地下矿山开采安全技术.doc

金属非金属地下矿山是指开采金属矿石、放射性矿石以及作为化工原料、建筑材料、辅助原料、耐火材料及其他非金属矿物（煤炭除外）的地下矿山。地下开采是通过地表向下掘进一系列通达矿体的井巷来开采矿石的方法，具有投资少、适应性强、占地面积小等优点。地下开采是一个复杂的生产过程，必须综合运用地质、开拓、掘进、运输、提升、通风、爆破、动力、安全技木及组织管理等科学枝术。 第一节 地下开采概述 一、开采范围与开采顺序 （一）矿区、矿田和井田 划归一个公司或矿务局开采的矿床叫矿区，划归一个矿山开采的矿床或其一部分叫矿田，划归一个矿井（坑口）开采的矿床或其一部分叫井田。一个矿区可包括一个或几个矿田，一个矿田可包括一个或几个井田。 矿区、矿田和井田绝大多数是按自然赋存条件划分的。生产中往往将一个大矿体或比较邻近的若干矿体划为一个井田进行独立开采。一般认为井田的走向长度500～800m，深度500～600m，开采较为经济合理。 （二）阶段和采区 在井田范围内开采倾斜和急倾斜矿床时，每隔一定的垂直高度要掘进与矿床走向一致的主要运输平巷，将井田沿垂直方向划分为一个个的矿段，这种矿段称为阶段或中段。阶段的长度等于井田边界沿走向的长度，阶段高度等于上下两个相邻阶段平巷间的垂直距离。缓倾斜矿床的阶段高度通常为20～30m，急倾斜矿床的阶段高度通常为50～60m，也有高达 80～120m的。 阶段高度主要取决于矿体的赋存条件和使用的采矿方法。合理的阶段高度应在保证安 全的前提下，使开采每吨矿石的总费用最小，新阶段的准备时间最短。 在阶段范围内，沿矿体走向把阶段划分成若干采区或矿块。它是进行采矿工作的基本单元，一般都有采区运输、通风、联络等通道，可独立地完成全部回采工作。采区的范围是沿倾斜方向以上下两个阶段平巷为界，沿走向以采区天井为界（有时以间柱中心线或假想的垂直分界线为界），采区的大小用采区长度、采区高度及采区的宽度尺寸表示。 （三）开采顺序 井田中阶段的开采顺序一般是由上而下，先采上部阶段，后采下部阶段，称为下行开采。在某些特殊条件下也可采用由下往上的回采顺序，即上行开采。 在阶段中，各采区沿走向的开采顺序是以主井或主平硐为标准的。主井或主平硐位于阶段的中部或附近时，则主井或主平硐把阶段划分为两翼，两翼可同时回采，也可以一翼采完后再采另一翼。前者称为双翼回采，后者称为单翼回采。主井或主平硐位于阶段的端部时，整个阶段均在主井或主平硐的一侧，此时阶段的回采称为侧翼回采。 在阶段的每翼中，采区沿走向的开采顺序是由主井或主平硐向井田边界方向回采，称为前进式回采；由井田边界向主井或主平硐方向回采，称为后退式回采。初期向井田边界前进式回采，当阶段采准完成后，又从井田边界开始后退式回采时，称为联合式回采。 当开采相邻较近的矿体时，特别是开采平行矿脉群时，应先开采上盘的矿体，后开采下盘的矿体。 当把采区划分为若干矿房和矿柱后，先采矿房，后采矿柱，称为二步骤开采。而采区不划分矿房、矿柱时，阶段以采区为单位一次采完，称步骤开采。 二、开采步骤 地下矿山开采的主要步骤如下。 1．开拓工作 指从地面掘进一系列井巷达到矿床，使矿床连通地面，形成行人、运输、通风、排水、供电、供风、供水等系统。 2．采准工作 指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为回采的独立单元，并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。采准系数是指每一千吨矿块采出矿石总量所需掘进的采准、切割巷道米数。 3．切割工作 指在已采准完毕的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间。 4．回采工作 包括落矿、运搬和地压管理等三项主要作业。 （1）落矿是以切割空间为自由面，用凿岩爆破方法崩落矿石。一般根据矿床的赋存条件、所采用的采矿方法及凿岩设备，选用浅孔、中深孔、深孔和药室等落矿方法。 （2）矿石运搬是指在矿块内把崩下的矿石运搬到阶段运输巷道，并装入矿车。运搬方法主要有重力运搬和机械运搬（电耙、装运机、汽车等）。 （3）地压管理是指在回采过程中或矿石采出后，为保证开采工作的安全，对采场、矿柱、巷道及上下盘围岩所发生的变形、破坏、崩落等地压现象采取必要的技术措施，控制地压和管理地压，消除地压所造成的不良影响。 三、地下开采矿山安全生产的基本条件 （1）地下开采矿山的井口和平硐及其主要构筑物的位置应不受岩移、滑坡、滚石、地表塌陷、山洪暴发和雪崩的威胁。井口标高应在历年最高洪水位l～3rn以上。 （2）主要井巷的位置应布置在稳定的岩层中，避免布置在含水层、断层和受断层破坏的岩层中，特别是在岩溶发育的地层的流砂中。若难以避开时，应由专门设计，并报主管部门批准。 （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，两个出口之间的距离不能小于30m；各个生产中段（水平）和各个采场必须要使两个能上下人的安全出口与直达地表的安全出口相通。矿山两个通往地面的安全出口中，如有一个出口不适于人员通行时，应停止坑内采掘工作，直至修复或设置新出口时为止。 （4）采矿方法和开采顺序合理，并符合安全规程的要求。 （5）选用适应顶板特点的支护型式和器材，井下巷道断面的宽度和高度应满足生产和行人的要求。 （6）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、设备设施的设置和质量以及通风的风质、风量、风速要符合矿山安全规程的要求。 （7）矿井开采的防排水、防尘供水、供电、照明安全可靠，对开采中产生的噪声、振动、有毒有害物质等有预防措施。 （8）提升运输系统的安全保护和信号装置齐全可靠，其设备的选择、安装、试运转要符合安全要求；按规定选择电气设备、仪器仪表，其安装和保护装置符合要求并安全可靠。 （9）尾矿和排上场的设置符合安全规程的要求。 （10）有自燃倾向的矿井需安装完善的防灭火系统，消防器材、材料配置及数量要符合要求。 （11）按规定建立矿山救护组织，配备救护器材，制定了事故应急救援预案。 （l2）安全生产规章制度健全，按要求设置安全管理机构，配置安全管理人员，对特种作业人员按规定进行教育培训与考核，持证上岗。 第二节 井巷工程安全技术 一、矿床开拓及安全要求 为了开发地下矿床，首先需要从地表向地下掘进一系列井巷通达矿体，使地表与矿床 之间形成完整的运输、提升、通风、排水、行人、供电、供水等生产系统，这些井巷的开掘工作称为矿床开拓。为开拓矿床而掘进的井巷称开拓井巷，所有的开拓井巷在空间的布置体系就构成了该矿床的开拓系统。 开拓井巷分为主要开拓井巷和辅助开拓井巷。凡属主要运输、提升矿石和矿内通风的 井巷，均为主要开拓井巷；采矿时仅起辅助作用的井巷称为辅助井巷，如通风井、充填巷道、专用安全出口、水泵站积水仓等。 （一）矿床开拓方法 根据主要开拓巷道形式的不同，矿床开拓可分为平硐、竖井、斜井、斜坡道和联合开拓五大类。按井巷与矿床的相对位置可分为下盘开拓、上盘开拓和侧翼开拓。矿床开拓方法分类见表6–1。 （二）平硐开拓 平硐开拓适用于开采赋存于侵蚀基准面以上山体内的矿体，具有建设速度快、简便经济、安全可靠和管理方便等特点。根据平硐与矿体的相对位置，平硐开拓有沿矿体走向（沿脉）布置和垂直矿体走向（穿脉）布置两种方案。一般布置在下盘围岩，主平硐长度较短和工业场地开阔的地方。 平硐是行人、设备材料运输、矿渣运输和管线排水等设施的通道，同时还是矿井通风的主要巷道。因此，平硐必须设有人行道、排水沟、躲避碉室和各种管线铺设的空间，以满足安全和实现多种功能的需要。主平硐运输可以是有轨的，也可以是无轨的，有轨运输又分为单轨和双轨两种。无轨运输一般均用单车道布置，其中设有错车场。平硐运输坡度为3‰～4‰重车下坡。 平硐开拓时应注意的安全问题主要有 （1）当矿石有黏结性或围岩不稳固时，矿石可采用竖井、斜井下放或用无轨自行设备经斜坡道直接将矿石运往地表。 （2）主平硐排水沟的通过能力，应保证平硐水平以下矿床开采时，水泵在20小时内正常排出一昼夜涌水量。主平硐水沟坡度一般为3‰～5‰。 （3）平硐人行道，有效净高不得小于1．9m，有效宽度应满足人力运输的巷道不小于0．