车信号。

（3）开车时，必须精力集中，谨慎操作。

（4）行车时必须随时注视前方有无障碍物、行人或其它危险情况。

（5）列车接近风门、巷道口、弯道、道岔、坡度大和噪声大的区域，以及前方有车辆、障碍物时，必须减速，发出警告信号，或及时停止行进。

（6）电机车司机不得擅离岗位。司机在需要离开座位时，必须切断电源，将控制把手取下，扳紧车闸，但不要关闭车灯。

（7）要加强行车管理，安排好列车行驶路线，防止机车碰头和追尾事故，两车在同轨道同方向运行时，必须保持不少于40m的距离。

（8）除了跟车工之外，运输物料的机车不准带人。

3．专用人车运送人员应遵守下列规定：

（1）每班发车前，应有专人检查车辆结构、连接装置、轮轴和车闸，确认合格方可运送人员。

（2）人员上下车的地点，应有良好的照明和电铃。如有两个以上的开往地点，应设列车去向灯光指示牌。

（3）架线式电机车的滑触线须设分段开关，人员上下车时，必须切断电源。

（4）双轨巷道的调车场应设区间闭锁装置，人员上下车时，禁止其他车辆进入乘车线。

（5）列车行驶速度不得超过3m/s。

（6）禁止同时运送爆炸性、易燃性和腐蚀性物品或附挂料车。

4．乘车人员应遵守下列规定：

（1）服从司机指挥。

（2）携带的工具和零件，不得露出车外。

（3）列车行驶时和停稳前，禁止将头部和身体探出车外，或上下车。

（4）禁止超员乘车，列车行驶时必须挂好安全门链。

（5）禁止扒车、跳车和坐在车辆连接处或机车头部平台上。

（6）除人车、抢救伤员和处理事故的车辆外，禁止搭乘其他车辆。

5．人力推车安全

人力推矿车应注意的事项包括：

（1）每人只允许推一辆矿车，车速不得太快。同方向推车时，两车的间距不应小于10m。

（2）在单轨巷道要确认对面没有来车时才能向前推车。在下坡道推无制动装置的车辆时，推车人员不准站在矿车的碰头上，更不准放飞车。在能自动滑行的线路上运行时，应有可靠的制动装置，但车速不得超过3m/s。停车时，要用木楔或木板塞牢，不致自动下滑。

（3）矿车驶近道岔、巷道口、风门，通过弯道、坡度较大的区域以及两车相遇、前面有人或障碍物、掉道、停车等情况时，应及时发出警告信号。

（4）在无良好照明的巷道或区段，推车人应备有矿灯，并将矿灯挂在矿车的前端，而且行车速度不宜太快。

6．自重运输安全

自重运输是利用矿石本身的重量从溜井或采场底板自行向下滑落的一种运输方式。通常，这种运输不需要动力、机械，也很简单省事，但有时也会出现溜井卡塞和漏斗或闸门卡死等情况，以致造成人员伤亡事故。

溜井卡塞和人员坠落事故的预防处理见有关“采矿作业事故的预防”的内容。

第五节矿井通风与防尘

矿床地下开采是在地下有限空间中进行的，只有少数通达地表的井巷出口。采矿作业环境恶劣，空气质量和气候条件都很差，因此，必须进行矿井通风和防尘。矿井通风的任务就是供给各工作地点足够的新鲜空气；排除、稀释有毒有害气体和矿尘；改善和调节井下气候条件，以保护职工的身体健康和人身安全，提高劳动生产率，在一定条件下控制灾害事故扩大。

一、矿内空气质量和气候条件

（一）矿内空气

地面空气主要是由氧（20.96%）、氮（79%）和二氧化碳（0.04%）三种气体组成。此外，还有少量的惰性气体和水蒸汽。

地面空气进入矿井后，由于采矿作业、矿岩表面氧化及坑木腐烂、人员呼吸、机动车的消耗等原因，使空气中氧的含量减少，二氧化碳增加，并混入了各种有毒有害气体和矿尘，同时，空气的温度、湿度和压力也发生了变化。当地面空气进入矿井后，其组成成分变化不大时，称为矿内新鲜空气（或新风），如井底车场、运输大巷中的空气；反之，称为污浊空气（或污风），如回风巷中的空气。

井下采掘工作面进风流中的空气成分（按体积计算），氧气不得低于20%，二氧化碳不得超过0.5%。

（二）矿内空气的主要有毒气体

井下爆破、矿岩氧化与自燃、坑木腐烂、井下火灾等都会产生有毒气体，主要有：一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等。这些气体都是剧毒的，能引起中毒事故。井下职工一旦发生中毒事故，应立即将中毒人员抬到新鲜风流的巷道或地面，并根据情况，迅速采取急救措施。主要有毒气体中毒症状及急救措施如表2-2所示。

表2-2 各种主要气体中毒症状与急救措施

（三）矿内气候条件

井下工作面的气候条件的好坏，直接影响职工的安全健康和工作效率。井下气候条件是指井下空气的温度、湿度和风流速度三个主要参数的综合作用。单独用某一个因素不能完全说明气候条件的好坏。

矿内空气温度过高，人体散热困难，感到闷热难当；过低，则散热太快，畏寒、易感冒。井下最佳气温为15～20℃。

矿内空气的湿度是指空气中所含水蒸汽的量，一般用相对湿度表示，井下空气湿度以40%～60%为宜。矿井中的湿度一般比较大，可达80%～90%，回风巷可达100%。

矿内风流的速度过低，汗水不易蒸发，人体散热不畅，会感到闷热；风速过高，人体散热太快，则容易感冒。因此，应当控制和调节矿井风流速度。

为了保持井下适宜的气候条件，空气的温度、湿度和风速三者应相互匹配得当。要控制井下相对湿度比较困难，目前只能从调节温度和风速着手。不同空气温度所适应的风速如表2-4所示。

二、矿井通风系统

为了给井下输送新鲜空气，必须建立和完善矿井通风系统。矿井通风系统是向井下各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风动力、通风网络和通风控制设施的总称。它对全矿井的通风安全状况具有全局性的影响，是搞好井下通风防尘工作的基础。

（一）矿井通风动力

促使风流在井巷中流动的动力有两种：自然通风和机械通风。

1．自然通风是由于矿井的自然条件(如温度)使进出风井内的空气的温度不同，导致两空气柱重量不同造成的自然风压，促使风流流动。自然风压的大小及风流方向极不稳定，随季节而变化，对矿井生产安全不利。因此，只在我国一些小型无瓦斯的矿山采用自然通风。

2．机械通风是利用矿井通风机(扇风机)的作用，使进出风井井口产生压力差而促使空气流动的通风方法。矿用风机按用途分有三类：①用于全矿井或矿井某一翼的称主要扇风机，简称主扇；②用于矿井内某一区域通风，借以调节区域风量，帮助主扇工作的称为辅助扇风机(辅扇)；③用于矿井局部地点，如掘进工作面通风的称为局部扇风机(局扇)。

（二）主扇工作方式

矿井通风系统中的主扇有三种工作方式：压入式、抽出式和压抽混合式。

1．压入式：主扇安装在进风井井口附近，利用风硐将扇风机出口与进风井筒相连通，采用密闭将井口封闭。它是借助风机运转的机械力量，把地面空气压入井下，经各用风地点后，污风由出风井排出地表。

2．抽出式：主扇安装在出风井井口附近，并用风硐与出风井筒连通，同时将出风井口密闭。当风机运转后，新鲜空气由进风井进入井下，经各用风地点后，由风机抽出地表。

3．压抽混合式：两台或两台以上的主扇，一台为压入式，另一台为抽出式，同时在同一矿井工作。

4．多级机站通风：近年来，国内一些矿山采用“多级机站通风”，将多台功率较小的风机并串联，进行联合接力的通风。该方式具有降低通风电耗，节约能源，便于风量调节，减少漏风等优点。但设备较多，管理较复杂。

（三）通风构筑物

用来引导、控制、调节风量的装置，称为通风构筑物。根据用途不同，通风构筑物可分为两大类：

1．引导风流通过的构筑物：包括扇风机风硐、反风装置、风桥和风窗等。

风硐，是连接主扇和风井的一段巷道。

风桥，是当进风道与回风道平面交叉时，使新风与污风互相隔开形成立体交叉的一种通风构筑物，如图2-5所示。常见的风桥有混凝土风桥、砖风桥、铁风筒风桥等。

图2-5 风桥

A-绕道式风桥；B-混凝土风桥；C-铁风筒风桥

2．隔断风流的构筑物：包括风门、挡风墙(密闭)等。其基本要求是：结构严密，坚固耐久，漏风小。

风门，在不允许风流通过，但需行人、运输的巷道中，需设置风门，一般有普通风门和自动风门，如图2-6、图2-7所示。

图2-6 普通风门

图2-7 碰撞式自动风门

挡风墙(密闭)，在不允许风流通过，又不行人通车的井巷，应设置挡风墙(密闭)。永久性的密闭可用砖、石或混凝土砌筑。临时密闭则用木柱、木板、破旧风筒等材料构筑。

三、局部通风

在采矿和地质勘探等工程中，必须开掘大量的井巷。在掘进井巷过程中，只有一个出口的是独头巷道，独头巷道没有形成循环通风网路，必须进行局部通风(或掘进通风)，其作用就是将新鲜空气引到工作面，排出工作面的炮烟、粉尘等污浊空气。

