铝土矿地下开采顶板冒落预防初探

我国铝土矿行业发展很快，但是还有许多有待于进一步优化之处，即使是在__的技术下，铝土矿开采过程中铝土矿的回采损失仍然在 10% 左右。为降低铝土矿的回采损失，实现地下铝土矿的完全开采，并且保证开采的安全性，针对铝土矿地下开采顶板冒落预防进行初探。

1.1 采掘技术预防措施

本文针对铝土矿地下开采预防顶板冒落的采掘技术预防措施主要可分为 7 点，分别包括 ：岩柱保护、遵守开采流程、井巷支护、井巷断面、支护方式、施工安全技术措施以及合理安排回采顺序 [2]。

岩柱保护指的是对于铝土矿地下开采中规定必须保留的岩柱，必须定期进行严查、维护，在约定的保护期限内，无特殊指令不得进行任何铝土矿地下开采工作或是予以破坏。遵守开采流程这一点看似简单，但在铝土矿地下开采实际工作中十分重要。必须严格遵守铝土矿地下开采方案中的具体流程，逐步进行，避免由于操作不当造成顶板冒落。井巷支护是预防顶板冒落的重要手段，结合对铝土矿地下开采施工现场的顶板管理，从而保证顶板安全。还可以通过在井巷断面安装通风设备以及运输设备，满足铝土矿地下开采工以及顶板维修的需要。针对采掘技术中顶板的支护方式其中包括 ：锚喷网支护、金属支架、混凝土支护以及钢筋混凝土支护，通过加强顶板的硬度，提高顶板的安全性。施工安全技术措施主要集中在铝土矿地下开采的采空区、溶洞、断层以及含水层部分，必须应用与之相应的施工安全技术措施保证高危地区的顶板安全。合理安排回采顺序主要针对铝土矿地下开采的暴露空间提出，结合铝土矿实际的地质情况以及分布情况，有针对性的制定回采顺序，优化铝土矿地下开采流程。包括水处理技术和节水技术、尾矿管理与回收技术、智能能源系统、电力采矿设备、生物技术以及生物采矿和生物矿化技术。这些新技术正被应用于铝土矿地下开采中，可以有效预防顶板冒落，提高顶板冒落的预防能力。同时，也可以减少碳排放、减少污染等。

1.2 划分围岩安全合理等级

考虑到铝土矿本身硬度较大，因此需要大量的支撑矿柱从而提高铝土矿地下开采施工现场的稳定性 [3]。可以通过废对铝土矿地下采空区进行回填，作为辅助支撑，对围岩起到支撑作用。由于不同铝土矿的围岩危险程度均不相同，本文通过将围岩危险程度按照由低到高的顺序划分围岩安全合理等级，围岩安全合理等级最高为Ⅲ级、中等为Ⅱ级、最低为Ⅰ级。当顶板围岩安全合理等级为Ⅲ级时，代表铝土矿岩质坚固，只含有极为少数的小断层，出现顶板冒落的概率极低。当顶板围岩安全合理等级为Ⅱ级时，意味着铝土矿地下存在断层通过现象，铝矿岩性以层理为主，而断层出现的具体位置大部分在铝土矿地下采矿场的下盘地区。因此，必须对顶板进行定期的检查，避免出现顶板冒落。当顶板围岩安全合理等级为Ⅰ级时，代表出现顶板冒落的可能性较高，必须结合 I级顶板支护技术措施进行有针对性的预防。I 级顶板支护技术措施矿尽可能多地采出来，就要实行无支撑矿开采。可以采用柔模混凝土复合材料，随着工作面回采，在采空区边缘浇筑道连续密闭的混凝土墙体，将巷道保留下来，为下一个工作效地采出来。这个技术的原理、构想不简单，要工业化应用更难。该技术最基础和关键的部分在于研发具有透水不透浆特性的柔模，将混凝土注入柔模后，水能流出来，但水泥不能流出来。利用水与水泥透过柔模孔隙的差异性，通过不断调整柔模的孔径与孔隙率，最终实现了柔模的透水不透浆特性。柔模要在井下使用，还要具有阻燃和抗静电的特性。在纺织行业，使纺织材料单独实现阻燃或抗静电，较容易。但要同时具有上述两种特性，又要保证高强度、透水不透浆却很难。本文建议使用复合型阻燃抗静电剂预防顶板冒落，并在此基础上，开发阻燃抗静电纤维纺纱工艺，攻克了透水不透浆的高强度纤维布织造技术难题，从而实现针对顶板冒落的预防。

1.3 管理预防措施

切实加强对铝土矿地下开采的过程管控，按标准、规范和制度、规程等认真组织顶板预防验收工作。直至符合顶板安全生产条件后，采取的安全保障措施等。坚决不得擅自降低顶板安全管理标准、走过场，严格按照谁检查、谁签字、谁负责的规定，要把汲取顶板冒落事故教训落实在具体的安全措施上，克服侥幸心理和麻痹思想。在正式进行铝土矿地下开采前，必须对矿山系统进行一次片帮冒顶隐患排查，严防铝土矿地下开采中出现毒窒息、水淹矿井、片帮冒顶等事故发生。

针对铝土矿地下开采顶板冒落管理预防措施，必须执行铝土矿安全培训教育管理规定，通过网上、微信等方式按规定进行培训并经考核合格后方可正式进行铝土矿地下开采作业。要进一步加强铝土矿地下开采现场的安全管理，进入现场作业前必须进行安全条件确认，确保生产现场设备设施安全状态良好，未经确认不得擅自进入现场作业。要进一步明确各自直接监管的非煤矿山安全监管责任，并落实到具体人。要进一步加大非法违法和“三违”行为打击力度，通过打击一批、规范一批、震慑一批，进一步强化非煤矿山安全生产基础，不断提升安全条件，坚决遏制各类生产安全事故再次发生。

2 结语

通过对铝土矿地下开采顶板冒落预防初探，有理由加大顶板冒落预防方面的研究力度。本文通过采掘技术预防措施、划分围岩安全合理等级以及管理预防措施对开采顶板冒落进行预防，通过上文论证证明可以取得良好的效果。不仅能够提高铝土矿开采的效率，还可以在极大限度上减少铝土矿开采的难度，从而提高铝土矿开采的经济效率以及安全系数。但考虑到目前我国针对顶板冒落预防方面的研究不够全面，仍然存在一定的局限性，因此，必须进一步加大对顶板冒落预防的研究投入。希望可以通过深入研究，突破铝矿地下开采中存在的阻碍，在降低铝土矿地下开采中顶板冒落出现的概率，进一步促进我国铝土矿开采事业的蓬勃发展。