Säkerhetsbarriär under jord: Omfattande guide till förebyggande och kontroll av bergsprängningar
Bergsprängningar är stora georisker vid underjordisk gruvdrift. Effektiv förebyggande och kontroll kräver ett komplett hanteringssystem: riskidentifiering — dynamisk riskbedömning — planutveckling — övervakning och tidig varning — och implementering av kontrollåtgärder. Huvudmålet är att korrekt identifiera orsakande faktorer, vetenskapligt bedöma risknivåer, systematiskt utveckla riskreducerande strategier och upprätthålla realtidsövervakning och tidig varning för att minimera bergsprängningar och skydda gruvproduktionens säkerhet.
I. Kärnprocess för förebyggande och kontroll Förebyggande och kontroll av bergsprängningar bör följa ett progressivt arbetsflöde: riskbedömning → planutveckling → övervakning och tidig varning. Ansvar och implementeringsstandarder måste tydligt definieras i varje steg för att säkerställa att åtgärder faktiskt genomförs och är effektiva.
(a) Dynamisk riskbedömningsmekanism Riskbedömningen måste fokusera på högriskscenarier och kombinera känslighetsstudier med fortlöpande dynamisk utvärdering. När typiska föregångare till bergsprängningar inträffar – såsom starka markvibrationer, omedelbar botten- eller ribblyftning, bergutkastning eller när gruvdjupet överstiger 1 000 m – måste obligatoriska känslighetsstudier utföras. För gruvsektioner med förhöjd bergsprängningsbenägenhet bör den gruvtekniska avdelningen leda dynamiska riskbedömningar och ta fram månatliga och årliga utvärderingsrapporter. Dessa rapporter, som granskas av gruvtekniske chefen, kommer att fungera som den primära grunden för kontrollåtgärder.
(b) Utveckling och godkännande av kontrollplaner Kontrollplanernas vetenskapliga kvalitet och specificitet avgör deras effektivitet. Planutvecklingen måste integrera viktig information: orsaker till bergsprängningar, resultat av dynamisk riskbedömning och potentiella riskzoner. Efter utarbetandet måste planerna granskas av experter under ledning av gruvans tekniska chef; först efter godkännande och stöd av gruvans huvudchef kan implementeringen påbörjas. Denna process säkerställer att planerna är både tekniskt genomförbara och operativt genomförbara.
(c) Övervakning och tidig varningssystem Konstruktionsövervakning och tidig varning fungerar som gruvans system för tidig upptäckt och bör anpassas till gruvans risknivå. Underjordiska gruvor djupare än 800 m eller de som redan identifierats som benägna att sprängas bör installera online-system för marktrycksövervakning. Gruvor som står inför allvarliga risker för bergsprängningar bör komplettera grundläggande övervakning med specialiserade anläggningar såsom mikroseismisk övervakning, etablera rutinmässiga övervaknings- och varningsrutiner för farliga zoner och sätta kvantifierade varningströsklar för att möjliggöra tidig upptäckt och snabba varningar.
II. Viktiga implementeringskrav För att säkerställa effektiv kontroll bör strikta krav fastställas för riskbedömning, planeringsgenomförande, övervakningsstöd och personalskydd, vilket skapar ett heltäckande slutet förebyggande system.
(a) Riskbedömningsmetoder och bedömningskriterier Dynamisk riskbedömning för bergsprängningar måste använda vetenskapligt accepterade metoder, såsom bergmekaniska kriterier, numerisk simulering, övervakningsbaserad tidig varning eller empiriska metoder, för att säkerställa tillförlitliga resultat. Gruvföretag bör kombinera dynamiska bedömningsresultat med observerade bergsprängningsskador för att tilldela riskgrader, vilket ger en graderad grund för riktade riskreducerande åtgärder.
(b) Kärninnehåll i kontrollplaner och implementeringsprioriteringar Kontrollplaner måste omfatta alla kritiska element: utvärdering av bergmassans kvalitet, analys av känslighet för bergsprängningar, vägbanans tvärsnitt och dimensionering, optimering av panelernas strukturella parametrar, spänningssprängning av pelare, förkonditionering av vägytor, utformning av vägbanans stöd och nödinsatser efter bergsprängningar. Källkontroll är primärt: föredra gruvmetoder och processer som minskar spänningskoncentrationen. Optimera gruvdesign, utvinningssekvens och riktning samt panelparametrar för att minska riskerna vid källan.
Differentierade kontroller krävs för olika riskscenarier. I områden med hög belastning och frekvent mikroseismisk aktivitet, tillämpa avancerade avspänningsåtgärder såsom pelarsprängning. I zoner som är benägna att drabbas av töjningsliknande bergsprängningar under tunneldrivning, inför förkonditionering med sprängning för att minska energiuppbyggnad. För vägbanor som påverkas av seismiska bergsprängningar, prioritera energiabsorberande stödsystem. Upprätta ett protokoll för nödinsatser: evakuera omedelbart personal vid upptäckt av tecken på bergsprängningar och fastställ säkra återinträdestider baserat på mikroseismiska sönderfallsegenskaper och uppdaterade riskbedömningar efter riskreducerande åtgärder.
(c) Standarder för övervakningssystems layout Mikroseismisk övervakning är ett viktigt verktyg och måste täcka alla områden där bergsprängningar kan inträffa. Sensorplaceringen bör skapa en omslutande rumslig layout för att eliminera blinda fläckar, vilket säkerställer fullständighet och tillförlitlighet i data.
(d) Stärka personalens säkerhet och skydd För att minimera personalens exponering, prioritera fjärrstyrd och automatiserad drift av tunneldrivningsmassor, bultriggar, lastare och annan gruvutrustning. Att minska varaktigheten och frekvensen av mänsklig närvaro i bergsprängningsbenägna områden är avgörande för att skydda liv.
Sammanfattningsvis måste bergsprängningskontroll i underjordiska gruvor följa principerna om förebyggande åtgärder först, riktade åtgärder, teknikbaserade lösningar och sluten hantering. Genom att etablera robusta utförandeprocesser, upprätthålla kritiska tekniska krav och förlita sig på vetenskaplig övervakning kan gruvor bygga ett allsidigt, flerskiktat försvarssystem som ger ett solidt säkerhetsskydd för högriskverksamhet under jord.
