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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:5255
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-26 20:12:36
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

金属矿山深部安全开采的可靠性研究

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 1,凌瀚,2,王茂德
资料简介

摘要 : 我国矿产资源需求量的增加,让大部分矿山的浅部资源不断消耗,大量浅部金属资源开采殆尽,为满足目前市场金属消耗需求,国内金属开采行业也转向进入深部开采状态。在这一发展形式下,我国许多地下矿山以进入深部开采或即将进入深部开采。但是金属矿山的深部开采是一项非常复杂的技术。本文主要针对金属矿山深部安全开采中深部巷道变形与支护、深部低压显现与开采动力灾害以及矿山深部开采环境地温升高三个方面进行,针对开采过程中影响安全因素进行分析,从而对实现金属矿山深部采矿工程实践发挥较好的指导意义。

金属矿山深部安全开采的可靠性研究

1 凌瀚 2 王茂德

山东黄金矿业(沂南)有限公司 , 山东 临沂 276317

摘要:我国矿产资源需求量的增加,让大部分矿山的浅部资源不断消耗,大量浅部金属资源开采殆尽,为满足目前市场金属消耗需求,国内金属开采行业也转向进入深部开采状态。在这一发展形式下,我国许多地下矿山以进入深部开采或即将进入深部开采。但是金属矿山的深部开采是一项非常复杂的技术。本文主要针对金属矿山深部安全开采中深部巷道变形与支护、深部低压显现与开采动力灾害以及矿山深部开采环境地温升高三个方面进行,针对开采过程中影响安全因素进行分析,从而对实现金属矿山深部采矿工程实践发挥较好的指导意义。

关键词:金属矿山;深部;安全开采;可靠性

中图分类号:TD862文献标识码:A

1金属矿山深部安全开采的可靠性研究

1.1深部巷道支护

矿山的巷道支护非常的重要,但是随着巷道支护的发展,我们也发现了很多巷道支护所存在的问题,比如:受地应力的影响,矿山深部开采过程中维护原理与浅部开采有着明显区别,这种区别主要由巷道岩体力学性质区别引起。同一矿山中的普通硬岩,在浅部巷道中会呈现征程硬岩特性。而在深部巷道可能会表现出软岩的特征,引起深部巷道与围岩的变形。

针对以上问题,需要对开采点进行详细的勘查,充分了解周边的环境,从而做出合理的开采方案,提高巷道的建设效率,且提高巷道支护的新能。同时,想要使开采进行的更加顺利,在巷道开采过程中可以使用吊环式前探梁。最好选择二行金属件以及工字型金属件进行具体的制作,这种方式较为的稳定,通过前梁作为基础,使中间位置与巷道的中线保持一致,这样就可以确保吊环的强度和前探梁的强度一样,有助于提高工作效率。也可以使用单体液压的形式进行支护,必须对操作过程进行严格要求,确保支护材料要放在顶梁的中心位置,在工作人员进行放炮时,其他工作人员需要第一时间将顶梁挂号,然后将水平稍连接好,然后设置好单体液压支柱,确保单体液压支护和金属能够承并排状态,避免过程中出现漏顶的现象,降低施工难度。

1.2深部低压显现与开采动力灾害

金属矿山深部开采中地应力是低下开采、巷道低压的主要原因。金属矿山深部岩体本处于原始平衡状态,在没有开采活动干扰下,能够很好保持自身结构平衡。深部开采与地下巷道打破了矿山深部地层原有平衡状态,导致地应力释放,从而引发岩体变形与自由面稳定失衡,引起围岩应力重新分布。围岩应力集中与过量位移会导致围岩局部与整体失衡,也就是地压发生过程与机理。深层地压主要受到工程地质条件、岩体质量、受力状态、岩体结构等多种因素影响。深部压力主要表现为冲击地压与变形地压。冲击地压作为一种岩石动力学现象,由围岩内聚集大量弹性变形所释放形成。在金属矿山内,冲击地压主要变现形式为岩爆,在岩石岩体结构在存储高应变能条件下引发。围岩应力集中或地应力过大等高应变能外部环境也会引发岩爆。变形地压主要由围岩开挖产生位移引起压力,是地压的基本表现形式。如果岩体条件较好,围岩在发生变形与位移过程中发展到一定程度会停止,维持自身结构稳定性。但受到矿山深部高应力影响,围岩产生大量变形,出现宏观破裂、断面收缩、巷道底鼓等现象。