7m；机车运输的巷道不小于0．8rn；无轨运输的巷道不小于1．2m；带式输送机运输的巷道不小于1．0m。 （4）平硐出口位置不受山坡滚石、山崩和雪崩等危害；其出口标高应在历年最高洪水位1m以上，以免被洪水淹没；同时也应稍高于贮矿仓卸矿口的地面水平。 （三）竖井开拓 当矿体埋藏在地表以下倾角大于45或倾角小于45而埋藏较深的矿体，常采用竖井开拓。当开采深度超过800m，年产量80万吨以上时，无论矿床倾角如何，应优先考虑竖井开拓。按竖井与矿体的相对位置，坚井开拓可分为下盘竖井、上盘竖井、侧翼坚井和穿过矿体（矿脉）竖井四种布置方案，如图6–1和图6–2分别为下盘竖井和上盘竖井开拓示意图。竖井按提升容器可分罐笼井、箕斗井和混合井；按用途可分主井和副井。 竖井开拓时应该注意的安全问题主要有 （1）主副井尽可能布置在矿体厚度大部分的中央下盘，且尽量集中布置，不占用或少 占用农田。井口标高应高出当地历史最高洪水位1m以上。在中央或主副井之间布置破碎 系统时，主副井间距应在50～100m之间。应避免压矿，并布置在开采后地表移动区之外 20m远的地方。 （2）提升竖井作为安全出口时，必须设有提升设备和梯子间。梯子和梯子间平台等构 件，要有足够的强度并要考虑防锈蚀措施。梯子间的设置，必须符合金属非金属矿山安 全现程的规定。 （3）位于地震区的竖井出口，当井深超过300m时，每隔200m左右应在井筒附近设 一休息室（硐），并与梯子间平台相通。当设计地震烈度为8～9度时，处于表土段的井筒 直至基岩内5m，必须用双层钢筋混凝土作井颈；靠近井口的各种预留硐口（压气管硐、水管硐、通讯硐）应尽量错开布置，避免在同一水平截面或竖直面内将井壁削弱过多，必要时井壁需进行加固。 （4）井筒有淋水时，马头门以上1～2m处须设集水圈。 （5）深井地温随深度的增加而增加，必须采取降温措施，井筒断面应考虑制冷管道的敷设和增加备用管道的位置。 （四）斜井开拓 斜井开拓适用于开采倾斜或缓倾斜矿体，特别是埋藏较浅的倾角为20～40的层状矿体。该法具有施工简便、投产快、工程量少和投资小等优点，在中、小型矿山应用较为广泛。斜井井筒的倾角根据矿体产状、矿山规模和使用的提升设备确定，一般不大于45。 按斜井和矿体的相对位置，通常有脉内斜井开拓、下盘脉外斜井开拓、侧翼斜井开拓三种开拓方式。 斜井开拓时的安全要求主要有。 （1）下盘斜井必须与矿体保持一定的距离，其距离应根据矿体下盘变化确定，一般应大于15m。脉内斜井必须在井筒两侧留保安矿柱8～I5m。 （2）斜井倾角大于或等于12时，斜井一侧须设人行台阶；倾角大于15时，应加设扶手；大于30时，应设梯子。斜井人行道必须符合下列规定人行道的有效宽度不小于1．0m；人行道的有效净高不小于1．9m；运输物料的斜井，人行道与车道之间，应设坚固的隔墙。 （3） 矿车组斜井井筒一般应取同一角度，中途不宜变坡；特殊情况下斜井下段倾角可大于上段倾角2～3。 （五）斜坡道开拓 斜坡道开拓是采用无轨运输方式的开拓方法。采场与地表通过斜坡道直接连通，矿石、矿渣可用无轨运输设备直接由采场运至地面，人员、材料和设备等可通过斜坡道上下运输，十分方便，从而简化了采矿工序。如图6–3所示。 目前国内不少小矿山采用拖拉机和农用汽车运输铁矿石时，一般也采用简易的斜坡道开拓。斜坡道的宽度和高度根据运输设备确定，一般多为3m 3m～4m 5．5m。坡度一般为10％～15％。其运输路线布置有直线、折返和螺旋式三种，一般直线式和折返式斜坡道使用较多。 斜坡道开拓的一般安全要求有 （1）斜坡道须设错车道和信号闭锁装置；错车道的长度和宽度应视行驶设备尺寸而定。 （2）斜坡道断面应根据无轨设备的外形尺寸和运行速度、斜坡道用途、支护形式、风水管和电缆等布置方式确定，并应符合下列规定①人行道宽度不应小于1．2m。③无轨设备与支护之间的间隙不应小于0．6m。③无轨设备顶部至巷道顶板的距离不应小于0．6m。 （3）斜坡道坡度应根据采用的运输设备类型、运输量、运输距离和服务年限经技术经济比较确定；用于运输矿石时，其坡度不大于12％；运输材料设备时，其坡度不得大于20。 （4）斜坡道的弯道半径应根据运输设备类型和技术规格、道路条件、行车速度及路面结构确定，一般应符合下列规定①通行大型无轨设备的斜坡道干线的弯道半径不小于20m，中间联络道或盘区斜坡道的弯道半径不小于15m。②通行中小型无轨设备的斜坡道的弯道半径不小于10m。 （5）斜坡道路面结构应根据其服务年限、运输设备的载重量、行车速度和密度合理确定，一般采用混凝土路面。 （6）斜坡道应设置排水沟，并需定期清理，以保证水流畅通。 （六）联合开拓 用上述任意两种或两种以上的方法对矿床进行开拓称为联合开拓法。它取决于矿体赋存条件、地形特征、勘探程度、开采深度、机械化程度等因素。常用的联合开拓法有平硐竖井（明井或暗井）、平硐斜井（明井或暗井）、斜坡道竖井、斜坡道斜井、平硐斜坡道以及平硐、竖井或斜井与斜坡道联合开拓等。 二、立井（竖井）掘进及安全要求 （一）立井（竖井）掘进 立井（竖井）掘进的主要工序包括凿岩、爆破、出矸（渣）、清底、提升、运输和防治水等。凿岩爆破作业是立井（竖井）掘进的主要工序之一，约占整个循环时间25％左右，因此为了缩短凿岩爆破时间，提高爆破效率，必须正确选取凿岩机具和爆破器材，确定合理的爆破参数。出渣装岩工作是掘进循环中最繁重的工作，约占循环时间的50％～60左右。因此，正确选用高效的装岩机具，减少劳动强度、缩短装岩时间，是实现快速施工的根本保证。在施工中也要妥善处理井内涌水，达到加快立井的施工速度的目的。 井筒向下掘进一定深度后，应及时进行永久支护工作。为了保证施工安全，在掘进过程中往往还要采用临时支护，以维护岩帮，确保工作面的安全。常用的临时支护形式有井圈背板临时支护、锚喷临时支护、金属掩护筒支护等，常用的永久支护形式有现浇混凝土支护和喷射混凝土支护。 （二）立井（竖井）施工安全要求 立井（竖井）施工因其工艺的复杂性和工作环境的特殊性，必须采取切实可行的安全保护措施和设置必要的安全设施，这样才能保证施工的顺利进行。 1．安全设施要求 （1）立井（竖井）施工，至少需要两套独立的上下人员、直达地面的提升装置。安全梯电动稳车应具有手摇装置，以备断电时用于提升井下人员。 （2）立井（竖井）施工初期，井内应设梯子，深度超过15m时，应采用卷扬机提升人员。 （3）井口必须装置严密可靠的井口盖和能自动启闭的井盖门，卸渣装置必须严密，不许漏渣，防止发生井内坠物伤人事故。 （4）立井（竖井）施工应采用双层吊盘作业，以确保井内作业人员的安全。为保证井筒延深时的施工安全，在提升天轮间顶部的上方应设保护盖。 （5）井筒内每个作业点都要设有独立的声光信号系统和通讯装置，从吊盘和掘进工作面发出的信号，要有明显的区别，并指定专人负责，所有信号经井口信号室转发。 （6）井筒延深5～10m后安装封口平台，天轮平台距离封口平台的垂高，不得小于15m，翻矸平台应高于封口平台5m。 2．安全保护措施 （1）加强职工安全知识教育和培训，特种作业人员必须持证上岗。 （2） 井口应配置醒目的安全标志牌，实行安全警告制度。 （3） 卷扬机安全防护装置，吊桶提升速度、提升物料对信号工的安全要求，都应严格遵守矿山安全规程。完善安全回路闭锁，防止吊桶冲撞安全门。 （4）由专人负责定期对运转设备、井内提升、悬吊设施检查，发现问题及时汇报分理，并做好详细记录。 （5）对卷扬机、空压机、爆破器材存放点和井内高空作业等危险源点实行监控管理； （6）井内高空作业（大于2m），工作人员必须系牢安全带，谨防发生人员与物体坠落事件，并采取可靠的防坠措施。 （7）经常监测井筒内的杂散电流，当超过30mA时，必须采取安全可靠的防杂散电流措施。 （8）在含水层的上下接触地带及地质条件变化地带、可疑地带掘进，要加强探水。探水作业严格遵守技术规程和安全规程要求。当掘进面发现有异状水流和气体或发生水叫、淋水异常、底板涌水增大等情况，应立即停止作业，进行分析处理，确认安全后方可恢复施工。 （9）拆除延深井筒预留的岩柱保护盖，应以不大于4m2的小断面，从下向上先与大井贯通；全面拆除岩柱，宜自上而下进行。 三、平巷（硐）掘进及安全要求 在井巷工程中，平巷（硐）工程所占的比重一般要达到80％以上，工期也要超过建井工期的55％。