（一）局部通风方法

1．利用主扇(或辅扇)风压或自然风压为动力的全矿总风压通风。

2．利用空气扩散作用的扩散通风。

3．利用引射器通风的引射器通风。

4．利用局部扇风机的局扇通风等局部通风方法。

（二）局扇通风

1．局扇通风方式：局扇通风是将局扇与风筒相连接，并将风筒末端引至工作面。局扇通风又分为压入式、抽出式和压抽混合式三种方式，如图2-8所示。

图2-8 局扇通风方式

2．风筒：有刚性风筒和柔性风筒两种。

柔性风筒有塑料人造革风筒、帆布风筒、胶皮风筒等多种。柔性风筒重量轻、可折叠、耐腐蚀、安装方便，普遍使用。

目前，刚性风筒普遍采用的是铁皮、铝皮制成的金属风筒。金属风筒笨重，搬运和修

补不方便，安装麻烦，只在作业或通风时使用。另外，硬制塑料风筒和可伸缩风筒也有生产和使用。

为使局部通风有更好的效果，满足长巷道掘进通风需要，必须减少风筒的阻力和漏风。因此，应注意以下几点：

（1）在巷道断面允许的条件下，应尽量采用直径较大的风筒。

（2）减少接头漏风。接头要严紧，加长每节长度，减少接头数，并改进接头方法。

（3）风筒悬挂应做到：吊挂平直，拉紧吊稳，逢环必挂，缺环必补，拐弯平缓，及时清理风筒内的积水。

四、矿井防尘

（一）通风除尘

井下各作业地点的排尘风速为：

1.硐室型采场最低风速应不小于0.15m/s。

2.巷道型采场和掘进巷道应不小于0.25m/s。

3.电耙道和二次破碎巷道应不小于0.5m/s。

4.箕斗硐室、破碎硐室等作业地点，可根据具体条件，在保证作业地点空气中有害物质的浓度符合TJ36的规定的前提下，分别采用计算风量的排尘风速。

5.有柴油机设备运行的矿井，按同时作业机台数每千瓦每分钟供风量4 m3计算。

（二）凿岩时的防尘

井下采掘过程中，凿岩产生的矿尘占的比例较大，尤其是干式凿岩，产生的矿尘约占井下矿尘量的85%，因此，矿山必须采用湿式凿岩，即采用中心供水与旁侧供水的两种凿岩机。

（三）爆破时的防尘

爆破的瞬间，空气中的粉尘量高达数千毫克，甚至上万毫克，爆破30分钟后，粉尘浓度还高达十几毫克。爆破防尘的措施：一是采用水封爆破，即将装水的塑料袋代替炮泥充填炮孔；二是喷雾洒水，包括爆破自动水幕、风水喷雾器和人工洒水等。

（四）装卸矿时的防尘

装卸矿作业的防尘措施主要有：湿润矿岩，在矿岩堆上洒水；在巷道顶板或帮壁安装喷雾器；在装岩机铲斗上装自控式喷雾器；卸矿溜井密闭、抽尘净化。

第六节矿山火灾及其预防

凡是发生在矿山企业内的火灾，统称矿山火灾。

矿山火灾可分为地面火灾，如矿山工业广场内的厂房、仓库、贮矿场及露天采场等处的火灾；井下火灾，如发生在井底车场、硐室、巷道、采场、采空区的火灾。

根据矿山火灾发生的原因，可分为内因火灾和外因火灾。内因火灾也称自燃火灾，是由于矿岩本身的物理和化学反应发热所引起的。外因火灾又称外源火灾，是由于外部各种原因引起的火灾。

一、井下外因火灾的原因和预防

（一）井下外因火灾发生的主要原因：

1．明火引起的火灾与爆炸。在井下使用的电石灯、吸烟、电焊火星及其它各种火焰与腊纸、棉纱、碎木屑、油毛毡等可燃物接触时，很容易引起火灾。香烟在燃烧时，表面温度可达350～400℃，香烟头不灭熄而随便乱扔，极易引起火灾。井下违章进行焊接、爆破作业等发生的明火是引起井下外因火灾的主要原因。某矿在一次大爆炸装药过程中，悬挂的电

石灯掉落在炸药堆上，引燃炸药发生火灾，造成44人中毒死亡。焊接时产生的温度达1500～2000℃，焊花可飞溅10m左右，也是非常危险的火源之一。

2．电弧和电火花。井下电气线路、设备短路、绝缘击穿、电气开关熄弧不良等，会产生强烈的电弧和电火花，温度可达1500～2000℃，足可引燃可燃物质。灯泡打破后其乌丝温度达2500℃，也可点燃可燃物引发火灾。

3．过热物体。过热物体的高温表面是常见的井下火灾的火源。井下各种机械设备的转动部分在润滑不良、散热不好或其它故障状态下，会因摩擦发热而温度升高到足以引燃可燃物的程度。顶板冒落，岩石片帮都能引起较大的摩擦和冲击，在通风不良时，产生的热能积聚，可能引燃附近的可燃物。

此外，爆破时产生的高温有可能引燃硫化矿尘、可燃气体或木材。

（二）预防井下外因火灾的一般要求

1.矿井的井筒、井架和井口建筑物、进风平巷，都应采用不燃性建筑材料建筑。已有的木支架进风井筒、平巷要逐步更换。

2.用木支架支护的竖井、斜井井架，井口房，主要运输巷道、井底车场硐室均应设置消防水管。如果用生产供水管作消防水管，必须隔50～100m安设支管和供水接头。

3.井口木料厂，有自燃危险的废矿石堆、炉渣场，应布置在距入风井口主导风向的下风侧80m以外，并采取必要的防火措施。

4.主要扇风机房和压入式辅助扇风机房、风硐及空气预热风道、井下电机车库、机修及机电硐室、变电站、油库等都必须用不燃材料建筑，硐室中要有醒目的防火标志和防火注意事项，并配有相应的灭火器材。

5.井下各种油类物质，应分别存放在专用的硐室中。装油的铁桶应有严密的封盖。储存动力用油的硐室应有独立风流将污风排入回风道，储油量一般不超过三昼夜的用量。

6.井下柴油设备或液压设备严禁漏油，出现漏油时要及时修复，每台柴油设备均应配备灭火装置。

7.禁止用火炉或明火直接加热井下空气，或用明火烘烤井口冻结的管道；井下禁止使用电炉和灯泡防潮、烘烤和采暖。

（三）井下外因火灾的预防

1.井下使用过的废油、棉纱、布头、油毡、腊纸等易燃物应放入有盖的铁桶内，并及时运至地面集中处理。

2.在大爆破过程中，要加强对电石灯、吸烟等明火的管制，防止明火与炸药及其包装材料接触引起燃烧、爆炸。

3.不得在井下点燃蜡纸照明，更不准用木材生火取暖。

4.在井口或井下进行焊接切割作业要制定相应的防火措施，并经有关部门批准，才能实施，事后要严格检查、清理现场。

5.对有硫化矿尘燃烧、爆炸危险的矿山，要限制一次装药量，并填好炮泥，严禁用黄铁矿粉作炮泥。

6.在井下作业时，应防止通电线路和电器设备过热、短路和产生电火花。应正确选择、安装和使用电线、电缆及电器设备，正确选用熔断器或过流保护装置，电缆或设备电源线接头要牢固可靠。电线、电缆要挂牢，防止受意外的机械损伤而发生短路、漏电。

7.随着井下柴油设备应用得越来越广，要重视柴油设备的防火管理。

二、井下内因火灾的预防

矿山内因火灾是由于矿物氧化自燃引起的。对金属和非金属矿山来说，内因火灾主要发生在矿石、围岩中含硫化矿石、煤和黑色炭质页岩的矿山。据统计，我国目前开采的矿山中，约有40%的煤矿、20%～30%的硫铁矿、5%～10%的有色金属和非金属硫化矿具有内因火灾

危险。

矿山内因火灾是在空气供给不足的情况下缓慢发生的，通常无明显的火焰，产生大量有毒有害气体，并且发火地点多在采空区或矿柱内，因此，给早期发现和扑灭带来许多困难。

（一）硫化矿内因火灾的外部征兆

早期识别内因火灾，对防止火灾发生和迅速扑灭火灾有很重要的意义。识别内因火灾的方法主要是观察内因火灾的外部征兆、化学分析可疑区域的空气和地下水成分，以及测定可疑区域的空气温度、湿度和岩石温度。

