探讨露天矿山工程开采技术及安全管理

引言

露天矿山作为矿产资源开发的重要方式，在保障国家能源与原材料供应方面发挥着关键作用。随着资源需求的持续增长，露天矿山开采规模不断扩大，开采深度逐渐增加，对开采技术与安全管理提出了更高要求。当前露天矿山开采过程中，传统开采技术效率低下、资源浪费严重等问题日益凸显，边坡滑坡、爆破事故、设备故障等安全风险频发，不仅造成巨大的人员伤亡和财产损失，也严重制约了行业的可持续发展。

一、露天矿山工程开采技术分析

1.1 常见露天开采技术概述

露天矿山开采中，穿孔爆破技术是基础环节。牙轮钻机、潜孔钻机通过旋转和冲击破碎岩石完成穿孔，深孔爆破利用炮孔集中装药提升爆破效率，预裂爆破则能有效控制边坡轮廓，减少对保留岩体的破坏。采装运输技术直接影响开采效率，电铲、液压挖掘机依据矿岩特性和开采规模选型，汽车运输灵活适应复杂地形，铁路运输适合长距离大运量场景，胶带运输则具备连续高效、环保节能的优势。

1.2 开采技术发展趋势

露天矿山开采技术向智能化、绿色化方向加速发展。智能化领域，无人驾驶矿用卡车、智能凿岩台车等设备实现自主作业，通过物联网与大数据技术，可实时优化开采路径与设备调度，降低人力成本和操作风险。绿色化方面，新型环保爆破材料研发减少粉尘与有害气体排放，低能耗、低污染的开采工艺降低对环境的影响。

二、露天矿山工程安全管理问题分析

2.1 安全管理现状

露天矿山工程安全管理虽已取得一定进展，但仍存在诸多不足。在制度建设层面，部分矿山企业安全管理制度不够完善，缺乏针对新型开采技术、设备的专项安全规范，且制度更新滞后于技术发展。在执行力度方面，安全检查与监督多流于形式，隐患整改不彻底，例如部分矿山对违规操作行为处罚力度不足，导致员工安全意识淡薄 。安全投入方面，一些企业为压缩成本，在安全设施配备、人员培训等方面投入不足，先进的安全监测设备与防护装置普及率低，难以满足安全生产需求。

2.1 边坡安全风险

边坡稳定性是露天矿山安全管理的核心问题。受地质条件影响，风化严重、岩性软弱的边坡易发生滑坡、崩塌。如在花岗岩风化层区域，岩石破碎且节理发育，降雨时极易形成滑动面。开采方式不合理也加剧风险，部分矿山过度追求开采效率，超挖坡脚或随意改变台阶参数，破坏边坡应力平衡 。监测手段落后同样是隐患，传统人工监测频率低、误差大，无法及时捕捉边坡微小变形，一旦出现突发暴雨或地震等诱因，可能导致大规模边坡失稳，掩埋设备与人员，甚至阻断交通、破坏周边生态环境。

2.2 爆破作业安全风险

爆破作业危险系数高，安全风险贯穿全流程。爆破器材管理环节，部分矿山存在炸药、雷管储存不规范现象，库房防火、防盗、防潮措施不到位，易引发爆炸事故。爆破设计若未充分考虑地质条件与周边环境，装药量过大或布孔不合理，可能导致飞石伤人、冲击波破坏建筑物。施工过程中，警戒范围划定不足、信号传递不畅、人员撤离不及时等违规操作屡见不鲜。

2.3 采装运输安全风险

采装运输作业是事故高发环节。设备操作风险突出，电铲、挖掘机司机疲劳作业、误操作，可能碰撞周边设备或人员。设备老化、维护不及时，导致机械故障引发安全事故。运输安全隐患方面，矿山道路多为临时修筑，坡度大、弯道急且路面条件差，雨天泥泞湿滑、晴天扬尘漫天，易造成车辆打滑、刹车失灵。部分驾驶员安全意识薄弱，超速、超载、无证驾驶现象频发，且运输车辆缺乏定期检修，灯光、制动系统故障未及时排除，一旦在陡坡、急弯路段失控，可能引发侧翻、追尾等严重事故。

三、露天矿山工程开采技术与安全管理优化策略

3.1 完善安全管理制度

完善系统、动态的安全制度体系是露天矿山安全的有力保障。结合新型采矿工艺、设备的优势与要求，制定矿山安全专项制度，制定智能化采矿装备的使用规范、绿色环保型炸药使用标准等具体制度规范。制度动态化管理，每季收集行业技术发展趋势和安全事故案例，结合矿山具体情况，定期修改、增补制度。严抓制度执行，成立专项安全监查组，对制度执行效果进行“日常监查+突击巡查”，对发现的违章行为按制度进行处罚，如对未能按规定操作智能凿岩台的人员实施停工培训及罚款，达到“有章可循，违章必究”的管理效果，强化员工的安全责任意识。

3.2 重视安全培训、教育

教育培训是帮助员工提高安全水平的主要手段，依据不同的岗位，开展分专业分等级培训。对一线作业人员，开展作业标准化、应急逃生及自救能力等现场实践技能培训。对管理人员，开展法律法规宣传教育及风险管控策略等管理培训，引进 VR 模拟训练技术，复原边坡滑坡、爆炸事故等，使员工在模拟情景中学习应急处置环节。

3.3 强化安全监测与预警

应用新型技术做到安全风险的精准检测和及时预判预警。对边坡开展 InSAR 卫星遥测、北斗位移检测等监测手段和地面传感器网络，实时获取边坡位移、受力变化情况，运用 AI 算法计算预测边坡失稳概率，在数据超出阈值时通过短信、广播等方式预警。对爆破作业采用智能爆破监测系统，实时监控炸药、起爆网络数量。对采装运输设备挂载物联网传感器，采集设备运行数据，异常振动、过热及时预警，让安全风险管理由“被动应对”向“主动防控”转变。

3.4 风险评估与应急管理

风险辨识、应急管理体系完善。坚持周期性全过程的风险识别、评估，采取 LEC法、故障树分析法等辨识边坡、爆破、运输等环节可能存在的风险点，编制风险清单及相应防控措施。建立应急预案修订制度，每半年根据矿山生产实际和行业发生的经验案例，调整应急预案并更新新增加的设备事故处置程序等内容。定期组织联合应急演练，每季度模拟边坡滑坡事故、爆破事故等，加强联防联动能力。

结语

本研究围绕露天矿山工程开采技术及安全管理，系统梳理技术应用与安全隐患，提出系列优化策略。智能化开采技术革新与动态安全管理体系构建，有效提升开采效率、降低事故风险。但随着开采深度与规模拓展，极端工况、复杂地质带来新挑战。未来需深化人工智能与采矿技术融合，完善智慧安全管理平台，加强多学科协同创新，持续推动露天矿山向高效、安全、绿色方向迈进，实现资源开发与生态保护的平衡发展。

参考文献

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