矿山工程开采技术及安全管理

引言：矿山工程作为我国资源开发的重要组成部分，对保障国家能源供应和经济发展具有重要意义。近年来，随着技术的进步和管理水平的提升，矿山开采效率不断提高，但随之而来的安全风险也不容忽视。尤其是地下矿山开采，因其生产环境封闭、复杂，安全管理难度大，事故隐患突出。提升矿山开采技术水平与安全管理能力，是实现矿山绿色、可持续发展的关键。

一、 矿山工程开采中的常用技术

（一）空场采矿技术

空场采矿技术适用于矿体稳定且储量丰富的矿山。此技术通过将矿体划分为多个采场，分层次依次开采，确保矿体整体结构的稳定性。在开采过程中，必须留设一定数量的支护柱来支撑上方顶板，防止大面积坍塌。施工方式灵活，能够根据矿体特征调整采掘方案，提高资源利用率[1]。技术人员需要掌握分层开采的顺序和支护布局，确保采空区的安全。操作不当可能导致支护失效，引发顶板塌落，因此对技术人员的专业能力要求较高。该技术有助于延长矿山寿命，提升开采效益，同时保障施工安全。

（二）硬顶板、硬顶煤开采技术

硬顶板及硬顶煤开采技术主要针对顶板硬度较大的矿层。通过科学设计采空区尺寸和形状，控制顶板压力分布，避免突然坍塌。支护系统一般采用高强度支柱和锚杆组合，提供坚固支撑。分段分批开采减少一次性采空面积，降低顶板受力集中。施工时需对顶板变形进行实时监测，根据数据调整支护方案，确保顶板安全。此技术的实施能够有效保障矿工生命安全及设备完好，提升生产连续性。操作人员须熟悉顶板力学特性和支护技术，准确执行施工规程。

（三）填充采矿技术

填充采矿技术采用废石、尾矿等材料回填采空区，以支撑顶板，防止矿区塌陷和地表沉降。该方法适用于矿体不稳定或环保要求高的矿山，能有效减小对地表环境的破坏。填充材料经严格筛选和处理，确保填充体具备足够强度和稳定性。施工过程中，负责填充的技术人员需控制填充密实度和均匀度，确保采空区得到充分支撑。填充采矿还可提升矿石回收率，减少矿山废弃物。通过科学的回填设计，矿山结构稳定性得到显著增强，施工安全性大大提升。

（四）现代化崩落采矿技术

现代化崩落采矿技术结合机械化设备和精准爆破，实现矿石快速崩落与高效运输。爆破设计根据矿层结构和地质情况精心制定，确保爆破能量均匀分布，避免顶板破坏。机械设备如钻机、铲车和运输机协同作业，极大提升矿石搬运效率，降低劳动强度。技术人员需熟练掌握爆破参数和设备操作规程，确保作业安全和效果。该技术缩短了采矿周期，提高了生产自动化水平，同时减少了因爆破不当带来的安全风险，推动矿山向智能化、机械化方向发展。

（五）缓倾斜层开采技术

缓倾斜层开采技术适合倾斜角度较缓的矿体，将矿层划分为若干开采层，逐层切割采掘。采矿方向受控，确保每层矿石充分开采的同时，维持矿体结构稳定。该方法有效减少了开采引起的应力集中，降低顶板坍塌和断层扩展风险。支护系统根据不同采层特点设计，施工时严格执行开采顺序和支护方案[2]。技术人员对矿体变形和应力分布进行监测，及时调整开采方案，保障作业安全。缓倾斜层开采技术提高了矿山的资源利用率和安全水平，适应多种地质条件。