硫化矿石在自燃过程中，往往会在井巷内出现一些外部征兆，这些征兆有：巷道壁和木材上有凝结的水珠，即“出汗”现象；在冬季可以看到从地表的裂缝、钻孔口冒出蒸汽，或局部地段冰雪融化；矿内空气和岩石温度升高；由于自燃产生SO2和H2S气体，人们会嗅到臭鸡蛋的刺激性气味；在火区附近人会感到闷热、头痛，裸露的皮肤有微痛，精神过于兴奋或疲劳；地下水变红，粘度增大等等。

（二）矿井内因火灾的预防措施

矿井内因火灾是由于矿物氧化、自热自燃发展成为火灾的，因此，减少、限制矿石与空气的接触，防止或减缓矿石氧化过程中热量的聚积是防止内因火灾的关键，主要技术措施如下：

1．合理选用开拓和采矿方法，提高开采强度，减少矿石和坑木损失。如尽量在围岩中布置开拓、采准巷道和少留矿柱，减少对矿体的切割；遵循自上而下、自远而近的开采顺序，减少矿体过早破坏；选择合理的采矿方法，降低开采损失，减少采空区中残留的矿石和木材量；正常、均衡地进行回采，提高采矿强度，及时处理和严密封锁采空区。

2．建立合理的通风制度，有效地减少向采空区的漏风。如采用机械通风，保证矿井风流稳定，不受自然风压影响；尽量采用并联方式向工作面供新风，避免污风串联；采取有效措施调节和控制风流；加强对通风构筑物和通风状况的检查和管理，提高密闭和风门的质量，防止向采空区漏风；尽量将通风构筑物如风门、风窗或辅扇布置在岩石巷道中或地压小的地方，防止出现裂隙时可能造成向采空区的漏风。

3．密闭采空区和局部充填隔离。利用封闭或局部充填措施把可能发生自燃的地段与外界空气隔离，用泥浆堵塞矿柱裂隙，可以防止硫化矿石氧化。另外，还要在通往采空区的巷道口上建立临时防火墙，或永久防火墙，隔绝采空区。

4．预防灌浆。就是把泥浆（由黄土、砂子和水按一定的比例混合制成）用管道通过钻孔、专用的灌浆管道或地表陷落区裂隙向火区或采空区灌浆，使矿石与空气隔离，阻止氧化，达到预防和灭火的目的。

5．均压通风。采用矿井通风中的风压调节技术使火区或有自燃危险的区域的进、回风两侧的压差尽量小，从而减少或消除漏风，防止硫化矿石自燃。

6．阻化剂防火。用一定的钙盐、镁盐或其它的化合物的水溶液制成阻化剂可以抑制、延缓硫化矿石的氧化。

第七节矿山水害防治

矿山建设和生产过程中，一般都会遇到渗水或涌水现象。如果渗入或涌入露天坑或矿井的水量超过矿山正常的排水能力，采场或巷道可能被淹，酿成矿山水灾。一旦矿山发生水灾，就会使生产中断，设备被淹，人员伤亡。据统计，矿山各类事故中，平均每起透水事故死亡人数最多，可见矿山水害的严重性。

矿山水灾的水源有两类：地表水和地下水。地表水包括：地面的江河、湖泊、池沼、水库、废弃露天坑和塌陷区的积水，以及雨水和冰雪融化水等。地下水包括含水层水、断层裂隙水和老空积水等。这些水都可能经过各种通道或岩层裂隙进入矿内。据统计，在矿山水灾

事故中，约10%～15%的水源是地表水，85%～90%来自地下水。

一、地表水的治理

为了防止地表水对矿井造成威胁，矿井必须对地表水进行综合治理，也就是在地表修筑防排水工程，填堵塌陷区、洼地和隔水防渗等多种防水措施，防止，减少地表水大量进入矿井。具体措施有：

（一）合理确定井口位置。矿井(竖井、斜井、平硐)井口标高，必须高于当地历史最高洪水位1m以上，或修筑坚实的高台或在井口附近修筑可靠的排水沟和栏洪坝，防止暴发地表水经井筒灌入井下。

（二）填堵通道和消除积水，堵塞地表水进入井下的通道。

（三）整治河流，减少或制止河水渗漏。

（四）挖沟排(截)洪，将洪水排出矿区外。

（五）留安全矿柱，隔断透水通道，防止地表水进入矿内。

（六）做好雨季前的防汛工作。每年雨期前应进行防水检查，编制防水计划，防水工程应在雨季前峻工。在雨量集中量大的矿山，汛期前要加固和修整地面防水工程；调整采矿时间，尽量避开汛期回采；加强对防洪工程设施的检查，备足防洪抢险器材。

二、地下水的治理

为了防止矿山井下发生突然透水事故，应遵循“有疑必探，先探后掘”的原则，采取“查、探、堵、放”措施，即查明水源，调查老空；探水前进，超前钻孔；隔绝水路，堵挡水源；放水疏干，消除隐患的综合防水措施。

（一）查明水源

做好矿井水文地质观测，查明矿井水源与分布，如古井、旧巷、采空区的分布；老空积水情况；可能出水的断层、裂隙的分布位置以及含水层、透水层的性质等；收集地面气象、降水量和河流水文资料，查明地表水体分布范围和水量；观测探水钻孔和水文孔中的水压、水位、水量变化，分析水质，查明矿井水来源。

（二）超前探水

在水文地质条件复杂，有水害威胁的矿井进行采掘作业，必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。

超前钻孔的位置、方向、数目、孔径，每次钻进深度和超前距离，应根据水头高低，岩石性质等条件来确定。

探水前要检查钻孔巷道的稳定性，并加固巷道支护；清理巷道，准备水沟或其它水路；工作地点或附近安装电话，巷道及其出口要有照明和便于行人的通道，有与外界联络的信号。

在探水作业中，如发现岩石松软(发松)，或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量，或有毒有害气体逸出等现象，必须停止打钻，并不得移动钻杆，撤退人员，立即向上级报告，采取安全措施。

（三）排水疏干

有计划地将可能威胁矿井安全的地下水全部或部分地排放，或降低矿区地下水位，称为排水疏干，这是最安全、最有效的防治水灾事故的措施。

疏干方法有：在地面打钻，用深井泵或潜水泵把地下水抽到地表，即地表疏干；在井下用各种过滤管配合水泵排水，即地下疏干；在井下用巷道及地表钻孔排水，即地表与地下联合疏干等方法。

（四）隔水与堵水

有的矿山受条件限制，无法疏放地下水，或者采用疏干方法不经济时，可采取隔离水源和堵截水流，即隔水、堵水措施。

隔离水源就是采取留隔离矿(岩)柱和建立隔水帷幕，防止水源入侵矿井或采区。隔水帷

幕是在水源与矿井或采区之间的主要通道上，将预先制备的浆液经过钻孔压入岩层裂隙并沿裂隙扩散、凝固，形成防止地下水渗透的一道帷幕。

堵截水流是在井下适当的位置，如通往水害威胁地区的巷道总汇合处、井底车场和井下水泵房等处设置防水闸门，堵住水源，或者在积水老空及有透水危险的区域与采区之间设置防水墙，堵截来水，保护采区安全。

三、矿井透水事故的征兆及处理

（一）井下透水征兆

采掘工作面透水之前，往往会发生一些异常现象，出现明显的征兆，预示井下透水事故即将发生。主要预兆有：

1.巷道或工作面顶底板压力增大，岩石变形，出现掉碴、冒顶、支柱变形或倾斜现象。

2.采场或巷道壁“出汗”，这是因积水透过岩石裂隙凝聚在岩壁形成的。顶板淋水增大，底板突然涌水。

3.采场或巷道“挂红”，水的酸度大，有涩味和臭鸡蛋气味。

4.岩层里发出“吱吱”的水叫声，这是压力较大的积水经过岩层裂缝挤出时，水与缝壁摩擦的声音。

5.出现压力水流。若出水清洁，说明距水源较远；若出水混浊，表明已临近水源。

6.工作面空气温度降低，出现雾气。

（二）井下透水时的抢救措施，详见第九章。

第三章露天矿山开采安全

第一节露天矿山基本知识

一、露天矿山开采的基本概念

露天开采就是从地表直接采出有用矿物的开采方法。由露天开采形成的各种矿山坑道的总体称为露天矿场。

根据矿床埋藏条件和地形条件，露天矿山分为山坡露天矿和凹陷露天矿。开采水平位于露天开采境界封闭圈以上的称为山坡露天矿，位于露天开采境界封闭圈以下的称为凹陷露天矿，如图3-1所示。

图3-1 山坡露天矿与凹陷露天矿示意图

根据开采方式的不同，露天开采有人工开采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。

（一）人工开采主要靠人力来打眼、装矿和推车。

（二）水力开采是用水枪射出高压水流冲采矿石并用水力冲运。此法多用于开采松软的砂矿床。

（三）机械开采是用一定的采掘运设备，在敞露的空间里从事采矿作业，并通过露天沟道或地下巷道把矿石和岩石运出。

（四）挖掘船开采是利用挖掘船开采河道中的砂矿床。

目前，世界上露天开采的矿物占整个矿物产量的70%，我国铁矿石产量的85%由露天开采，建材矿山几乎全部采用露天开采。

二、露天采矿场构成要素

露天开采形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为采矿场。

（一）台阶

露天开采时，通常是把矿岩划分成若干水平分层，自上而下逐层开采。在开采中各分层保持一定的超前关系，在空间上形成阶梯状，每个阶梯是一个台阶，或称阶段。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立采剥作业的单元。台阶的构成要素如图3-2所示。