因此，加快平巷（硐）施工速度，是缩短建设工期的重要手段之一，平巷（硐）施工主要包括掘进和支护两大环节。 （一）平巷（硐）掘进及支护 平巷（硐）掘进方法有普通钻眼爆破法、联合掘进机掘进法、风镐挖掘法和水力冲破法等。钻眼爆破法掘进是最常用的方法，其主要工序包括凿岩、爆破、装岩、转载、运输和调车等。 为了保持巷道的稳定性，防止围岩发生垮落或过大变形，巷道掘进后一般都要进行支护。巷道支护按用途分为临时支护和永久支护两类。常用的临时支护有棚式临时支护、锚杆临时支护、喷混凝土临时支护。常用的永久支护有喷混凝土支护、浇混凝土支护和喷锚网联合支护等。 （二）平巷（硐室）施工安全要求 平巷（酮室）施工，必须严格按设计和矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ 213一 79）施工；在施工前必须编制施工组织设计，在流砂、淤泥、砂砾等不稳固的含水表土层中施工时，必须编制专门的安全技术设计。 1．顶板管理 （1）平巷 （硐〕施工过程中，要设专人管理顶帮岩石，防止片帮冒顶伤人。 （2）钻眼前要检查并处理顶帮的浮石，在不太稳固岩石中巷道停工时，临时支护应架 至工作面，以确保复工时顶板不致发生冒落。 （3）在不稳固岩层中施工，进行永久支护前应根据现场需要，及时做好临时支护，确保作业人员人身安全。 （4）爆破后，应对巷道周边岩石进行详细检查，浮石撬净后方可开始作业。 2．爆破安全管理 （1）平巷（硐〕爆破时，应先通知在附近工作面作业人员，待全部撤离至安全区后，才能进行爆破，并要在所有的路口设岗，以加强警戒。 （2）在处理瞎炮时，应在爆破20min后再允许人员进人现场处理。处理时应将药卷轻轻掏出，或在距瞎炮300m处另打炮眼爆破，引爆瞎炮，严禁套老眼施工。 （3）加强爆破器材管理，禁止使用失效及不符合有关要求或国家标准的爆破器材。 3．通风防尘管理 掘进爆破后，通风时间不得小于15min，待工作面炮烟排净后，作业人员方可进人工作面作业，作业前必须洒水降尘。独头巷道掘进应采用混合式局部通风，即用两台局扇通 风，一台压风，一台排风。风筒要按设计规定安装到位，对损坏者要及时更换。 4．供电管理 （1）建立危险源点分级管理制度，危险源点处必须悬挂安全警示牌。 （2）保护电源与供电线路要确保工作正常。 （3）严禁携带照明电进行装药爆破。 5．施工组织管理 （1）开挖平巷（硐）时，要编制施工组织设计，并应在施工过程中贯彻执行。 （2）采用钻爆法贯通巷道时，当两个互相贯通的工作面之间的距离只剩下15m时，只允许从一个工作面掘进贯通，并在双方通向工作面的安全地点设立爆破警戒线。 （3）喷混凝土作业时，严格按照安全操作规程作业，处理喷管堵塞时，应将喷枪对准前下方，并避开行人和其他操作人员。 四、斜井（巷）掘进及安全要求 （－）斜井（巷）掘进及支护 斜井（巷）倾角小于20～30，其施工方法与平巷类似，但在斜井（巷）施工中，除考虑装岩、运输、支护和排水的特点外，必须妥善处理表土层的掘砌工作，还应预防跑车事故发生。斜井（巷）掘进施工由表土施工和基岩施工两部分组成。斜井井口段（又称井颈）多建在表土上及风化岩层中，井口段的长度视表土层的厚薄和斜井的倾角而定，通常延伸到基岩内3～5m。 常用的斜井（巷）永久支护有整体混凝土支护和喷射混凝土支护，临时支护可采用棚式支架支护和喷射混凝土支护。 （二）斜井（巷）施工安全要求 （1）斜井（巷）井口施工，应严格按照设计执行，及时进行支护和砌筑挡墙。 （2）必须设置防跑车装置；在斜井（巷）井口应设逆止阻车器或安全挡车板；井内应设两道挡车器，即在井筒中上部设置一道固定式挡车器，在工作面上方20～40m处设置一道可移动式挡车器。井内挡车器常用钢丝绳挡车器、型钢挡车器和钢丝绳挡车帘等。 （3）由下向上掘进30以上的斜巷时，必须将溜矿（岩〕道与人行道隔开。 （4）斜井内人行道一侧，每隔30～50m设一躲避硐；人行道应设扶手、梯子和信号装置。 （5）掘进巷道与上部巷道贯通时，应设有安全保护措施。 （6）在有轨运输的斜井（巷）中施工，为了防止轨道下滑，可在井筒底板每隔30～50m设一混凝土防滑底架，将钢轨固定其上。 （7）在含水层的上下接触带及地质条件变化地带、可疑地带掘进，应认真实行防突水措施，防止工作面突水事件发生。 五、天井、溜井掘进及安全要求 （一）天井、溜井掘进及支护 在矿山掘进工程施工中，天井及溜井的施工难度最大。这是因为一是独头掘进，通风、检、撬工作面浮石困难；二是作业条件差，劳动强度大；三是由于天、溜井需要与上阶段巷道贯通，施工质量要求高。因此，在天、溜井施工中，除普通法掘进天、溜井外，一些矿山应用“吊罐法”、“爬罐法”、“钻井法” 和“深孔爆破法”等掘进方法。 溜井的井壁易受矿石的冲击、磨损及二次破碎等损害，需要对其进行加固和补强加固等。溜井破损较严重的地方主要是倒矿口和放矿口，磨损严重的地方是井筒。根据磨损程度可采用钢纤维混凝土加固，放矿口可采用锰钢板加固，通过矿量不大的溜井也可以采用混凝土或石料砌筑加固。在岩石不稳固或破碎带中掘进天井，一般可采用木框法支护或喷锚支护。 （二）天井、溜井施工安全技术要求 天井、溜井施工，必须严格按照设计和矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213一79）进行施工，矿山必须编制天、溜井施工设计和施工组织设计图。 1．普通法、吊罐法和爬罐法施工的安全要求 普通法、吊罐法和爬罐法掘进天、溜井时，作业人员要进人井内，应注意以下事项 （1）每次爆破后，必须加强局部通风，半小时后方可允许人员进人井内。 （2）首先要检、撬浮石，而且要保证两人作业，一人照明，一人检撬。 （3）井壁破碎或不稳固时，应支横撑柱或安装锚杆维护。 （4）凿岩平台要安装稳固，出渣间和人行间的隔板要严密结实，防止渣石掉入人行间。每隔6～8m设一平台，内设人行梯子。 （5）用吊罐法施工时，严防发生“翻罐”和“蹲罐”事故；凿岩时吊罐要架牢，防止摆动。爬罐法施工时，导轨要固定牢靠，并防止爆破崩坏或崩松导轨，而发生吊罐事故。 （6）必须设立信号联络装置。可采用电铃、灯光和电话或复式信号系统，保持罐内人员与绞车司机之间的联系，确保罐笼提升、下降时的安全。 （7）应选用安全系数k≥13的粗钢丝绳、提升能力大的慢速绞车，电动机要有过电流保护装置。 2．钻井法施工的安全要求 （1）采用“上扩法”时，岩渣可以自重下落，操作人员应采取防护措施以避免落石伤人的事故的发生。 （2）采用“下扩法”时，岩渣由导孔排出，下面操作地点粉尘大，坠石容易伤人。要加强通风和降尘措施，并采取防止落石伤人的安全措施。 （3）设专人负责定期对钻井设备进行检查和维护工作，确保设备在运转时的正常进行。 3．深孔爆破成井法施工的安全要求 （1）中心孔一定要按设计施工，确保一次成井。 （2）作业人员不准站在中心孔下方，防止中心孔内掉石伤人事故的发生。 （3）盲天井施工时，为保证一次爆破达到设计高度，一般掏槽孔要超深1．5～2m，辅 助孔超深1．0～1．5m，周边孔超深0．5～1．0rn；并且要防止发生炮孔挤死或堵塞。 六、井巷维护 为了保证矿井正常生产，对已破坏的巷道应及时修复，使其处于良好状态。巷道的修复工作应根据支护结构、工作条件、支护破坏程度等情况采取不同的措施。下面介绍砌混疑土、喷混凝土、架棚等巷道的修复方法。 （一）砌混凝土巷道的修复 1．局部加固法 局部加固法主要适用于料石砌旋或混凝土砌旋的巷道修复。若巷道拱顶受到局部地压 作用而产生纵向或横向裂缝，旋体仍能起支撑作用，且仍能满足使用要求时，可采取喷射混凝土或内套拱形槽钢支架来处理，喷层厚度一般20～30mm。经过一段时间，若旋体又产生裂缝可重复喷射。 若旋体拱顶均产生裂缝，并且有失稳的危险，可用钢轨作骨架，在两架钢轨间铺设模板，在模板内浇灌约为700mm厚混凝土，进行整体加固。 如果重要硐室处于松软岩层中，地压显现很大，旋体破坏变形严重，采用加固方法以奏效时，此时应考虑其他加固方案。 2．砌旋巷道返修 返修巷道必须由外向里分段进行，其施工方法和新掘巷道基本相同。值得注意的是，前方待返修的5～10m巷道必须用木棚或拱形金属支架进行加固，以防止在拆除旧旋体时发生冒顶事故。