地质条件对于采矿安全的影响及其防治措施

陈 宇

近年来，随着矿山行业的转型发展，采矿安全成为了影响矿山企业长远发展的重要移速，不同矿山企业之间面临着较大的竞争，采矿安全工作的开展可使得企业赢得社会上人们的认可，确保采矿工作的高效、安全实施。虽然各个矿山企业都开展了采矿安全方面的一系列探索工作，但因为每个采矿工程所面临的安全隐患都有各自的特点，采矿安全管理的成效并不明显，采矿安全事故还时有发生，严重制约了采矿目标的实现。未来的各个矿山企业，都应该意识到地质条件对采矿安全的影响，采取有效的措施来应对这部分风险。

1 地质条件对采矿安全的影响

1.1 岩层不稳定

矿产资源的形成周期漫长，且有着特定的形成条件限制，这种情况使得在采矿工程的实施中，往往深受现场地质条件的限制。地质条件中，岩层是重点性需考虑的方面，如果在采矿作业的实施中，岩层的稳定性不够高，势必会增大采矿难度，并会加剧采矿过程中的安全风险。随着当下矿产资源开发力度的增大，各个采矿工程的巷道掘进逐步增大，在达到了一定的深度条件后，持续的采矿工作开展，将使得固体矿层所在区域出现一定的地质结构损坏，比如，顶层板岩层的破坏严重，在连续、高强度的采矿作业实施中，这一部分承受着较大的外部冲击力，岩层稳定性难以保持原状。此外，我国的很多地域辽阔，很多矿产资源都分布在比较复杂的地质条件下，经常遇到岩层不稳定的情况，给采矿安全带来了巨大的挑战。

1.2 半固体矿巷构建难度增大

采矿工程项目的实施中，复杂的地质条件下为提高采矿安全，相关人员在组织采矿作业的过程中，应根据对现场情况的全面调研，进行相应的巷道建设，以给采矿作业的实施创造良好的环境条件。我国很多的采矿作业，都面临着复杂的地质条件限制，在这种条件下的采矿作业，经常发生大面积断层、大坡度巷道，稍不留意就会诱发安全事故。因此，地质条件对采矿安全的影响还体现在半固体矿巷的构建困难上，对一些复杂的地质条件而言，多为半固体矿巷，在这种条件下，为满足高效、安全开采的要求，一般需选择先进的开采工艺与技术。

1.3 巷道固定困难

在矿产资源的开发过程中，为了给开采作业创造良好的条件，具体的开采作业实施过程中，应加强巷道的固定，否则，如果巷道固定不当，同样会引起开采方面的安全问题。一些矿产资源所处区域的环境条件十分恶劣，周边分布有大量的疏松土质，即使为固体矿层，也呈现出相对松散的状态，在开采过程中如果缺乏有效的技术和安全管理，随着开采作业的进行，外力作业将会对开采工作造成巨大的威胁，可能会发生巷道变形或者坍塌方面的事故。

2 矿井地质条件变化可能造成的安全事故

2.1 突水事故

采矿工程开展时，不良的地质条件可能会造成突水事故的出现，比如，在构造、矿压和水压的综合作用影响下，再加上开采作业的进行，隔水层将逐步被破坏，最终可能会引起突水事故，这类事故有着突发性特点，且在发生了此类事故后，对开采作业造成的不利影响巨大。就我国矿产资源开发中的突水事故原因调查，地质条件是主因，如果现场的水文地质不良或者在开采中缺乏对水文地质情况的全面把控，突水事故的发生将会引起重大的人员伤亡，开采作业无法正常实施。事实上，对任何的矿山开采作业而言，在未实施开采之前，煤层与围岩处于相对平衡的条件下，随着开采作业的持续进行，这种平衡状态将会被打破，伴随着顶板塌落、底板破裂等现象的发生，地下水可逐步经由裂隙进入到工作面，引发较大的水害威胁。矿井水灾的控制方面，可从充水水源、充水途径和充水强度的角度来进行。首先，在充水水源方面，主要为构造与岩溶水、采空区积水、裂隙水、大气降水、地表水几种，引发矿井水灾的主要原因为构造及岩溶水、采空区积水。采掘作业的进行中，如果存在了断层现象，将导致原先完整的岩体被破坏，采掘作业的持续开展将导致在现场形成导水通道，产生导水裂隙诱发的突水事故。