图3-2 台阶构成要素

1－台阶的上部平盘；2－台阶的下部平盘；3－台阶坡面；4－台阶坡顶线；

5－台阶坡底线；α－台阶坡面角；h－台阶高度

台阶的上部水平面称为台阶的上部平盘，台阶的下部水平面称为台阶的下部平盘，上下两平盘之间的倾斜面称为台阶坡面，台阶的上部平盘与坡面的交线称为台阶坡顶线，下部平盘与坡面的交线称为台阶坡底线，台阶上部平盘与下部平盘之间的垂直距离叫台阶高度，台阶坡面与下部平盘的夹角称为台阶坡面角。

台阶的上部平盘和下部平盘是相对的，一个台阶的上部平盘同时又是上一个台阶的下部平盘。台阶的命名通常是以开采该台阶的下部平盘的标高来表示。开采时，将工作台阶划分为若干条带逐条顺次开采，每个条带叫做采掘带。

（二）露天采矿场

露天采矿场的构成要素如图3-3所示。露天矿坑中的矿石采出后，露天矿坑四周揭露出来的由台阶组成的表面叫露天矿边帮（如图3-3中的AC、BF）。位于矿体下盘一侧的边帮叫底帮，上盘一侧的边帮叫顶帮，位于矿体端部的边帮叫端帮。露天矿的下部水平CD叫露天矿的底盘。

图3-3 露天采矿场构成要素

露天矿边帮与地表的交线AB称为露天矿场的上部最终境界线。最终边帮与露天采矿场底盘的交线GH称为下部最终境界线。

正在进行开采和将要进行开采的台阶组成的边帮叫露天矿场的工作帮（如图3-3中的DF）。工作帮的位置是不固定的，随着开采工作的推进而不断变化。

工作帮的水平部分叫工作平盘（如同3-3所示），它是用以安装设备进行穿孔爆破、采矿和运输工作的场所。通过工作帮最上一个台阶的坡底线与最下一个台阶的坡底线的假象斜面，叫露天矿场的工作边坡（如图3-3的DE）。工作边坡与水平面的夹角叫工作边坡角，一般为8°~12°，最多不超过15°~18°，人工开采可适当大一些。

非工作边帮是指已完成采剥工作的台阶组成的最终边帮。非工作边帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线的假象斜面，叫露天采矿场的非工作帮坡面或最终坡面（如图3-3的AG、BH）。该帮坡面代表露天矿场边帮的最终位置。最终帮坡面与水平面的夹角叫最终边坡角（如图3-3的βγ）。

大中型露天矿的非工作帮上的平台还应设安全平台、运输平台和清扫平台。安全平台用作缓冲和阻截滑落的岩石，还可用作减缓最终帮坡角，以保证最终边帮的稳定性和下部水平的工作安全。它设在露天矿场的四周边帮上。

运输平台是工作台阶与出入沟之间的运输通道。

清扫平台是用于阻截滑落的岩石并用清扫设备进行清理，它又起安全平台的作用，可与安全平台合并。

三、露天矿场构成的安全要求

（一）台阶高度的确定

台阶高度对露天开采的作业安全具有重要的意义。确定台阶高度应考虑下列因素：1．矿岩的岩性和埋藏条件

矿床的埋藏条件主要是指矿体的厚度、产状及岩石的均质性。一般，稳固的矿岩的台阶高度可大一些，对于节理、裂隙较发育的不稳固的矿岩，台阶高度应低一些。

2．穿爆工作的要求

台阶高度的增加能提高一次爆破效率，但往往增加了不合格大块和根底，增加了二次爆破量，并降低了挖掘机的生产能力。另外，台阶高度还必须保证生产人员和设备的安全。

3．采掘工作的要求

采掘工作的要求是影响台阶高度的最主要的因素，机械化开采时台阶较高，人工开采时台阶较低。

《金属非金属露天矿山安全规程》规定的台阶高度如表3-1所示。

表3-1 露天矿场台阶的安全高度

挖掘机或前装机铲装时，爆堆高度应不大于机械最大挖掘高度的1.5倍。

（二）工作台阶坡面角和最终边坡角

1．工作台阶坡面角：其大小直接影响安全生产。影响工作台阶坡面角的主要因素有矿岩的性质、穿孔爆破方式、推进方向、矿岩层理方向和节理发育情况等因素。《金属非金属露天矿山安全规程》规定，人工开采时，工作台阶坡面角应符合表3-2的规定。

[实用参考]地下矿山开采安全技术.docx

地下矿山开采安全技术 一、判断题 [对]1、在用斜井人车用的断绳保险器,每日进行一次手动落闸试验,每月进行一次静止松绳落闸试验,每年进行一次重载全速脱钩试验。(1.0分) [错]2、矿井应建立机械通风系统,对于自然风压较大的矿井,当风量、风速和作业场所空气质量满足《金属非金属矿山安全规程》的相关规定时,可以不建立机械通风系统,用自然通风替代。(1.0分) [对]3、人员不应直接站在溜井、漏斗的矿石上或进入溜井或漏斗内部处理堵塞,以防矿石突然垮落。(1.0分) [对]4、电机车运输,乘车人员携带的工具和零件不应露出车外,不应搭乘矿车、材料车。(1.0分) [错]5、可用普通箕斗升降人员。(1.0分) [对]6、脉内斜井必须在井筒两侧留8~15m的保安矿柱。(1.0分) [对]7、在竖井、天井、溜井、大断面硐室施工中,容易发生高处坠落事故,应采取防坠落措施。(1.0分) [错]8、采用专用人车运送人员时,乘车人员不应将头和身体探出车外,司机不受此限。(1.0分) [对]9、井下炸药库应有独立的回风道。(1.0分) [错]10、对断面大、岩石不稳、水头高的巷道进行探水,应有经井下车间主任批准的安全措施计划。(1.0分) [错]11、地下矿山企业应建立安全避险“六大系统”管理制度,设置兼职人员进行管理维护。(1.0分) [对][判断题]8、充填采矿法分为干式充填采矿法、水砂充填采矿法和胶结充填采矿法三种。(1.0分)

[错][判断题]9、根据平硐与矿体的相对位置,平硐开拓有沿矿体走向(沿脉)布置、垂直矿体走向(穿脉)布置和平行矿体走向布置三种方案。(1.0分) [错][判断题]10、地下矿山的地面工业场地应优先布置在矿体的上盘,以减少开采对地表建筑物的影响。(1.0分) [错][判断题]11、掘进工作面和通风不良的采场,应安装主扇风机,主扇风机应有完善的保护装置。(1.0分) [错][判断题]13、升降人员或升降人员和物料用的提升机钢丝绳,自悬挂之日起,每年检验一次。(1.0分) [对][判断题]14、报废的井巷和硐室的入口应及时封闭,在封闭之前,入口处应设有明显标志,禁止人员入内。(1.0分) [对][判断题]15、采用带式输送机运输时,人员不得搭乘非载人带式输送机,不应用带式输送机运送过长的材料和设备。(1.0分) [错][判断题]17、矿柱回采和采空区处理方案,应在回采设计中同时提出,矿房、矿柱应同时进行回采。(1.0分) [对][判断题]18、在矿层上部或下部先行采动,可对有冲击地压危险的矿层起卸压保护作用。(1.0分) [错][判断题]19、撤换独头巷道的支架时,里边不得有人,应由里向外进行。(1.0分) [对][判断题]20、斜井提升易发生跑车事故,应采用“一坡三挡”防止跑车事故。 (1.0分) [错][判断题]22、同一层罐笼可同时升降人员和物料。(1.0分) [错][判断题]23、无轨运输设备在斜坡道上停车时,应采取可靠的挡车措施,紧急情况不受此限。(1.0分)

地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施

地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施一、基本情况 衢州市现有非煤地下矿山企业×家，按管辖分，市级2家，衢江7家，龙游2家，江山4家，常山2家，开化1家；按开拓方式分（矿点），平硐开拓有5家（其中衢江1家、龙游2家、江山2家），斜井开拓有1家（常山1家），竖井开拓有4家（衢江3家、江山1家），联合开拓有8家（市级2家、衢江2家、江山2家、常山2家、开化1家）。开采的矿种有：方解石、叶腊石、萤石、硫铁矿、锌矿、铜矿、铅锌矿、铝土矿、钨锡矿、铀矿等。 二、现状 1、地质资料缺乏，有些矿山是从探矿开始，到边探边采。 2、条件简陋，生产系统不完善，尤为突出的是通风系统欠账多，风门漏风，风道短路等较普遍，矿井采用局扇通风、自然通风仍然存在。绞车存在小马拉大车，无备水泵的也有不少。 3、规模小，负担重，成本高，不赚钱。受当前金融危机的影响，产品价格低糜，有色金属矿山处在停产状态。 4、企业困难，安全投入不到位。 5、职工队伍结构老化，流动性大，素质低下。 三、二○○八年死亡事故 二○○八年全市非煤矿山企业共发生生产安全事故8起，死亡8 人，其中地下非煤矿山企业发生6起，死亡6人占事故总起数和死亡总