此外，返修段巷道一旦开挖后，应及时支护，支护过程接顶必须严格。 （二）锚喷巷道的修复 若喷层开裂，局部出现剥落现象，而锚体仍能有效地发挥作用，此时只要挖掉破坏的喷层，在原有喷层上再喷一层混凝土即可。若围岩及喷层破碎严重，除打锚杆加固外，还应挂设金属网；压力特别大时，还要增设钢筋架，以增加锚喷支护的刚度。 处于断层破碎带的巷道，可考虑注浆固结围岩，然后用锚喷网或砌混凝土方式加以修复。 （三）棚式支架巷道的修复 在棚式支架巷道中，若只有一根棚腿折断。先在折断棚腿的顶梁支上撑柱，并将顶梁抬高20～50mm，撤出折断的棚腿，修整侧帮松脱围岩，然后换上新的棚腿，背好背板即可；若一架棚子的两根棚腿均被压坏，而棚梁完好无损，此时可采用两根临时支柱支撑顶梁，撤出两侧压坏的棚腿，然后分别更换棚腿即可；若连续有2～3架支架的棚腿都在巷道一侧折断，此时可在压坏棚腿的一侧用抬棚将棚梁托起，然后更换被折断的棚腿。 若支架顶梁被压坏，且顶梁上部有浮石，则应在折断的顶梁前后安设中间棚子，控制顶部岩石，防止发生冒落事故，然后再更换压坏的顶梁。 第三节 采矿方法及其安全技术 一、采矿方法的分类及其适用条件 根据回采时地压的管理方法不同，将金属非金属地下矿山的采矿方法划分为三大类，即空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。 （1）空场采矿法 将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，即先采矿房后采矿柱，以围岩本身的强度及矿柱来支撑采空区的顶板。因此，矿体和围岩稳固是其应用的基本条件。 （2）充填采矿法 分两步回采，第一步回采时，随回采工作面的推进，用充填材料填充采空区，防止矿岩冒落。因此，不论矿岩是否稳固，均可以采用。 （3）崩落采矿法 为一步回采，随回采工作面的推进，同时崩落围岩并充满采空区，达到控制和管理地压的目的。围岩不稳固也可以采用。 不同的采矿方法除满足其基本条件外，还依据矿体的产状和开采技术条件，派生出各种不同的采矿方法，详见表6–2。 此外，溶浸采矿法在金属矿山，如铀矿、金矿和铜矿有比较广泛的应用，在锌、锡和镍矿中也有应用。 二、关于采矿方法的一般安全规定 （1）地质资料比较齐全，赋存条件基本清楚的中型矿山，应有采矿方法设计图，作为施工依据。产状、赋存条件缺乏的矿体，必须在开拓、采准过程中，及时进行补充勘探，做出块段或矿块的采矿方法设计图。 （2）采矿方法必须根据矿体的赋存条件、围岩稳定情况、设备能力等因素谨慎选择。厚度大或倾角缓的矿体，采用留矿法时，应合理地布置底部结构，防止底板留矿。没有足够符合要求的木材时，不应采用横撑支柱法等耗用大量木材的采矿方法。 （3）每个采场都要有两个出口，并上下连通。安全出口的支护必须坚固，并设有梯子。 （4）在上下相邻的两个中段，沿倾斜上下对应布置的采场使用空场法、留矿法回采时，禁止同时回采，只有上部矿房结束后，才能回采下面采场。 （5）采用全面采矿法时，回采过程中应周密检查顶板。根据顶板稳定情况，留出合适的矿柱。 （6）采用横撑支柱采矿法时，横撑支护材料应有足够强度。要搭好平台后才准进行凿岩作业。禁止人员在横撑上行走。采区宽度（矿体厚度）不得超过3m。 （7）矿柱必须合理地回收。设计回采矿房时，必须同时设计回采矿柱。本中段回采矿房结束后，应及时回采上一中段的矿柱。 （8）回采过程中，必须保证矿柱的稳定性及运输、通风等巷道的完好，不允许在矿柱内掘进，有损其稳定性的井巷。回采矿房至矿柱附近时，应严格控制凿岩质量和一次爆破炸药量，技术人员要及时给出回采界限，严禁超采超挖。 （9）地压活动频繁、强度大的矿井，应有专管地压的人员。地压人员对全矿各地段进行日常监察，发现险情（如支护歪斜、破损、顶板和两帮开裂等）．应及时报告，通知有关人员。并分析原因，进行处理。个别地压活动频繁、顶板破碎、有冒落可能的采场，应由有经验的人员，每班进行检查，指导凿岩方式，避免发生大冒落。发现冒落预兆，应立即由有经验的人员每班进行检查，指导凿岩方式，避免发生大冒落事故。发现冒落预兆应立即撤出全部人员。 （l0）采空区应及时处理。