2.2 瓦斯事故

随着矿产资源需求的增加，我国的各类矿产资源，其开采力度都相对增大，在开采深度增加的同时，所面临的地质条件也越来越复杂，在瓦斯压力逐步增大的过程中，所面临的开采安全风险也相对较大。根据采矿工程中瓦斯突出的原因调查，主要是因为采掘作业进行中，煤层受采掘作业的影响而诱发了地应力，煤层与围岩中瓦斯赋存平衡条件的打破，导致其中所赋存的瓦斯被大量释放，最终诱发瓦斯事故。

2.3 冒顶事故

各种矿产资源的开发中，冒顶事故出现的频次也相对较高，此类事故的发生一般由多种因素所引起，但地质构造却是其中最为重要的原因。比如，在一些采矿工程现场，分布有小断层，且构造裂隙发育明显，难以保障岩层的完整性，采矿作业的持续开展，必将诱发较为严重的顶板事故；冲蚀带的存在使得在煤层与顶板层之间形成了薄弱面，增大了顶板事故的发生几率；相变带的产生同样会引发冒顶事故，相变带指的是顶板巾不同岩性所构成的岩性差异比较大的分界面，在此下方很可能形成冒顶区域。

3 矿山采矿安全管理现状

3.1 重视度的严重不足

任何类型的矿产资源开发中，为保障采矿安全目标的实现，都必须要从根本上重视安全管理工作，只有在企业内部从思想上意识到了采矿安全的重要性，企业领导层才更愿意增大在安全管理方面的各种投入。但显然，我国的矿山行业发展还不成熟，存在有很多的中小型矿山企业，不同规模、类型的矿山企业，对采矿安全的认识和重视程度都有各自的区别，在一些矿山企业中，技术监管人员、采矿作业人员、领导层对采矿安全的重视不够，在长期的工作过程中，更为关注企业本身的效益，力求提供企业经济效益的实现来实现个人利益的最大化。正是因为思想上对采矿安全的重视度不够，导致在采矿作业的实施中，时常出现安全事故。一些矿山企业内部虽然制定了安全监管工作规范，但负责此项工作的监管人员玩忽职守，未履行好其监管职责；一些矿山企业内部，领导层所下发的安全管理指示并未下发到基层作业人员手中，领导层和基层员工的联系不强，没有就采矿安全工作达成一致性意见，因为二者的沟通及时不顺畅，导致一些安全管理方面的工作无法全面推进；采矿作业人员是参与采矿工程的主体，但很多采矿人员的安全意识不足，企业在招聘采矿人员的过程中，未做好对这些人员的专业能力、心理素质和安全意识关注，也未在这些人员正式上岗之前做好培训和考核，很多开采作业人员的专业素质偏低，并不能在实际的工作中意识到采矿工程所存在的安全威胁，不具备基本的应急能力和防护能力，因为专业技能和安全素质不过关，导致一些本可以避免的安全事故无法通过人员的安全处理和应急防护来应对，导致事故发生时的人员伤亡巨大。因此，对任何的矿山企业，为有效应对在采矿过程中的诸多安全问题，就必须要从根本上意识到采矿安全的重要作用，领导层、监管部门必须要带领广大的矿山作业人员，积极参与到安全管理的工作中来，提高在企业内部采矿安全的全员参与度，使得采矿安全责任并非集中在某一部门或者特定人身上。