人数均为75%。在地下矿山6起死亡事故中，市级2起死亡2人，衢江4起死亡4人，创历史新高。 四、事故原因分析 我市地下矿山责任事故的原因主要有三方面：一是物有不安全状态，二是人的不安全行为，三是管理缺陷。现分析如下。 一）关于物的不安全状态表现 1、矿体的赋存条件 1）所涉及开采的矿种多为金属和非金属，属沉积矿床或构造充填矿床。矿床在形成时和形成后，受到地质作用和地质构造的影响，破坏了原生状态，使产状改变，产生节理、裂隙，甚至破碎，可能与地下水相联系；有的充填交代，使矿物结构发生改变，矿岩的物理力学性质亦随之发生变化，这些后期变化都给矿床的开采造成困难。 2）围岩的属性（矿物组分、结构、构造、胶结物和物理力学性质）直接关系到围岩稳固程度。如衢州铀业公司大茶园井5号矿体有零星的第三绿色层（呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气，第三绿色层呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气。）长时间暴露于空气中，是造成该井2008年“4.24”事故的直接原因。

金属矿山地下开采

金 属 矿 床 地 下 开 采 班级：采矿09—2班 执笔人：樊高峰 25 成员：王荣发 04 刘浩 26 张恒远 27 杨社 28

第十六章崩落采矿法 第一部分为看书自学崩落采矿法，并对其中有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法进行了相关知识点总结 1、崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。 基本特征：随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。 崩落采矿法包括以下采矿方法： 单层崩落法浅孔落矿 分层崩落法浅孔落矿 有底柱分段崩落法深孔落矿 无底柱分段崩落法深孔落矿 阶段崩落法深孔落矿 2、有底柱分段崩落法：该方法的主要特征是：第一按分段逐个进行回采；第二在每个分段下部设有出矿专用的底部结构（底柱）。有底柱分段崩落法就是根据这两个特征命名的。分段的回采由上向下逐分段依次进行。 依照落矿方式可分为：水平深孔落矿有底柱分段崩落法与垂直深孔落矿有底柱分段崩落法两种。 水平深孔落矿有底柱分段崩落法用来开采矿石稳固、形状规整、急倾斜中厚以上的矿体较为合适。该法每次爆破矿量较大，一般不受相邻采场的牵制，有利于生产衔接。该法的缺点是，在天井与硐室中凿岩，凿岩工作条件不好；此外要求矿体条件（厚度、倾角、形状规整程度）较高，适应范围小，灵活性较差。（该法在我国使用的不多。） 在向上垂直扇形中深孔落矿有底柱分段崩落法中，广泛使用挤压爆破。按崩落矿石获得补偿空间的条件，可分为：小补偿空间挤压爆破和向崩落矿岩挤压爆破两种回采方案。 小补偿空间挤压爆破回采方案的优缺点和适用条件如下。 优点： 1）灵活性大，适应性强，一般不受矿体形态变化、相邻崩落法矿岩的状态、一次爆破范围的大小、矿岩稳固性等条件的限制。 2）对相邻矿块的工程和炮孔等破坏较小。 3）补偿空间分布比较均匀，且能按空间分布情况调整矿量，故落矿质量一般都较好，而且比较可靠。 缺点： 1）采准切割工程量大，一般都在15～22m/kt，比向崩落法矿岩方向挤压爆破的大3～5m/kt。 2）采场结构复杂，施工机械化程度低，施工条件差。 3）落矿的边界不甚整齐。 适用条件： 1）各分段的第一个矿块或相邻部位无崩落矿岩。 2）矿石较破碎或需降低对相邻矿块的破坏影响。 3）为生产或衔接的需要，要求一次崩落较大范围。

矿山开采方案编制要求

矿产资源开发利用方案编写内容要求 一、概述 ㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。如为改扩建矿山，应说明矿山现状、特点及存在的主要问题。 ㈡编制依据 （１）简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。 （２）列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。对改、扩建矿山应有生产实际资料，如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。 二、矿产品需求现状和预测 ㈠该矿产在国内外需求情况和市场供应情况 １、矿产品现状及加工利用趋向。 ２、国内外近、远期的需求量及主要销向预测。 ㈡产品价格分析 １、国内外矿产品价格现状。 ２、矿产品价格稳定性及变化趋势。 三、矿产资源概况 ㈠矿区总体概况 １、矿区总体规划情况。 ２、矿区矿产资源概况。 ３、该设计与矿区总体开发的关系。 ㈡该设计项目的资源概况 １、矿床地质及构造特征。 ２、矿床开采技术条件及水文地质条件。 ３、设计利用矿产资源储量。 ４、对地质勘探报告的评述。 四、主要建设方案的确定 ㈠开采方案 １、建设规模及产品方案。 ──可能的建设规模（两个以上方案比较）； ──推荐规模方案的简要论证； ──可供选择的产品方案； ──推荐产品方案简要论证。 ２、确定开采储量： ──采矿权人在登记管理机关划定的矿区范围内，根据矿床赋存条件、勘探程度，并考虑产品方案及建设规模的要求，结合矿石品位变化，对开采品位进行技术、经济论证，确定开采矿体的最低品位，在此基础上，圈定矿体，并确定开采对象。有共、伴生矿产的，必须体现综合开采、综合利用的原则。 ３、矿床的开采方式 ──根据矿体赋存情况及开采技术条件等因素，对矿床的开采方式进行分析研究。对于采用露天开采或地下开采优势不明显的矿床，应进行开采方式的技术经济比较，确定最佳方案。当采用露天和地下联合开采时，应确定二者的合理分布界线及阐明其在时间上和空间上的互相关系。 ４开拓运输方案及厂址选择

矿山开采安全基本知识

矿山开采安全基本知识 (一)露天开采安全基本知识 露天开采是指用一定的采装运设备，在敞露的空间里从事开采作业。根据露天开采所采用的采掘工具和采运设备的不同，露天开采又分为人工开采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为采矿场。 露天开采的生产流程包括采剥工作面穿孔、装药爆破、装车、运输，矿石运至破碎场或选矿场，岩、土运至废石场。露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中，各工作水平在空间上构成阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体。 台阶的命名一般以平盘的标高来表示，如lOOm水平。台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、运输平台和清扫平台等。 最终边坡是指已开采结束到达最终界面而留下的台阶所组成的边坡，其位置一般是固定的。最终边坡面与水平面的夹角叫做最终边坡角，它在露天矿设计和生产中具有十分重要的意义，其大小直接影响

露天开采境界和露天矿的生产能力。 露天矿的主要安全问题有爆破作业安全问题、机械运行时的安全问题、交通运输的安全问题、用电的安全问题、边坡稳定及防排水的安全问题、阶段构成的安全问题等。 (二)地下开采安全基本知识 地下开采是一个复杂的生产过程，必须综合运用地质、测量、开拓、掘进、爆破、运输、提升、通风、排水、动力、安全及管理等科学技术，选择合适的开采方法，保证生产过程的安全。采矿方法包括采准、切割、回采、采空区处理等工作。 1．采煤方法 采煤方法可以分为壁式和柱式两大体系。壁式采煤法根据煤层厚度的不同，分为单一长壁采煤法和分层长壁采煤法。缓倾斜及倾斜煤层采用单一长壁采煤法的工作面，回采工艺主要有炮采、普采和综采三种类型。分层长壁采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。柱式采煤法分为房式和房柱式。

地下矿山开采基本的安全要求(新编版)

地下矿山开采基本的安全要求 (新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0282

地下矿山开采基本的安全要求(新编版) 矿山一般须经过正常的基本建设，达到设计的要求，并通过竣工验收，在安全上做到“三同时”，才投入正常生产。矿山在建设和开采过程中生产的各个系统，生产作业环境，生产设备和设施以及与生产相适应的管理组织技术措施，应能满足矿山开采的安全需要，不能导致人员伤害，发生疾病死亡或造成设备财产破坏和损失。为此，《矿山安全法）及有关法律法规、安全规程对矿山建设和矿山生产安全生产都作了一系列的规定。要求地下矿山必须具备矿山安全开采的条件，归纳起来地下开采矿山的安全条件主要有以下几条：1．地下开采矿山的井口和平相及其构筑物的位置，应不受地表塌陷、山洪爆发和雪崩的危害； 2．主要井巷的位置，应布置在稳定的岩层中，避免开凿在含水层和受断层破坏的岩石中，特别是岩溶发育的地层和流砂中；

