非煤矿山地下开采中的采场安全维护技术

姚泽春

(湖南辰州矿业股份有限公司， 湖南 怀化市 419607)

随着国家对矿山安全的重视，安监部门对安全事故的责任追究更加严厉，通过领导带班下井、安全标准化达标、安全六大系统建设等，企业对安全的投入也越来越大。现在许多非煤矿山在进行地下开采，采场的安全维护一直是所有矿山安全技术与采矿技术相关技术人员必须处理好的关键问题。由于不同的矿山采场选用的安全维护技术也不尽相同，因而时常可以听到一些矿山采场发生安全事故，采场的安全维护技术也引起大家的关注。

1 采场安全维护技术选择原则

在非煤矿山中，岩石的稳固性一般都比较好，采场里面一般情况下不需进行安全维护，但对于顶板条件不太好的情况，为了保障施工人员的安全作业，必须对采场进行安全处理。非煤矿山中的采场维护有多种方法，不同的矿山采用的采矿方法不同，各自擅长的采场维护方法也不尽相同。

在选用采矿方法时，应该要提前考虑好开采过程对采场安全的影响，选取最大限度地采出矿石、安全性好的采矿方法。在确定采场的宽度、采场的长度、厚大矿体确定分次开采的厚度等各个参数时，要充分考虑采场安全维护的问题。采场安全维护的方法很多，人们在选择支护方式时，主要考虑采场作业安全、劳动生产率以及生产成本等各方面的因素。

2 采场维护的方法

2.1 留设矿柱

在采场开采矿石的过程中,不可能一切都按照设计采矿方法一点不差的进行开采，而应该灵活运用不同的采场维护技术安全高效开采。在湖南辰州矿业股份有限公司鱼儿山坑口，采矿方法主要选用分条块石胶结充填采矿法，有的采场在开采双号分条时，由于采场安全性不太好，必须对其进行安全处理，采场的高度为3 m以上时，不能采用一般的支护方式，必须得改变开采的顺序，把安全段的矿石先全部采出来。在不安全的地段留设适当大小的安全矿柱。遇到这种情况，一般是先把炮眼都布置好(多布置几个炮孔，以防因地压影响，炮眼变形导致装不进炸药)，先将下部安全地段最大限度地全部采出来，最后不安全的地段只需施工人员进行快速装药，在采场中停留的时间相对来说要短许多，从而大大提高了采场开采过程中的安全系数。

采场下部开口处由于暴露面积比较大，也必须留设安全矿柱，以减小下部开口处的暴露面积，增大采场施工人员作业时的安全系数。

2.2 工字钢与杉木支护

在鱼儿山坑口，采场上下两个安全出口的暴露面积是最大的，在这两个部位都必须提前做好安全维护，可以用工字钢、废旧的轨道支护，安全情况较好时采用木垛支护。下部的开口处是施工人员停留时间最长的地方，因此必须做好安全维护。

在采场中，如果碰到不安全的整块围岩，可以在其下方用杉木进行支护。对于不安全地段，用杉木进行支护时，杉木支柱还可以起信号作用，当地压来临时，施工人员可以根据其状态决定快速辙离采场。

2.3 锚杆及锚喷网联合支护

对于顶板围岩坚固的岩石或是成层状岩石，当其稳固条件不太好时，可以采用锚杆支护，锚杆的长度为1500～2500mm，间距一般为800～1500mm，具体情况可以根据现场的不安全系数来确定。

采场锚杆的作用有3个：一是悬吊作用，对于不安全又不能敲下来处理的大块，可以将其悬吊在顶板的安全岩层上，确保作业过程中的安全；二是形成整体的支撑作用，对于多层次的顶板，出现不安全的隐患时，可以将多层串接在一起，或是把各个方向交错的岩层联接成一个整体，起到维护安全的作用；三是起到“拱”的作用，当锚杆按照一定的网度布置且采场跨度不是很大时，锚杆的作用力会使其支护范围形成一个拱，从而维护采场的安全。

如果锚杆支护不能达到安全要求时，可以进行锚喷支护或是锚喷网支护，从而进一步保障采场作业的安全。

2.4 胶结充填体

在采场宽度比较小的时候,可以选择块石胶结充填对采场进行安全维护。在鱼儿山坑口，分条块石胶结充填采矿法的分条宽度为3～5 m，分为单号分条与双号分条，单号分条采用块石胶结充填方式进行充填，双号分条可以采用块石干式充填，如果废石较少时也可不进行充填。单号分条采完后的充填体在开采双号分条时会起到一起安全维护的作用，从而有效控制开采双号分条时采场的暴露面积，保证回采作业安全。

在进行胶结充填的过程中，一定要注意水泥与废石的质量配比(1∶10～1∶15)，加入的水也要适当，以保证胶结体能形成一个整体。在回采单号分条的过程中，除了注意采场中的胶结配比外，还得注意胶结体必须充满整个采场，保证充填体与顶板良好的接触。

2.5 人工砼支护

对于个别地段特别破碎的采场，可以在采场捣制砼墙体。墙体厚度要保证在0.5 m以上，可利用井下的废石进行捣制。捣制过程中要注意拌和均匀，不能出现“马蜂窝”现象，水泥与废石的质量比为1∶10，以保证墙体的质量，从而有效地保障采场作业人员的安全。

3 结 论

(1) 采场留设矿柱时，矿柱尺寸一般要保证在2.0 m×2.0 m以上，具体尺寸要根据矿体的厚度、矿体与围岩的普氏系数,以及矿石的地质品位等条件确定。

(2) 木支柱可以起到信号作用，在实际操作过程中，要经常关注木支柱的变化情况，当木支柱发出“吱吱”的声音时，要立刻撤离采场。

(3) 采场顶板为泥质板岩时，锚杆很难起到支护作用。

(4) 胶充填采场时，要注意水泥与废石的质量配比控制在1∶10～1∶15范围内，并搅拌均匀，胶结体必须接顶良好，才能保证采场的安全以及矿石的高效回收。

(5) 就近废石捣制的砼墙体，要保证质量，才能起到良好的安全维护作用。

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