3.2 设备匮乏及不完善

由于在采矿工程的实施中常常会遇到很多复杂的地质条件，为克服不利地质条件所造成的干扰，矿山企业在采矿作业的实施过程中，除了要选用先进的采矿工艺和技术，更需要结合采矿工程现场的具体情况，配置各种先进的设备，以发挥设备的功能优势。就当下采矿安全管理的现状来看，设备配置和使用情况也会影响到采矿安全，因为在矿山行业现代化发展的过程中，市场上出现了越来越多的新型设备，这些新型设备的使用，可在一些环节替代人工作业，也就可提高作业安全性。但市场上的新型设备，往往对应着较高的投资，对于一些大型采矿企业而言，有足够的资金来负担这部分费用，但对于一些小型的矿山企业而言，其产能有限，一般无法有足够的资金来进行设备的更新和改进，在采矿工程的实施中所采用的设备，很多都为老旧设备，日常的工作中也没有安排专人来负责设备的养护与保养，常常会引起设备问题而引起采矿安全事故。

4 采矿安全的防治措施

4.1 强化安全监管工作

矿山企业的采矿安全管理工作，是一项十分复杂的工作，为保障此项工作的高效进行，在矿山企业内部必须要对采矿安全有正确的认知，只有从思想上意识到了安全管理工作的重要性，矿山企业才能从自身的实际情况出发，增强在采矿安全方面的人才、资金、技术和设备等投入。首先，矿山企业的领导层，需在长期的采矿工程实施中，对采矿安全有极高的重视度，并逐步在日常的工作中，将采矿安全的相关理念向基层作业人员渗透和传输，加强与基层作业人员的交流，使得基层人员也可逐步意识到安全工作的重要性。其次，在矿山企业内部，应将安全管理放在首要的位置，在企业的核心发展理念中添加安全防范的内容，使得企业内部的全部人员，都可在自身的工作岗位上，按照安全管理的相关规定，履行各种的职责和义务，定期在企业内部开展安全知识讲座，通过安全宣传和培训，提高企业人员对安全管理工作的认知。第三，在采矿工程实施的全过程中，应做好安全监管安全，在企业中设置安全监管机构，并选派专业的安全监管人员，使得在采矿工程实施的一切环节，都有对应的安全监管人员来负责监管工作，一旦发现了不符合安全作业的行为，立即告知并责令整改。

4.2 更新和完善采矿所需设备

地质条件对采矿安全的影响非常直接，为实现采矿安全的最终目标，还应该从设备的配置、更新和使用方面出发。随着当下矿山行业的转型发展，越来越多的矿山企业都引入了现代化的机械设备，这些设备的使用，使得在生产的过程中，可发挥设备的功能优势。对于市场上的采矿设备，一些设备中引入了很多的现代化技术，在这些技术支持下，采矿设备突破了原先的功能限制，可满足现代化采矿的要求。因此，由于采矿设备对安全管理工作的重要作用，各个矿山企业都应该尽可能根据矿山工程现场的地质条件、可能面临的安全风险，配备现代化采矿设备。由于采矿设备多以大型设备为主，这些设备虽然前期投资较大，但在后期给矿山企业创造的效益却是非常大的。每个矿山企业都应该从自身的实际情况出发，预留足够的资金用于采矿设备的更新、维护与检修，使得在采矿工程的实施中，可实现人工作业与机械作业的高度结合，发挥机械设备的功能优势与作用。正式的采矿作业实施之前，矿山企业中的各个部门，需针对采矿作业现场的情况，进行采矿设备的选择与配置，确保所选择的采矿设备种类、型号可满足实际需求。在设备使用的过程中，将采矿设备的维修和保养作为常态性的工作来抓，经由维修和保养来解决设备使用中的诸多问题。

4.3 制定最科学的采矿作业方案

为使得现场的各项采矿工作可高效、安全实施，相关人员在采矿作业的开展中，应综合考虑多方面的因素，选择最为恰当的采矿工艺，制定完整的采矿作业方案，在此方案中细化每个作业细节，保障在后续采矿作业的实施过程中，各个部门、岗位人员都可按照相应的采矿工作方案，来组织规范化的采矿作业，减少采矿作业中的各种安全风险。因为每个采矿工程现场所面临的环境条件都有所不同，在采矿作业方案的制定中，需综合考虑以下几个方面的因素：