3．每个生产矿井，必须有两个独立的能上下人的直达地表的安全出口，各个生产中段（水平）和各个采区、采场必须要有两个能上、下人的安全出口与直达地表的出口相通； 4．选用适应顶板特点的支护形式和器材，井下巷道断面的宽度和高度应满足生产和行人的要求； 5．矿井有完整、合理的通风系统，采用机械通风；新矿井、新水平（区段）、新采区的开采应按设计的要求形成通风系统，井下通风构筑物设施、设备的设置和质量以及通风的风质、风量、风速符合要求； 6．矿井开采的防排水、防尘、供水、供电、照明等系统已形成并安全可靠； 7．提升、运输的安全保护和信号装置、齐全可靠，其设备的选择、安装试运转符合要求； 8．按规定选择机电设备、仪器仪表，其安装和保护装置，在试运转中符合要求并安全可靠。 9．有自燃发火的矿井有防灭火系统，消防器材、材料配置及数

有色金属矿山采矿方法概述

有色金属矿山采矿方法 概述 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

采矿方式主要为露天、坑下开采。有色金属矿山地下开采方式按地压控制方式，分为空场法、充填法、崩落法三大类，以空场法、充填法具多。 1.空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。 （1）全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进，整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来，根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。 该法优点是生产能力大，采准切割工作量较少，采矿成本低，采场通风好，能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜，矿石与顶板稳固，矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床，矿床厚度不大于5～7米。 （2）房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置，回采矿床时留下规则的，不连续或连续的带状矿柱，以此支撑采采区顶板。 该法优点主要是采准切割工作量小，工序简单，各工艺可以平行作业，通风及作业条件好，但回收率低，用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。 （3）分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置，用深孔、扇形炮眼爆破落矿，由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固，矿石较稳固、矿体厚度在8～20米，

倾角大于矿石的自然安息角，且矿体内夹石少，矿体与围岩接触线明显的矿床。 2.充填采矿法 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。 （1）单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，随工作面的推进、有 计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板崩落。 （2）（2）上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水 平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续 上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。 崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。 矿房采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或 全阶段采空后，再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水 力充填或胶结充填。

矿山开采技术发展趋势

矿山开采技术发展趋势 摘要：一定时期内采矿技术的主要发展方向为：机械化大规模采矿、深井采矿、 溶浸采矿和充填采矿等工艺和技术。数字化矿山与智能开采将成为未来矿山开采的自然趋势。全面实现采矿的自动化，目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统，进行遥控开采，将可能在短期内实现。 关键词：采矿技术自动化趋势 前言 近些年来，全世界开采有用矿物总量约计200亿t，年递增率为4%～5%，其中硬岩约50亿t，由地下开采的矿量为10多亿t，主要是富矿和价值较高的有用矿物。从布局上看，有的矿山公司和钢铁联合企业的矿山几乎全是地下开采。总之，金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重要的作用。随着全球性科学技术的突飞猛进，国内外地下采矿技术也发展很快，很多采矿新技术、新工艺、新材料和新设备在地下矿山得到了应用。国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展。主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术装备有了很大的变化，均沿着高效率、高回采率和机械化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，损失、贫化指标大幅度降低。笔者就近几年来金属矿山地下采矿开采在采矿方法、深井开采、采矿装备三个方面现状作一介绍,并对今后的研究方向提出一点想法。 一、地下金属矿山采矿方法 现阶段采矿方法仍以充填采矿法、空场采矿法、崩落采矿法为主。对18个重点铁矿山统计, 崩落采矿法占94.1%，空场采矿法占5.9%。黄金矿山充填采矿法占31%，空场采矿法占65%，其它占4%。有色金属矿山空场采矿法占46.1%，充填采矿法占19.6%，崩落采矿法占34.3 %。从以上统计数据看，铁矿地下开采仍以崩落采矿法为主，有色及黄金矿山地下开采仍以空场采矿法和充填采矿法为主。地下采矿技术是取得科技成果最多的一个技术领域，近十多年来，地下金属矿山充填采矿法和充填工艺技术发展迅速，崩落采矿法和空场采矿法在工艺技术上也在不断地改进、创新。因而促进金属矿地下采矿技术得到迅速发展，使部分 矿山的工艺技术达到了国际先进水平。 （一）充填采矿法 我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺

地下矿山开采基本的安全要求

地下矿山开采基本的安全要求矿山一般须经过正常的基本建设，达到设计的要求，并通过竣工验收，在安全上做到“三同时”，才投入正常生产。矿山在建设和开 采过程中生产的各个系统，生产作业环境，生产设备和设施以及与 生产相适应的管理组织技术措施，应能满足矿山开采的安全需要， 不能导致人员伤害，发生疾病死亡或造成设备财产破坏和损失。为此，《矿山安全法）及有关法律法规、安全规程对矿山建设和矿山生产安全生产都作了一系列的规定。要求地下矿山必须具备矿山安全 开采的条件，归纳起来地下开采矿山的安全条件主要有以下几条： 1．地下开采矿山的井口和平相及其构筑物的位置，应不受地表塌陷、山洪爆发和雪崩的危害； 2．主要井巷的位置，应布置在稳定的岩层中，避免开凿在含水层和 受断层破坏的岩石中，特别是岩溶发育的地层和流砂中； 3．每个生产矿井，必须有两个独立的能上下人的直达地表的安全出口，各个生产中段（水平）和各个采区、采场必须要有两个能上、下人的安全出口与直达地表的出口相通；

4．选用适应顶板特点的支护形式和器材，井下巷道断面的宽度和高度应满足生产和行人的要求； 5．矿井有完整、合理的通风系统，采用机械通风；新矿井、新水平（区段）、新采区的开采应按设计的要求形成通风系统，井下通风构筑物设施、设备的设置和质量以及通风的风质、风量、风速符合要求； 6．矿井开采的防排水、防尘、供水、供电、照明等系统已形成并安全可靠； 7．提升、运输的安全保护和信号装置、齐全可靠，其设备的选择、安装试运转符合要求； 8．按规定选择机电设备、仪器仪表，其安装和保护装置，在试运转中符合要求并安全可靠。

9．有自燃发火的矿井有防灭火系统，消防器材、材料配置及数量符 合要求； 10．按规定建立矿山救护组织和按规定装备救护工具与器材； 11．对开采中产生的噪音、振动、有毒有害物质的危害，有预防措施； 12．水文、地质及有关图纸等技术资料齐全，有灾害预防和处理计划； 13．安全生产规章制度健全，按要求设置安全机构和配足安全人员，对特殊工种的作业人员进行安全技术培训； 14．采矿方法和开采顺序合理并符合要求，采空区处理和尾矿系统 形成。

金属矿山开采方法简介

2．金属非金属地下矿山采矿方法 根据矿石回采过程中采场管理方法的不同，金属非金属矿山地下采矿方法可分为空场采矿法、充 填采矿法和崩落采矿法等。 1）空场采矿法 空场采矿法在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑，采空区始终是空着的，一般在矿石和围岩很稳固时采用。根据回采时矿块结构的不同与回采作业特点，空场采矿法又可分为全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿活、分段矿房法和阶段矿房法等。 （1）全面采矿法。在薄和中厚的矿石和围岩均稳固的缓倾斜（倾角一般小于30°）矿体中，应用全面采矿法。该方法的特点是：工作面沿矿体走向或倾向全面推进，在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿留下，呈不规则的矿柱以维护采空区，这些矿柱一般作永久损失，不进行回采。 （2）房柱采矿法。房柱采矿法用于开采水平和倾斜的矿体，在矿块或采空区矿房和矿柱交替布置，回采矿房时，留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶块岩石。它比全面采矿法适用范围广，不仅能回采薄矿体，而且可以回采厚和极厚矿体。矿石和围岩均稳固的水平和缓倾斜矿体，是这种采矿方 法应用的基本条件。 （3）留矿采矿法。工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自下而上分层回采，每次采下的矿石靠自重放出1/3左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台。矿房全部回采后，暂留在矿房中的矿石再行大量放出，即大量放矿。这种采矿方法适用于开采矿石和围岩稳固、矿石无自燃性、破 碎后不结块的急倾斜矿床。 （4）分阶段矿房法。分阶段矿房法是按矿块的垂直方向，再划分为若干分段；在每个分段水平布置矿房和矿柱，中分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采结束后，可立即回 采本分段的矿柱并同时处理采空区。 （5）阶段矿房法。阶段矿房法是用深孔回采矿房的空场采矿法。根据落矿方式的不同又可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。前者要求在矿房底部进行拉底，后者除拉底外，有的还 需在矿房的全高开出垂直切割槽。 2）崩落采矿法 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。主要包括单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。 （1）单层崩落法。单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固、厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。将阶段矿层划分成矿块，矿块回采工作按矿体全厚沿走向推进。当回采工作面推进一定距离后，除保留回采工作所需的空间外，有计划地回收支柱并崩落采空区的顶板，用崩落顶板岩石充填采空区，以控制顶板压力。按工作面形式可分为长壁式崩落法、短壁式崩落法和进路式崩落法。 （2）分层崩落法。分层崩落法按分层由上向下回采矿块，每个分层矿石采出之后，上面覆盖的崩落岩石下移充填采矿区。分层回采是在人工假顶保护下进行的，将矿石与崩落岩石隔开，从而保证 了矿石损失和贫化的最小化。