因此,围岩必须通过支护才能防止过量变形引起岩体结构破坏。矿山深部围岩与支护结构结合条件下,形成共同承载体,他们相互共同变形、相互制约、相互依存。需要及时采取相应的支护才是,才能有效改善围岩应力结构分布状态,预防围岩失稳与破坏。

1.3矿山深部开采环境地温升高

与浅部开采不同,随着金属矿山开采深度的增加,岩体温度也逐渐增加。根据实际开采数据表明,随着金属开采深部的增加增温率一般在3℃/100m左右。按照这一数据推断,深度数千米的矿井,岩体温度增高所带来的影响成为矿山开采不能回避的一个安全难题。根据相关资料显示,人体温度在超过自身合适温度后,环境温度每增加1℃,生产效率降低7%~10%。

因此,矿山深部开采需要采取有效经济措施,解决矿山深部通风与降温问题,从而保证深部地下开采正常进行。深度矿井降温以通风为主要手段,但随着矿山开采垂直深度增加,开采增加自然通风系统网络的复杂性。目前循环通风技术尚不普及,实际应用中面临着诸多困难,在通风流动过程中自净作用机理远没有达到相对成熟的体系。矿山深部低温升高所带来的热害环境,让通风条件更加复杂。而除通风问题外,对一些采用水利充填的矿山,同样要面临填充料浆运输过程中出现的堵管、料浆离析沉淀以及倍管选择等一系列问题。

2矿山工程开采施工安全的管理

2.1提高矿山施工的安全意识

(1)提高安全生产的宣传力度。再具体的生产过程中,为了更好的将安全意识传达到各位工作人员的心中,需要定期的展开一定的宣传大会,并且在安全生产的宣传工作中,还需要不断加大其宣传力度,让每一位工人都能够切实的了解安全意识,并且加大其宣传力度,同时在矿区内张贴一定的宣传海报,使得工作人员能够及时的了解安全生产的要领,并且在施工人员进行工作过程中,还要对其安全意识进行一定的考察。(2)提高施工管理人员对于安全管理的认知。在具体安全管理的过程中,还需要不断提高施工管理人员的安全认知,从而确保其能够及时、准确的发现安全隐患,并且进行有效的解决,这样就可以有效的降低安全事故的发生率,保障施工人员的安全,确保工程的顺利开采。基于此,还需要具体的施工人员严格的按照矿山工程安全管理操作流程进行一定的操作,定期的对矿山施工人员进行一定的操作分析,确保所有的工作人员都能够严格的按照相关的施工标准进行施工。

2.2 完善相关得到安全管理制度

在对矿山开采进行安全管理制度的订制过程中,需要进行一定的合理订制,确保其能够有效的提高矿山工程施工的开采安全,提高矿山工程的开采技术水平,使其能够拥有严格的规章制度来进行施工的限制,从而规范施工,提高施工的安全性。在制度的制订过程中,还需要满足国家级的施工标准,只有如此,才能够尽可能的减小施工过程中的安全隐患,将矿产资源的实际情况和相关的安全管理制度相融合,从而做到真正的矿山工程采矿施工安全的管理工作。

2.3制订标准化的生产管理监督

再具体的标准化生产管理的过程中,需要对生产管理进行一定的矿山工程的合理安排,从而有效的提升整体的矿山开采效率,最大化的提高企业的经济利益。基于此,对于一些大型的矿山采矿企业,需要严格的根据相关的国家标准制定相关的标准化施工规范,从而为生产管理的监督提供一定的帮助作用。

结束语

金属矿山开采深度的增加,使得矿山开采环境逐渐复杂化,主要表现为开采工作环境温度升高、矿山岩体应力条件变化明显,且矿山深部地压升高、通风降温差、作业环境恶劣等问题,不仅会增加开采成本,更会增加开采风险。金属矿山深部开采所存在的问题不仅抑制了金属矿山金属生产能力的提升与矿产资源的回收,更限制了矿山开采的安全与高效运行。为保障我国金属开采也的可持续发展,满足目前市场金属资源需求,因此对金属矿山深部安全开采的可靠性研究,为金属矿山深部安全开采提供可靠方向。

参考文献

[1]李长洪,卜磊,魏晓明,等.深部开采安全机理及灾害防控现状与态势分析[J].工程科学学报,2017,39(08):4-15.

[2]徐恒,王贻明,吴爱祥,等.基于综合指数法的深部开采隔离矿柱失稳危险性评价[J].有色金属工程,2018,8(1):98-104.

[3]郑璐,竭宏亮,钱国媛.金属矿山深部出水巷道收敛变形处理实践[J].矿冶工程,2018,180(2):30-33.