视空区体积及潜在危险大小采取不同的处理办法。体积大，一旦塌落会造成下部整个采场或整个矿井毁灭性灾害的，应采用充填法或采用强制崩落的方法及时有效地进行处理。体积不大或远离主要矿体的孤立采空区，可采用密闭方法进行处理。密闭墙的强度应满足能够抵御塌落时所产生的冲击波的冲击。 （11）在漏斗放矿时，放矿工应和采场搬运工取得联系，不宜同时往溜井倒矿，以免矿石流冲出伤人。 三．空场采矿法及安全要求 空场采矿法适用于矿岩中等以上稳固、矿岩接触面较明显、形态较稳定的矿体。其特点是将矿体沿走向划分成矿房和矿柱，分两步骤回采；矿房回采时，采空区顶板主要依靠矿岩自身的稳固性和矿（岩）柱来支撑；矿房回采完毕后，有计划地回采矿柱或不采矿柱，并及时处理采空区。空场采矿法的优点是成本低，生产能力和劳动生产率高。缺点是采空区留下大量矿柱，且回采困难，采空区需处理。 空场采矿法可分为分层（单层）空场法、分段空场法和阶段空场法（阶段矿房法）。分层空场法又可分为全面采矿法、房柱采矿法和留矿采矿法。 空场采矿法的安全要求主要有 （1）加强顶板管理。顶板管理主要是对顶板的监测控制，是应用各种手段和方法，对井下采矿过程中所形成的空间、围岩、顶板的观察和测定，分析掌握其变形、位移等的变化情况和规律，获得其大冒落前的各种征兆．以便制定相应的防范措施，保证作业人员和设备的安全。 （2）根据矿山地质条件，岩石力学参数以及大量监测数据的规律和经验，选择修正矿块的结构参数、回采顺序、爆破方式等控制地压活动，降低冒落的危害。 （3）根据采场结构、面积大小，结合地质构造．破碎带的位置、走向，矿石的品位高低等因素，在矿岩中选留合理形状的矿柱和岩柱，以控制地压活动，保护顶板。在矿柱中，必须保证矿柱和岩柱的尺寸、形状和直立度，应设有专人检查和管理，以保证其在整个利用期间的稳定性。 （4）在矿房回采过程中，不得破坏顶板；采用中深孔或深孔爆破时，应严格控制炮孔的方位和深度，不许穿透暂不回采的矿柱。 （5）及时回采矿柱和处理采空区。 （6）采用分段采矿法时，除回采、运输、充填和通风用的巷道外，禁止在采场顶柱内开掘其他巷道；上下中段的矿房和矿柱，应尽量相对应，规格应尽量相同。 （7）采用浅孔留矿法采矿时，应遵守下列规定①在开采第一分层前，应将下部漏斗和喇叭口扩充完毕，并充满矿石；②每个漏斗都应均匀放矿，发现悬空应停止其上部作业，经妥善处理悬空后方准继续作业；③放矿人员和采场内的人员要密切联系，在放矿影响范围内不准上下同时作业；④每回采一分层的放矿量，应控制在保证凿岩工作面安全操作所需高度，作业高度一般应控制在2m左右。 （8）加强矿山安全管理工作，健全各项规章制度，对人员、财产、设备进行合理分配。 四、充填采矿法及安全要求 充填采矿法是随着回采工作面的推进，用充填料对采空区进行充填的采矿方法。充填 是该法回采过程中必不可少的工序，其作用是及时处理采空区，控制地压，并为回采工作创造方便和安全条件。矿房采空后，一次性充填采空区，以控制采空区围岩变形破坏，使相邻矿柱及矿房得以顺利回采，称为嗣后充填。 充填采矿法适用地表需要保护，矿石经济价值高，上部或相邻矿体暂不开采，矿石或围岩具有自燃性和开采技术条件复杂的矿床；适用于开采任何厚度、任何倾角，矿石和围岩从稳固到极不稳固，以及形态复杂的矿体。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。 充填采矿法的安全要求主要有 （1）采场必须保持两个出口，并设有照明设备。顺路行人井、溜矿井、泄水井（水砂充填用）和通风井都应保持畅通。 （2）水砂充填料的最大粒径不大于管径的1／4，胶结充填料的最大粒径不大于管径的 1/5。 （3）上向分层充填采场，必须先施工充填井及其联络道，然后施工底部结构及拉底巷 道、以便尽快形成良好的通风条件。当采用脉内布置溜矿井和顺路行人井时，严禁整个分层一次爆破落矿。 （4）采场凿岩时，炮眼布置要均匀，沿顶板构成拱形。装药要适当，以控制矿石块度。 （5）每一分层回采后要及时充填，确保充填质量。最后一个分层回采完后应接顶严密 （6）禁止人员在充填井下方停留和通行。充填时，各工序间应有通讯联