地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施

地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施 一、基本情况 衢州市现有非煤地下矿山企业×家，按管辖分，市级2家，衢江7家，龙游2家，江山4家，常山2家，开化1家；按开拓方式分（矿点），平硐开拓有5家（其中衢江1家、龙游2家、江山2家），斜井开拓有1家（常山1家），竖井开拓有4家（衢江3家、江山1家），联合开拓有8家（市级2家、衢江2家、江山2家、常山2家、开化1家）。开采的矿种有：方解石、叶腊石、萤石、硫铁矿、锌矿、铜矿、铅锌矿、铝土矿、钨锡矿、铀矿等。 二、现状 1、地质资料缺乏，有些矿山是从探矿开始，到边探边采。 2、条件简陋，生产系统不完善，尤为突出的是通风系统欠账多，风门漏风，风道短路等较普遍，矿井采用局扇通风、自然通风仍然存在。绞车存在小马拉大车，无备水泵的也有不少。 3、规模小，负担重，成本高，不赚钱。受当前金融危机的影响，产品价格低糜，有色金属矿山处在停产状态。 4、企业困难，安全投入不到位。 5、职工队伍结构老化，流动性大，素质低下。 三、二○○八年死亡事故 二○○八年全市非煤矿山企业共发生生产安全事故8起，死亡8人，其中地下非煤矿山企业发生6起，死亡6人占事故总起数和死亡

总人数均为75%。在地下矿山6起死亡事故中，市级2起死亡2人，衢江4起死亡4人，创历史新高。 四、事故原因分析 我市地下矿山责任事故的原因主要有三方面：一是物有不安全状态，二是人的不安全行为，三是管理缺陷。现分析如下。 一）关于物的不安全状态表现 1、矿体的赋存条件 1）所涉及开采的矿种多为金属和非金属，属沉积矿床或构造充填矿床。矿床在形成时和形成后，受到地质作用和地质构造的影响，破坏了原生状态，使产状改变，产生节理、裂隙，甚至破碎，可能与地下水相联系；有的充填交代，使矿物结构发生改变，矿岩的物理力学性质亦随之发生变化，这些后期变化都给矿床的开采造成困难。 2）围岩的属性（矿物组分、结构、构造、胶结物和物理力学性质）直接关系到围岩稳固程度。如衢州铀业公司大茶园井5号矿体有零星的第三绿色层（呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气，第三绿色层呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气。）长时间暴露于空气中，是造成该井2008年“4.24”事故

(完整版)金属矿地下开采的步骤

金属矿地下开采的步骤 矿床进行地下开采时，一般都按照矿床开采四步骤，即按照开拓、采准、切割、回采的步骤进行，才能保证矿井正常生产。 开拓：从地表开掘一系列的巷道到达矿体，以形成矿井生产所必不可少的行人、通风、提升、运输、排水、供电、供风、供水等系统，以便将矿石、废石、污风、污水运（排）到地面，并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到井下，这一工作称为开拓。矿床开拓是矿山的地下基本建设工程。为进行矿床开拓而开掘的巷道，称为开拓巷道，例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。 采准：采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道，将阶段划分为矿块（采区），并在矿块中形成回采所必需的行人、凿岩、通风、出矿等条件。掘进的巷道称为采准巷道。D般主要的采准巷道有阶段运输平巷、穿脉巷道、通风行人天井、电耙巷道、漏斗颈、斗穿、放矿溜井、凿岩巷道、凿岩天井、凿岩硐室等。 切割：切割工作是指在完成采准工作的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间，矿块回采前，必须先切割出自由面和补偿空间。凡是为形成自由面和补偿空间而开掘的巷道，称为切割巷道，例如切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈等。 不同的采矿方法有不同的切割巷道。但切割工作的任务就是辟漏、拉底、形成切割槽。采准切割工作基本是掘进巷道，其掘进速度和掘进效率比回采工作低，掘进费用也高。因此，采准切割巷道工程量的大小，就成为衡量采矿方法优劣的一个重要指标，为了进行对比，通常用采切比来表示，即从矿块内每采出一千吨（或一万吨）矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。利用采切比，可以根据矿山的年产量估算矿山全年所需开掘的采准切割巷道总量。 回采：在矿块中做好采准切割工程后，进行大量采矿的工作，称为回采。回采工作开始前，与根据采矿方法的不同，一般还要扩漏（将漏斗颈上部扩大成喇叭口），或者开掘堑沟；有的要将拉底巷道扩大成拉底空间，有的要把切割天井或切割上山扩大成切割槽。这类将切割巷道扩大成自由空间的工作，称为切割采矿（简称切采）或称补充切割。切割采矿工作是在两个自由面的情况下以回采的方式（不是掘进巷道的方式）进行的，其效率比掘进切割巷道高得多，甚至接近采矿效率。这部分矿量常计入回采工作中。 回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。如果矿块划分为矿房和矿柱进行两步骤开采时，回采工作还应包括矿柱回采。同样，矿柱回采时所需开掘的巷道，也应计入采准切割巷道中。

矿区地下开采安全现状评价报告

DF2008FM 龙胜各族自治县三门滑石矿 （广西龙胜华美滑石开发有限公司） 上朗矿区地下开采 安全现状评价报告 北京达飞安评管理顾问有限公司 APJ—（国）—0074—2006

2008年12月23日 龙胜各族自治县三门滑石矿（广西龙胜华美滑石开发有限公司） 上朗矿区地下开采 安全现状评价报告 法人代表：李志宪 审核定稿：杨漫红 课题组长：胡福生 2008年12月23日

评价人员

技术专家

目录 目录 (1) 前言 (2) 第一章概述 (4) 1.1任务来源 (4) 1.2评价依据 (4) 1.3评价目的 (6) 1.4评价对象和范围 (7) 1.5评价程序 (7) 第二章评价项目概况 (9) 2.1交通位置及隶属关系和企业性质 (9) 2.2地质概况 (10) 2.3矿区自然地理条件 (21) 2.4勘查简史 (21) 2.5矿山现状 (22) 2.6综合管理现状 (27) 第三章危险、有害因素识别与分析 (30) 3.1危险、有害因素辨识 (30) 3.2主要危险、有害因素分析 (32) 3.3重大危险源辨 (45) 3.4危险、有害因素分析小结 (47) 第四章评价单元的划分和评价方法的选择 (49) 4.1评价单元划分 (49) 4.2评价方法选择 (50) 第五章定性、定量评价 (55) 5.1安全管理单元评价 (55) 5.2开采综合单元评价 (60) 5.3爆破单元评价 (64) 5.4通风与防尘单元评价 (69) 5.5提升与运输单元评价 (72) 5.6电气安全单元评价 (75) 5.7防排水单元评价 (79) 5.8消防单元评价 (81) 5.9工业卫生单元评价 (83) 5.10井口工业场地单元评价 (85) 5.11主要危险、有害因素危险度评价 (86)

石英矿山开采安全管理对策措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.石英矿山开采安全管理对策措施正式版

石英矿山开采安全管理对策措施正式 版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 进一步提高以人为本，“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针的认识，加强安全生产管理。当前矿山在现有安全管理工作的基础上，重点做好以下几点： 1继续完善安全生产责任制，层层签订“安全生产责任书”把安全生产的责任分解到各个岗位上，落实到每个矿工身上，使每个员工都能承担相应的责任和义务。加大矿山安措项目落实和安全监督检查力度，发现问题及时纠正，做到：小问题当场改，大隐患限期改，采掘工作面的隐患

必须停业整改。力争把事故苗头消除在萌芽状态。 2根据党和国家对矿山安全生产的新要求、新标准，进一步补充完善矿山现有各项安全生产管理制度，把矿山安全生产水平提高到一个新的高度，力争实现本质安全生产。 3进一步完善重大安全隐患整改制度和事故应急预案措施。并定期组织矿工进行应急预案演练，使矿工掌握一定的逃生自救知识和简单的现场抢救方法。会使用防护设施，班（组）长会组织人员撤离。从而提高矿工的自防自救能力。 4进一步落实安全检查制度，制定详细的安全检查程序和检查表，使安全检查更

昆明理工大学805金属矿床地下开采2020年考研真题

昆明理工大学2020年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码： 805 考试科目名称：金属矿床地下开采 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。 一、填空题（总分40分，每空1分） 1、根据岩体的稳定性，通常将岩体分为（）、（）、（）、（）和（）。 2、根据矿体的形状，可将金属矿床分为（）、（）和（）。 3、根据矿床地下开采的特点，矿床开采步骤一般分为（）、（）、（）和（）。 4、井田中阶段的开采顺序分为（）和（）；阶段中矿块的开采顺序又分为（）、（）和（）。 5、金属矿床地下开拓方法可概括为（）和（）两大类。 6、根据竖井井底车场中矿车运行系统的特点，井底车场可分为（）、（ ）和（）井底车场。 7、主要开拓巷道包括（），（）和（）。 8、矿井排水系统可分为（）、（）和（）。 9、自行设备运输矿石，有以下几种（）、（）、（）和（）。 10、矿床开采三级储量是指（）、（）和（）。 11、空场采矿法的分类包括（）、（）、（）、（）、（）。 二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、阶段 2、采准系数 3、崩落角 4、地压管理 5、球状药包 三、简答题（每小题5分，共30分） 1、深孔落矿有哪些典型的布孔方式？各布孔方式的优点、缺点？ 2、放出体的基本性质？