（六）溶浸式采矿技术

溶浸式采矿通过注入酸性或碱性化学药剂，将矿石中的有效成分溶解，从而实现矿物提取。此技术不依赖传统机械开采，减少对矿体和环境的破坏。施工过程中，药剂浓度、注入压力及溶液循环速度均需精确控制，以保证矿石充分浸泡和溶解。溶浸液经过回收处理，有效成分被提取后，再次循环使用，降低废液排放。该技术尤其适用于难以机械开采的矿种，如某些金属矿。技术人员必须具备化学及矿山工程知识，确保工艺安全且环保，实现绿色采矿目标。

二、地下矿山开采安全问题的诱发因素

（一）生产特点特殊

地下矿山开采空间狭窄，作业环境相对封闭。各自存在的瓦斯积聚、水害渗透和顶板塌落等多种危险因素，严重威胁作业人员的生命安全。作业人员在狭小空间内活动，疏散通道有限，遇到突发事故时逃生难度大。各自的通风条件受限，瓦斯浓度容易达到危险阈值，增加爆炸风险。

（二）地下开采复杂性高

技术操作人员面对复杂地质时，需要具备高度专业技能，否则难以准确判断岩层稳定性。矿体变形和应力集中导致事故概率上升。机械设备维护难度大，现场环境对设备寿命产生负面影响。各自的技术复杂性使得事故隐患增加，操作错误和设备故障可能引发矿难。

（三）应急救援及事故处理难度大

地下矿山事故发生后，各自面临救援难度大、响应时间长的挑战。矿井内部通风不足，容易积聚有害气体，救援人员生命安全受到威胁。照明条件有限，增加搜救难度，通讯设施不完善，阻碍信息传递。狭窄的通道限制了救援设备的进入速度，延长救援时间。复杂地质环境可能导致二次塌方，进一步加剧危险。各自的应急设施和预案不足，救援力量难以及时调度。

三、优化矿山工程施工安全管理效益的策略

（一）引入先进开采、管理技术

矿山企业应积极推广自动化和智能化开采技术，以提升整体开采效率和安全水平。先进设备具备智能控制功能，能够实现对矿山环境参数、设备运行状态的实时监测和数据分析。通过远程控制和自动化操作，减少了人为干预，降低了操作失误的风险。智能传感器和监测系统能及时发现异常情况，提前预警潜在危险，有助于防范事故发生[3]。现代化管理技术还支持科学调度和资源优化配置，提高矿山运行的稳定性和可靠性。

（二）健全地下金矿开采工作体系

建立完善的安全管理体系是保障矿山施工安全的重要基础。矿山企业应制定详尽的操作规程和标准，覆盖采掘、运输、通风、支护等各个环节。安全检查工作必须常态化，定期排查潜在隐患，及时整改，防止事故发生。完善的应急预案可以提高事故应对的效率和效果，明确救援流程和职责分工。管理部门应加强监督和执法力度，确保规章制度得到严格执行。

（三）夯实人才队伍建设

人才是矿山安全管理和技术进步的关键支撑。矿山企业应加大对技术人员的培训力度，开展系统的专业知识和操作技能教育，提升其综合素质。安全教育应贯穿员工入职及在职全过程，增强安全意识和风险防范能力。通过举办技能竞赛、模拟演练等活动，促进经验交流和技能提升。企业应注重建立激励机制，吸引和留住优秀人才，形成稳定的专业队伍。高素质的人才队伍能够精准把控矿山开采过程中的技术要点和安全风险，为矿山的高效、安全运营提供坚实保障。

四、结论

矿山工程开采技术的不断创新与安全管理水平的提升，是保障矿山开采高效、绿色发展的重要保障。面对地下矿山开采中复杂的安全隐患，必须从技术、管理、人才等多方面入手，构建系统的安全保障体系。

参考文献

[1]张涛，王宏远，房琦.矿山工程开采技术设备及施工安全管理分析[J].世界有色金属，2025，（09）：109-111.

[2]费文涛.矿山工程开采技术设备及施工安全管理分析[J].中国设备工程，2024，（06）：244-246.

[3]吴志林.矿山工程开采技术及施工安全管理初探[J].世界有色金属，2021，（05）：41-42.