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矿采选业安全生产与风险管理研究

作者

刘永军

河北九创安全评价有限公司 河北保定 071000

一、引言

矿采选业是国家能源与矿产资源保障的核心产业,我国 95% 以上的能源、 80% 以上的工业原料依赖矿采选产品。但该行业作业环境具有高风险特性,2023 年国家矿山安全监察局数据显示,全国矿山事故中矿采选业占比达 63% ,其中顶板事故、瓦斯爆炸、透水事故致死人数占比超 70% 。频发的安全事故不仅造成重大人员伤亡和经济损失,更制约着行业可持续发展。随着“双碳”目标推进和智能化矿山建设提速,传统风险管理模式已难以适应复杂多变的生产环境。因此,构建科学的风险防控体系、创新安全生产管理模式,成为矿采选业高质量发展的关键课题。

二、矿采选业安全风险的多维解析

2.1 地质环境的固有风险

地下矿山面临多重地质灾害威胁:华北某煤矿因揭露隐伏断层引发突水,瞬时涌水量达 3000m3/h ,导致井下作业面全部被淹,直接经济损失超2 亿元;西南某金属矿遭遇岩爆事故,冲击波造成 300 米巷道支护体系崩溃。露天矿山则受地形与气候影响显著,2022 年西北某露天煤矿因夏季暴雨引发滑坡,滑动体体积达 5 万 m3 ,掩埋 2 台挖掘机并造成 5 人遇难。此外,长期作业形成的采空区具有隐蔽性风险,东北某铁矿采空区突然垮塌引发地表沉降,导致周边 3 个村庄被迫搬迁。

2.2 设备技术的系统性风险

装备老化与技术适配性不足构成主要威胁:某民营金矿仍使用淘汰的JTP-1.2 型绞车,因制动系统失效导致罐笼坠落,造成 10 人死亡;部分中小型矿山采用传统空场采矿法,未配套相应的顶板监测系统,山东某铁矿因此发生大面积冒顶事故。智能化技术应用存在“断层”, 70% 的中小型矿山未实现瓦斯浓度实时监测,依赖每 2 小时一次的人工巡检,某煤矿因错过最佳处置时间导致瓦斯爆炸,事故调查显示当时浓度已达 1.2% 。

2.3 人员操作的人为风险

违章操作与技能不足是事故高发诱因:某铜矿爆破作业中,工人未按规程撤离至安全距离,被飞石击中造成 3 人重伤;新员工三级安全教育覆盖率不足 60% ,云南某铅锌矿一名入职 3 天的矿工误触高压电缆身亡。疲劳作业问题突出, 85% 的地下矿山存在超 8 小时作业现象,某铁矿夜班工人因困倦误操作破碎机,导致设备卡堵并引发火灾。

2.4 管理体系的结构性风险

制度虚设与监管缺位形成安全漏洞:某集团下属煤矿虽建立安全生产责任制,但未落实到班组,掘进面支护不合格问题被多次忽视,最终引发冒顶事故;安全投入严重不足,中西部中小型矿山平均安全投入仅占营收的 2.3% ,远低于国家标准的 5% ,导致通风、防尘等基础设施不达标。行业监管存在“宽松软”现象,某省 2023 年矿山安全检查中,下达整改指令后复查合格率仅为 68% 。

三、当前风险管理体系存在的突出问题

3.1 风险评估方法滞后

80% 的企业仍采用定性评估为主的“安全检查表法”,无法量化风险等级。某铁矿对采空区风险评估仅标注“高风险”,未计算垮塌概率与影响范围,导致应急储备不足。动态评估机制缺失,多数矿山每年仅开展 1次风险评估,难以应对地质条件变化,如某煤矿未及时更新断层导水性评估,掘进时突水事故发生率增加 30% 。