金属矿山地下开采方法选择及策略 郑振

金属矿山地下开采方法选择及策略郑振 发表时间：2019-08-28T11:30:53.437Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：郑振张本乐 [导读] 摘要：我国金属矿山贫矿多，富矿少，矿山开采技术不平衡，资源利用率低，地下开采容易引发环境问题。 安徽金日晟矿业有限责任公司 237400 摘要：我国金属矿山贫矿多，富矿少，矿山开采技术不平衡，资源利用率低，地下开采容易引发环境问题。为解决金属矿山开采中的这些问题，在对金属矿山进行开采时多采取地下连续开采技术。本文在对金属矿山采矿方法选择及其影响因素分析基础上，对地下连续开采技术的施工方法及其工程中的实际应用进行了具体阐述，并对金属矿山地下连续开采技术的未来发展趋势进行了展望。 关键词：金属矿山；地下开采方法；地下连续开采技术 引言 近年来随着矿山开采深度及规模不断加大，露天开采资源逐渐消失，矿山地下开采也面临严重生态问题。要解决金属矿石地下开采所面临的问题，连续开采工艺方法为一条有效途径。地下连续开采能实现机械连续作业，改善作业条件及作业环境，提高开采能力，缩短回采周期，利于对矿山进行深部低压管理控制。 1 金属矿山地下开采概述 金属矿产深埋地下，露天开采矿石剥离系数高，成本大，因此对于金属矿山多采用地下开采方法。地下开采分挖掘及矿石开采两步。矿石开采时需要对挖掘中开通的想到进行开凿，在开凿中多经过开拓、采切、回采几个步骤。在矿石开采时，多是分阶段进行开采的，开采多按照先上后下的开采顺序，并沿着矿床将矿体划分成几个矿块，矿块高度多在60 米左右。对金属矿石地下采矿方法多分三类：①矿柱支撑采矿法：当矿区中围岩稳固，矿石坚硬，矿房比较开阔，采矿安全性比较好的情况下多采取矿柱支撑采矿法。②人工支撑采矿法：金属矿山开采中如对回采工作面需要不断拓展，对采空区需要不断加大情况下，需要采取人工支撑采矿法。③崩落采矿法。金属矿山开采中，如果开采中出现矿石崩落，此时需要对采矿区利用崩落的岩石进行充填，通过充填保持围岩稳定，通过充填来掌握地压，这种方法为崩落采矿法。在具体开采过程中，需结合不同矿山种类、地应力、工程地质条件等因素选择最适合的开采方法。 2 金属矿山采矿方法选择及影响因素分析 2.1 矿体种类 金属矿山按矿石颜色可分为黑色、有色、贵金属三种矿产，黑色矿以铁矿为主，有色矿以钳、锌、铜、铝等为主，贵金属矿以金、银为主。金属矿体不同，采矿方法也不一样，铁矿因价值低，多采取空场开采法及崩落开采法；有色金属矿还有贵金属矿因价值高，多采取填充开采法，这样按照矿体种类选择开采方法可提高开采效益。 2.2 地应力 地应力指的是采矿时导致低下岩体及采矿结构破坏变形的根本作用力。地下开采时只有对开采区地应力状态条件充分掌握，才能对矿山中金属总体分布合理确定，并获取正确的开采方法，可依据开采方法及地应力确定开挖步骤，支护结构参数及支护的形式，这样才能在开采时确保围岩稳定，才能对矿山矿产最大限度开采，提高开采效益。之所以说地应力参数在地下开采中比较重要主要是因为地应力为确定矿山开采巷道及采场最佳形状的主要参数，巷道及采场走向应同最大主应力方向保持平行。 2.3 工程地质条件 矿山开采前需对矿山工程地质条件进行充分考察，只有对矿山地质条件充分了解，才能确定矿山采场构成要素，才能对矿山岩石物理力学性质掌握清楚，只有掌握这些才好根据这些条件来判定矿山开采方法。工作人员在进行矿山工程地质条件考察时需从岩体结构、岩体分布、岩体裂缝、断层，矿山地下水等着手，做好每项调查，因为这些项目条件都会对采矿方法选择造成影响。 3 金属矿山开采时存在的主要问题 我国金属矿山开采在先进科学技术下取得了较大发展，但也存在一些问题，主要为：①我国金属矿山尽管资源多，但是富矿少，大型金属矿产少，较多的都是贫矿，所以说，尽管矿山不少，但是矿产资源还是比较缺乏的。②金属矿山开采技术不平衡。 我国地域广阔，各个地域矿业发展水平不一，矿山开采技术也不平衡，发达地区拥有媲美国际先进水平的采矿技术，但是在偏远地区，采矿设备及采矿技术还是比较落后的，使得这些地区矿山开采的效率普遍偏低。③资源利用率低。社会不断发展下，人们更重视环境保护，重视可持续发展，因此在金属矿山开采特别是有色金属矿石开采上很重视矿石利用回收，但是我国在有色金属利用回收技术上还存在很大不足，有色金属资源利用率低。④地下开采引发环境问题。金属矿石地下开采会使矿山地面塌陷，不仅对原有地形地貌造成影响，也会对该地区土地及地下水资源造成破坏，恶化矿山地质环境，矿山开采所引发的环境问题使得开采地区不能适应当地经济发展要求。 4金属矿山地下采空区的处理措施 4.1 回填金属矿山地下采空区 一部分地下采空区严禁发生地表塌陷现象，例如，地下采空区的顶部是建筑物所在区域或者露天采矿工作区等，就这种类型的地下采空区，一般情况下，回填采空区是处理地下采空区的最佳方式。回填采空区所用的材料均就地取材，主要包括采矿过程中开采出的废石与矿渣以及地表上自然脱落的大量废石等。回填的方式主要是将上述的填充材料输送到钻孔、天井或者专用通道之中，将填充材料加压，使其能够自行流入到地下采空区，从而回填满地下采空区。这种处理方式有几点要求值得注意，第一，地下采空区必须与钻孔、矿井或者巷道之间相连，这是填充材料顺利进入采空区的首要前提，也即只有具备一定的通道才能将填充料顺利地输送到地下采空区之中。第二，在开展回填作业时，作业人员必须对金属矿山地下采空区的具体信息有充分的了解，如地下采空区的位置、范围、体积以及回填通道的位置等。这种处理方法的优势在于收集填充材料非常方便和容易，处理地下采空区的速度较快，效果较为显著，在回填好地下采空区之后，回填的材料就能紧密地填满采空区。其缺陷在于回填地下采空区的作业难度非常大，所耗费的资金较多。 4.2 封闭金属矿山地下采空区 地下采空区周边的岩体应力若想完全集中，往往需要耗费较长的时间，量变是质变的必要前提，地下采空区周边岩体应力集中达到最大限度必须经过一个过程，在这个从量变到质变的过程中，地下采空区还是比较安全的。因此，必须在这段较短的时间之内，立即组织有关人员撤离该地区的居民和作业人员，确保人民群众的生命财产安全，同时对有关采矿作业区采取保护措施。只要安全地将该地区的居民和工作人员撤走后，哪怕地下采空区发生重大采矿事故，也不至于造成巨大的人员伤亡和经济损失。

有色金属矿山采矿方法概述

采矿方式主要为露天、坑下开采。有色金属矿山地下开采方式按地压控制方式，分为空场法、充填法、崩落法三大类，以空场法、充填法具多。 1.空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。 ????（1）全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进，整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来，根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。 ?????该法优点是生产能力大，采准切割工作量较少，采矿成本低，采场通风好，能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜，矿石与顶板稳固，矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床，矿床厚度不大于5～7米。 ????（2）房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置，回采矿床时留下规则的，不连续或连续的带状矿柱，以此支撑采采区顶板。 ?????该法优点主要是采准切割工作量小，工序简单，各工艺可以平行作业，通风及作业条件好，但回收率低，用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。 ?????（3）分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置，用深孔、扇形炮眼爆破落矿，由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固，矿石较稳固、矿体厚度在8～?20米，倾角大于矿石的自然安息角，且矿体内夹石少，矿体与围岩接触线明显的矿床。 2.充填采矿法 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。 （1）单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，随工作面的推进、有计划地用水力或胶结充填采空区， 以控制顶板崩落。 （2）（2）上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推 进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为 上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。 矿房采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后， 再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。 （3）(3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是，用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬动主要靠重力。这种方法只能用干式充填。 （4）(4)下向分层充填采矿法。这种方法适用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是 从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护