露天矿复采境界内井工采空区安全开采实践

张超 白玉鹏

【摘 要】露天煤矿复产过程中容易出现煤炭着火、空气塌陷等不安全因素，影响开采的安全性和经济性。本文主要针对露天矿复采境界内井工采空区安全开采措施和实践进行探讨，希望能够降低开采过程中的安全隐患，防止开采事故发生，科学指导生产实践。

【关键词】露天矿；采空区；安全措施

Absrtact： In the process of resumption of production in open-pit coal mine， unsafe factors such as coal ignition and air collapse are easy to occur， which affect the safety and economy of mining. This paper mainly discusses the safe mining measures and practices of mined-out areas in open pit realm， hoping to reduce the hidden safety hazards in the mining process， prevent the occurrence of mining accidents， and guide production practice scientifically.

Key words： opencast mine； goaf； safety measures

一、前言

露天煤矿的非法性乱挖乱采会导致开采过程中大面积采空区的出现，导致岩体承载能力下降，力度强度不足，容易出现施工安全事故，导致地表变形、塌陷等灾害，有的甚至会涌出有毒有害气体，一旦有明火很容易发生爆炸，给露天煤矿的开采工作带来极大的安全隐患。因此，探讨露天矿复采境界内井工采空区安全开采实践是十分必要的。

二、防塌陷开采

露天矿复采地下采空区顶板塌陷事前几乎没有任何预兆，一旦发生冒顶将会造成严重的后果，给施工的员工生命带来极大的危险。因此一定要加强采空区的防塌陷措施，避免开采过程中塌陷造成的人员伤亡。一般露天矿复采采用的是房柱式采煤方法，斜井开拓，开采时从切眼向两侧各挖六米左右，中间留有七米左右的煤柱，后退开采，分区开采。为了避免采空区塌陷，引发人身事故和设备故障，可以采取高段爆破的方式缩小空网参数，以减少塌陷的风险，其次也可以填实出现的空洞。一旦在挖掘过程中发现空洞，在确定塌陷可能区域之后用黄土和碎石填入并压实，保证结构的稳定性。然后，在开采过程中要尽可能的采用小型开采设备，如果开采设备质量过大，在频繁出现空洞的区域和塌陷危险性高的位置，很容易因设备工作过程中的振动而引起塌陷。同时小型设备发生塌陷之后，救援也比较容易，所以要尽量使用小型设备开采作业。最后还需要配置水车，在作业面道路和作业站立面位置处，洒水降温，保证施工人员的安全。采取轮换制施工方案，每隔几个小时便更换员工，安排专业人员进行施工现场监督，保证施工现场作业的质量。[1]

三、火区治理

露天矿采空区开采过程中煤炭着火产生高温会发生爆炸，不能进行爆破处理。采运设备由于采掘面高温造成轮胎软化，会影响施工作业进度，同时，煤炭着火产生的有害有毒气体也会严重威胁施工人员的安全，危害员工的身体健康。因此在实际开采过程中，需要重视起火区治理工作和安全开采工作。火区治理工作如下。[2]

1.注水、注浆、注泡沫

露天矿井工采空区采用附近井工矿的复用水进行灭火，水不容易外漏，也不会发生水溢出工作面，避免引起危险事故。在实际工作过程中，从复用水的位置处向采空区布置水管，使得复用水可以通过水管进入采空区进行灭火，减少有害有毒气体的浓度，保证作业环境的安全性。为了达到更好的灭火效果，在注水时采用分区作业的方式，分别在着火没顶的穿孔区和爆堆区注水，穿孔区接入分散支水管向着火采空区的钻孔内注水，爆堆区用支水管向分散向爆堆注泡沫、注水和注浆。[3]

煤矿复采区中地表高温、地表明火以及地表裂隙区域一般以注水为主，大面积的不明火源位置以及大面积采空区多以注入泡沫为主，高温采空区和地表漏风通道则注入粉煤灰泥浆，注满之后封口，引出弯头铁管测量孔位置处的温度。着火点范围较小时，采用洒水车进行灭火，洒水车向正在装车的卡车轮胎以及地面进行喷水，降低温度。煤矿开发过程中挖开采空区后收集流出的水，利用收集到的水进行灭火和降温，促进水的循环使用，可以减少水运输带来的成本，提高企业经济效益，也具有一定的环保性。在采取有效方法达到降温和灭火目的之后，才能够进行后续的正常爆破和开采工作。

2.高温区域爆破

在煤矿开采高温区域进行爆破作业时，首先需要明确开采位置处的温度，使用测温仪对爆破开孔内不同高度处的温度进行测量，孔温度不高于五十摄氏度以及不同位置处的温度没有较大变化说明孔的合格的常温孔，可以直接进行爆破。如果孔温度差异较大，则需要指出高温位置处的高度作为爆破填药的指导，原则上来讲将装药药柱在距离高温位置两米之内的称之为高温孔，操作时要按照高温区域爆破的标准进行装药。实际施工过程中对于温度过高的区域要采取灌水的方法降低温度，要求降温之后降温区域一刻钟后温度仍然维持在六十摄氏度以下。

此外，还需要做好高温炮孔的爆破组织工作，由专业爆破人员和技术人员完成火区爆破作业现场的爆破组织工作，准备好必须的工具和材料，做好爆破前的准备工作，及时清理爆破区域的杂物，并做好警戒，疏散无关人员，保证作业现场合乎爆破标准。根据爆破要求确定高温孔数量，装药之前先装好常温孔，爆破人员要严格按照标准流程进行装药操作，一旦高温孔发生堵塞情况要放弃该孔，准备好充足的填充物，可以使用岩石粉、松散黄土进行填充。高温炮孔装孔时首先要填装炸药，再下起爆弹，装完药之后，操作人员要远离高温炮孔。

四、安全措施

在施工现场做好充足的安全防护措施可以有效减少施工过程中安全事故发生的概率，保证施工的安全性和可靠性。开采期间在火区以及可能出现的塌陷区设置鲜明的警戒线，严禁无关人员进入，做好现场的安全管理工作。相关检测人员要每隔一定的时间对现场气体浓度情况进行检测和记录，一旦发现异常情况，要及时通知和反馈专业人员进行处理，将安全隐患扼杀在摇篮中。其次，还需要对灭火后的孔溫度进行定期检查，保证孔温度符合施工标准。滴定严格的防爆安全措施，要求作业人员必须按照规定和标准进行爆破施工，爆破人员还需要配置多气体浓度检测警报器和隔离式自救器，尽可能选择小型设备进行施工，停止夜班作业。在施工现场安置水车，做好风险预案和风险应急措施，一旦发生问题，相关工作人员要能够及时进行救治和处理，降低煤矿事故发生的概率，保护好施工人员的生命财产安全。

五、结束语

随着能源资源形式的日益严峻，不可再生资源的存储量和保有量不断减少，煤矿复采工作已经成为当前煤矿企业工作的一个重要方向，越来越多的煤矿将采用露天开采的方式来回收边角资源和剩余资源。本文主要针对煤矿复采过程中的安全性措施进行探讨，从回收率和安全性的角度，指出露天开采的安全开采实践方案，希望能够提高露天矿复采期间的安全性，保障员工的生命健康安全。

【参考文献】

[1]叶图强，曾细龙，林钦河，等. 露天深孔爆破处理大型采空区的实践[J].中国矿业， 2008（8）： 99-101.