矿山巷道掘进中的不安全技术因素及解决对策

罗志钢

（五矿矿业（安徽）工程设计有限公司，安徽 合肥 230000）

矿产资源是人类生存与发生的物质基础之一，因此对矿产资源的需要和消耗一直很高。据《全球矿业发展报告》显示，我国对矿产资源的需要和消耗占据全球前三位。在此背景下，为满足人们生产、生活的需要，矿产资源开采至关重要[1]。矿产资源开采是一项复杂的过程，包括众多环节，其中矿山巷道挖掘是其中最重要的一环。矿产资源大部分都埋藏地下很深的地方，当露天矿或表层矿产被开采完后，要想继续挖掘，就需要深入地下，进行地下开采，此时，就需在地表与矿体之间钻凿出各种通路，用来运矿、通风、排水、行人。这些四通八达的通路就被广泛称为矿山巷道。随着矿产资源越来越深的挖掘，矿山巷道需要不断进行掘进。然而，矿山巷道掘进工作是一项危险性非常大的工作，任何一个小小的失误都有可能造成巷道坍塌，给工作人员带来严重的生命安全威胁。

基于上述研究背景下，明确矿山巷道掘进中的不安全技术因素对于提出相应的解决措施具有重要的现实意义。本研究根据矿山巷道掘进过程，分析其中易引起风险的不安全因素，并根据这些因素，提出相应的解决对策，以保证矿山巷道掘进工程施工安全。通过本研究以期为矿山巷道掘进工作提供参考和帮助。

1 矿山巷道掘进中的不安全技术因素分析

矿山巷道掘进是矿产资源开采过程中重要的一环节，其中又包括了若干步骤，这些步骤的施工过程一旦出现失误，都有可能造成矿山巷道坍塌危险，因此如何避免这一风险成为矿山巷道掘进过程中的重点工作[2]。下面针对矿山巷道掘进中的不安全技术因素进行分析，以便为解决对策的提出参考。

1.1 巷道位置确定的不安全因素

矿山巷道的掘进并不是随机的。巷道位置位于矿山上体内，而矿山山体由各种岩体、岩层组成，因此地质构造对矿山巷道位置有着直接影响。矿山中有的岩体受到地质运动的影响，有的岩体属于软弱岩层，因此并不稳定，一旦巷道位置确定在软弱岩层覆盖的范围内，就极易引发巷道坍塌。

1.2 爆破的不安全因素

爆破是矿山巷道掘进中不可或缺的一步。当矿山巷道在掘进过程中，经常受到较为大型的坚硬的岩石阻碍，使得掘进过程受阻，因此如何将大型的坚硬的岩石去除掉成为矿山巷道在掘进过程中必要进行的一环。然而，大型的坚硬的岩石与山体相连或完全嵌入山体中，完全通过人力很难移除，因此需要通过爆破手段将大型的坚硬的岩石进行破碎处理，然后再进行搬运。然而，岩石爆破过程是一项危险系数极高的工作，爆破方案的设计、爆破参数的设置等一旦出现失误，不仅达不到目的，还有可能对山体造成强烈的振动，从而引起塌方，更是加大了矿山巷道掘进的风险。

1.3 支护结构的不安全因素

矿山巷道掘进工作就是对山体的破坏，使得山体稳定性受到严重影响，且矿山巷道的存在使得山体出现中空，这样加剧了山体结构失稳，再在重力和整个山体压力下，矿山巷道极易被压塌，因此在矿山巷道挖掘后一般会布置一些支护结构，以起到支撑的作用，因此一旦支护结构构建不达标，就无法对矿山巷道起到支撑保护作用，使得矿山巷道风险性增加。

1.4 管理工作的不安全因素

矿山巷道掘进需要的工作人员、机械设备等众多，因此各方的管理和协调成为矿山巷道掘进工作中的难点和重点。先是工作人员：矿山巷道掘进不允许出现一点失误，一旦失误将给地下工作人员带来生命危险，因此对工作人员的有着极高的要求，不仅要求工作人员具有较高的技能水平，还要求工作人员具有极高的风险意识以及危险一旦发生的自救知识；后是机械设备：在现代矿山巷道挖掘工作中，离不开各种机械化设备的使用，因此机械设备管理也是影响矿山巷道掘进工作的重要因素，否则一旦管理不善，不但耽误施工进度，也会给掘进工作带来的危险[3]。

2 矿山巷道掘进中的风险解决对策

针对上述分析出来的矿山巷道掘进中的不安全技术因素，本章节提出相应的风险解决对策，以提高矿山巷道掘进施工安全。下面对这些对策进行具体分析。

2.1 巷道位置确定的不安全因素解决对策

针对巷道位置确定的不安全因素，解决对策主要是采用先进的探测手段，明确矿山地质构造，为巷道位置的确定提供重要的参考，以规避软弱围岩。常用的矿山地质构造的探测技术为TRT 地震波探测技术。该技术工作原理如下图1所示。

图1 TRT 地震波探测技术工作原理

TRT 地震波探测技术工作原理如下：垂直地表发射地震波，地震波会一直向下传播，当地震波法遇到不同的地质构造会发生不同反射信号，然后利用传感器采集这些反射信号，并进行分析，最后结合层析扫描成像技术，推断地层界面埋深、位置、规模、形状等相关物理参数，最后形成直观的三维立体地质预报图。通过三维立体地质预报图能够直观明了的了解地质构造，以确定巷道挖掘的位置。

2.2 爆破的不安全因素解决对策

针对爆破的不安全因素，本章节提出相应的解决对策。根本的解决对策为设计合理的爆破方案。具体如下：

（1）合理布设爆破孔。爆破孔是炸药的埋藏位置，而埋藏位置直接关系到爆破效果是否达到预期，是否安全。为此，需要根据地质构造，明确爆破孔的孔深、孔径、间距以及单孔炸药的药量。

（2）确定爆破的规格和性能。不同规格的炸药具有不同的性能，这需要根据要爆破的山体情况具体选择。以常用的直径22 毫米的细药卷铵梯炸药和SB 型专用光爆炸药为例，其规格性能如下表1 所示。

表1 爆破炸药规格与性能表

2.3 支护结构的不安全因素解决对策

针对支护结构的不安全因素，需要对矿山巷道进行加固处理，这是解决支护结构风险的根本措施。解决方法常用的有两种，即小导管注浆技术和管棚加固技术。这两种技术对比如下表2 所示。

表2 支护结构加固技术对比表

2.4 管理工作的不安全因素解决对策

针对管理工作的不安全因素，解决对策从两个方面着手，一方面针对工作人员，可以对工作人员进行技能培训和训练，提高其工作能力；对工作人员工作进行定期检查，以确保满足要求标准。二是针对矿山巷道掘进的机械设备，需要专门人员对这些设备进行定期检查，以确保无故障；在进行掘进工作前，做好设备准备和统计工作；设备做好出库和入库登记工作，保证设备能够有效协调开，提高工作效率。

3 结束语

综上所述，随着经济的发展，人们生活水平的提高，对矿产资源的需求量和消耗量也在逐年上升，因此矿产资源的开采工作成为重中之重。在矿产资源开采工作中，矿山巷道掘进是其中一个重要环节。然而，这一环节也是风险最大的环节，存在很多不安全因素。为此，本文主要从四个方面进行对矿山巷道掘进中的不安全技术因素进行分析，并提出相应的解决对策。通过本文研究以期为矿山巷道掘进提供参考和借鉴，提高其矿山巷道掘进工作的安全性。