4.3.1 矿层厚度

当矿产资源现场的矿层厚度有所差异时，也需结合各自的矿层厚度来进行采矿工艺的选择。一般情况下，如果矿层相对较厚，多选用核层或者分层开采的方式；但如果现场为薄矿层，可引入一次采全厚的工艺。矿层厚度通过对采矿工艺的选择来影响到作业的安全性，在采矿方案的确定之前，矿山企业要组织专人深入到开采作业现场，开展全面的矿层厚度调查与测量，根据调查结果来进行开采工艺的调整。

4.3.2 矿层的地质构造状况

采矿安全受到地质条件的影响最为直接，在开展采矿工作的过程中，为保障安全目标的实现，各个矿山企业在采矿方案的确定中，也需加强对矿山现场地质构造情况的分析，以根据其分析结果来选定采矿方式。矿产资源的形成周期长，特殊的形成要求使得矿产资源多分布在相对复杂的地质条件下，在开采作业的进行中，有关作业人员应与安全管理人员充分协商，就现场开采作业中可能遇到的地质条件安全问题，制定有针对性的安全防护措施。以埋藏条件不稳且构造较为复杂的煤层来说，在开采工艺的选择上，一般选用的是普采的方式；但如果为多走向断层，为提高开采作业的安全性，更适宜采用走向长壁的方式；多倾斜断层煤层条件下，倾斜长壁更为适用。总之，不论在采矿工程中面对的是哪种的地质条件，都应该从安全性的角度来分析，选择恰当的工艺。

4.3.4 矿层的含水性

含水性同样也是开采作业进行中需重点考虑的方面，如果在开采作业的进行中缺乏含水层了解，所选择的开采工艺、设备，制定的开采方案，都可能存在相应的问题，使得在后续开采作业的进行中，出现巨大的突水事故。因此，从安全性的角度，各个矿山开采作业的实施之前，都应该组织专人来进行矿层含水量的准确探测，根据结果分析在后续开采作业中所面临的不稳定因素。如果矿层的含水量偏高，需在正式的开采作业之前，开展现场土壤的水分处理，利用疏干除水的方式排水，也需要在开采作业中进行管道的科学布设。

4.3.5 矿层倾角

矿层倾角也会影响到采矿安全，因为在具体的采矿工作实施中，相关人员在采矿工艺和技术的选择方面，要考虑矿层倾角的因素，因为倾角大小直接影响到开采过程中的有关参数设定，比如，巷道布设、通风系统设计。为避免在采矿方案制定时对矿层倾角考虑不到位所引发的安全事故，在实际的开采作业之前，需组织专人深入到矿区现场开展矿层倾角的调查，根据所掌握到的具体情况，组织专人来进行采场的支护设计。

4.4 建立安全管理制度

很多因素都会影响到采矿安全，为全面推进安全目标的实现，各个矿山企业都需要在不断的发展过程中，制定完善的采矿安全管理制度，用制度来规范采矿安全工作。一些矿山企业就是因为采矿安全制度不完善导致有关作业人员在实际的工作中缺乏制度指导，使得安全事故频繁出现。针对这一方面的问题，各个矿山企业在当前及未来的发展过程中，都应该立足于自身的采矿工程实际，制定完善的采矿安全制度，在此制度的制定过程中，除了要遵循相应的法律法规标准，更需要总结采矿安全管理经验，确保采矿安全管理制度中，有关制度的可行性与科学性。在采矿安全管理制度中，应明确包含每个部门应该对采矿安全负有的责任，使得各个部门的相关人员，都可以以制度中的规定，来配合部门领导做好部门安全管理工作。其次，在采矿安全管理制度中，应有相应的责任制度和奖惩机制，经由在采矿安全方面的责任落实和奖惩实施，来提高各个部门、岗位人员的安全意识。

5 结语

采矿安全关乎矿山企业的经济、社会效益实现，在当前矿山行业快速发展的过程中，各个矿山企业都越发意识到了采矿安全的重要性，但因为地质条件对采矿安全的重要影响，在实际的采矿安全工作推进中，矿山企业需从制度建设、设备更新等多个角度来实施，以保障采矿安全工作的高效性、全面性。