3.2 技术防控能力薄弱

监测预警技术覆盖率低,仅 35% 的地下矿山安装顶板离层仪,且数据传输滞后 12 小时以上;瓦斯传感器故障率高达 20% ,某矿因传感器误报关停工作面 3 次,而真实超标时却未报警。智能装备应用受限,无人驾驶铲运机、远程爆破系统等先进设备仅在大型国企试点,民营矿山普及率不足5% ,人工干预仍占作业流程的 70% 。

3.3 应急响应机制僵化

应急预案“上下一般粗”,某铁矿照搬国家通用模板,未针对井下透水制定专项撤离路线,事故时导致 2 个作业面人员被困。应急演练流于形式, 60% 的演练提前预设脚本,未检验真实处置能力,某金矿火灾演练中,参演人员因不熟悉灭火器位置延误扑救时机。救援装备配置不足, 70% 的县级矿山救援队缺乏热成像仪、生命探测仪等专业设备,搜寻被困人员平均耗时超 5 小时。

四、提升安全生产与风险管理水平的实施路径

4.1 构建智能化风险防控体系

推广三维地质建模技术,融合钻探、物探数据构建矿山数字孪生系统,某央企铜矿应用后,采空区识别准确率提升至 92% ,冒顶风险降低 60% 。部署物联网监测网络,在关键区域安装微震传感器、应力传感器,数据采样频率达 100Hz ,实现“异常即预警”,山西某煤矿通过该系统提前 15 分钟预警冲击地压,避免重大伤亡。应用 AI 风险研判模型,基于 5 年事故数据训练的算法可预测瓦斯突出概率,某焦煤集团试点后预警准确率达 85% ,干预响应时间缩短至 30 分钟。

4.2 完善全流程管理机制

建立“风险分级管控+隐患排查治理”双重体系,将风险划分为红、黄、蓝、绿四级,对应不同管控措施。某铁矿对红色风险区域实施“作业许可制”,需矿长签字批准并配备专职安全员,事故发生率下降 45% 。强化承包商管理,推行“安全资质预审 + 过程考核”机制,某铜矿将承包商纳入本单位安全培训,违章率降低 58% 。加大安全投入考核,强制要求按营收 59%-8% 计提安全费用,专项用于智能装备采购与系统升级,某省实施后矿山机械化率提升 25% 。

4.3 强化应急能力建设

制定“一矿一策”应急预案,针对透水、火灾等事故编制专项处置卡,明确撤离路线、物资位置等关键信息,某金矿应用后应急响应效率提升 40% 。开展实战化演练,每季度随机选取事故类型、不提前通知,某煤矿通过“盲演”发现通信系统覆盖盲区,及时增设 5 个基站。构建“15 分钟救援圈”,以县为单位建设矿山救援中心,配备应急指挥车、井下机器人等装备,将平均救援时间压缩至 90 分钟以内,河南某县实施后成功缩短 3 起事故的救援耗时。

4.4 创新安全培训模式

开发 VR 安全实训系统,模拟冒顶、瓦斯爆炸等场景,让矿工沉浸式体验违规操作后果,某集团培训后员工安全知识测试平均分提高 32 分。推行“师带徒”实战培训,新员工需在师傅监护下完成 100 小时实操训练方可独立作业,云南某矿山实施后新工事故率下降 70% 。建立安全积分制度,将培训考核、违章记录与薪酬挂钩,某铁矿积分最高的班组事故率为零,形成正向激励。

五、结语

矿采选业安全生产与风险管理需突破“事后处置”的传统模式,转向“事前预防、精准管控”的现代化治理。通过智能化技术赋能风险识别、全流程管理筑牢制度防线、实战化演练提升应急能力、创新培训强化人员素养,可构建多层次防控体系。未来,随着 5G、数字孪生等技术的深度应用,矿采选业将逐步实现“少人则安、无人则安”的安全目标。企业应主动承担主体责任,政府需强化监管服务,多方协同推动行业安全发展水平迈上新台阶,为国家能源安全提供坚实保障。

参考文献

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