地下矿山安全监测与信息化技术分析

地下矿山安全监测与信息化技术分析

孟晶白羽王义真

内蒙古科技大学内蒙古自治区包头市014010

摘要：本文在分析并探讨了金属矿山和非金属矿山的安全生产现状、矿山地质灾害类型及矿山安全的信息化技术后，认为矿山安全问题的解决矿山的安全问题是信息化技术应用获得最大效果的途径。

关键词：技术的信息化；安全评测；地下矿石

一、当前我国地底下矿山的安全开发状况

我国有很多很多的宝藏，这些宝藏的特点是品种很多、范围不小、规模不大、基础不好，在资源开采时由于受到管理、效益以及技术等因素的影响，导致了在资源开采方面有非常严重的安全问题存在着。比如说，山体倾斜、山体倒塌、山体滑落、尾矿倒塌、地下出水、地压太高和地表温度过高等等问题的出现，这些问题都非常严重。都会影响社会的和谐和稳定，破坏人民的生活和财产的安全。

我国地底下开发矿山面临的难题主要有以下几点：

许许多多的矿山地理形势并不简单，特别容易导致事故的发生，严重破坏了生产条件。伴随着开发矿山工作的不断深入，地压的危险性也随之增大。矿井围岩温度明显升高，通风排水难度加大，给矿山安全生产带来了困难。

矿山安全检测方法相对落后，没有相应的完善的监测系统。

相对薄弱的安全生产基础，不足的相关投入，导致了采用的安全生产管理技术较为落后的现象。

二、地底下矿山面临的安全困难问题的研究分析

1、地低下矿山的种类以及开发的特点

按照开采的矿产种类，地底下的矿山有金属、非金属、煤炭、石油等等不同物种的区别。我们平常使用的开发手段只对开发天然气和石油有用，对开发其他物质并没有效果。地底下开发矿山与地表上开发矿山所使用的开发手段有许许多多的不同之处。与此同时，在许许多多的其他方面也存在着很大的不同。众所周知，地下矿山存在着许许多多威胁工作人员人身安全的因素。具体的因素如下所示：

①地底下开发矿山项目工程不是一件简单的事情，可以关注的地方不大，周围的环境难以被看到，工作人员的视力不好等等，都会导致工作人员遭受到生命威胁。

②地底下的环境空气难以得到流通，这就容易导致工作人员缺失氧气。

③因为地底下的环境很难被完全了解，而且地底下的环境非常容易受到改变，所以这也加大了开发矿山的难度。

④当我们将开发地底下矿山工作实施完成的时候，会导致地表有缺陷，与此同时，也会导致更大的灾难出现，威胁工作人员的人身安全。

2、地底下矿山出现的安全危害的种类

但我们大量开发地底下矿山的时候，同时也会导致更多的困难出现，比如说地表坍塌之类的问题，这些问题的出现都会威胁着工作人员的人身安全。

①顶板冒顶是各种开发地底下矿山工程中最常见的一种困难。岩石崩落、块体陷落、不良岩层崩塌、各种地质构造和开采引起的崩塌导致的结果都是难以想象的。这些困难经常发生在地表不稳定的区域内。

②最近的这几年以来，越来越多的地底下矿山的深度达到1000米以上，这种现象将更加容易的导致地表发生移动，栽地表移动的时候，地表会发生相应的变化。导致更加恶劣的现象出现。

③地表沉陷是由于受到没有开发到矿山的区域或大面积的影响，容易在地表附近岩石运动的时候破坏道路和地面建筑物，甚至是导致滑坡现象的出现。金属矿山更容易出现地表塌陷，造成严重危害。当岩石移动到一定程度，或由于爆破，它将导致采空区倒塌，因为采空区的坍塌是突发性的，因此也会引起巨大的地震波和空气冲击波。

④井下突水是一种突如其来的大量涌水，通常是由于开采不当或没有恰当开采而引起的，这主要是采矿作业造成的。.在施工过程中，一旦靠近蓄水的采空区或巷道，并遇到地下河流或溶洞，附近的孤立岩就不稳定，井下突水就会出现，造成危害。

⑤地表大面积沦陷。如果使用放顶煤法或者是露天采矿法开发地底下的矿山，就会导致巨大的沦陷区域和采空区域出现，当这些区域达到一定的数量的时候，如果我们使用了相应的办法来杜绝这些现象的出现，就不会出现地表大面积塌陷的事故了。如果我们没有使用相应的办法来杜绝这些现象的出现，严重的灾害和事故很有很大的可能发生，这将危害工作人员的人身安全。

三、地底下矿山安全信息化相关的技术的使用

如果未来中国矿业需要一个好的发展那么必须走信息开发体系结构这条路，这条路是可以很好的保证我国矿业的安全、高效以及可不断发展。

安全信息体系由中心监管体系、地底下安全信息收集体系、动态监督报警体系、安全处理保护体系、监管体系等等多种体系构成。

1、创建收集信息体系以及基础信息库

在收集了许许多多的地底下矿山信息之后，相关政府部门创建了综合信息库，保证了中央控制室的直接调用，实时动态更新。在基础信息库的建设完成之后，第一个方面，要保证信息收集和处理体系的快速、准确和自动化。除此之外，三维拓扑参加模型和研究技术、地底下快速确定位置以及自动定位技术、智能开发矿山技术和高效安全技术在很多的领域都有相应的使用。

2、使用安全监督报警系统

传统的矿山开采通常都是根据经验预测可能会出现的事故，而最常用的办法就是敲帮问顶。然而，由于科技技术的发展，事故的预测手段也有明显改善。

比如说，开始渐渐地使用新的科技手段，比如发现雷达、输入跟踪体系、火灾报警体系、应力发现器和三维动态体系，还有空区紫外线监督体系、微动发现体系等等。这些科学和技术手段的应用，有利于地底下相关的安全事故的预测和报警。我们应该积极的开展地底下援助工作。

3、使用安全策略支持体系

对于管理信息方面，可以建立综合信息库，并可以及时了解地底下工作人员所面临的困难。方便我们及时为地底下工作人员制定一个很好的解决方案，从而达到自动监控的目的，并对人员进行跟踪，如井下塌陷、突水、火灾等，可以快速清晰地显示受灾地区人员的人数、身份和位置，以便帮助救援队更快地开展救援工作。

4、使用安全监督信息体系

利用目前完善的信息技术，建立健全的信息管理系统和高效、快速的救援系统，足以确保救援的快速和协调。通过与其它监管体系的信息更替，可以反映地底下矿山的综合生产和工作情况，这对相关工作人员实施开发矿山工作有很大的帮助。可以更好地了解开发矿山工作的情况。

参考文献：

[1]杜剑.试论采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策[J].内蒙古煤炭经济,2016(24):34-34.

[2]姚婷.论采矿权的法律性质及合法煤矿企业的权益保护[J].山西省政法管理干部学院学报,2007,20(2):75-77.

[3]王培威.试论采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策[J].工程技术:文摘版:00020-00020.

作者简介：

孟晶，女，山西省吕梁市人，本科

白羽，男，内蒙古自治区锡林浩特市人，本科

王义真，男，内蒙古自治区赤峰市人，本科