我国非煤矿山职业健康防控技术研究现状、挑战及展望

矿业是现代工业的粮食,在国民经济发展中发挥着不可替代的作用,但采矿过程伴随众多职业危害因素,给工人职业健康与安全造成极大影响。采用文献查阅、现场调研、访谈交流等方法,并基于团队已有研究积累,对新中国成立以来我国非煤矿山职业健康防控技术研究现状进行了综述,并分析了当前面临的主要挑战。结果表明:我国非煤矿山职业危害主要涉及粉尘、噪声、高温等7类因素,存在“点多、面广、源强”的显著特点,防治难度大;在7类职业危害因素中,粉尘危害最为突出,且爆破粉尘、强疏水性微细粉尘、井下喷浆粉尘与高寒、低气压、超大规模开采粉尘防治是目前面临的主要挑战。在上述分析的基础上,指出我国非煤矿山职业健康防护技术未来发展方向为健全非煤矿山职业危害监管体系、强化职业危害控制科技创新与实践、推行职业危害防控专业化社会服务、坚持职业危害个性化与综合防治、探索职业危害智能化防治技术,逐步形成以监管落实为驱动、科技创新为抓手、社会服务为目标的科学发展模式,切实提高非煤矿山职业危害因素防治效果,保障工人职业健康与安全。

基于STAMP-偏序集的非煤矿山爆炸事故系统风险评估模型

通过提出一种基于STAMP偏序集的系统性风险评估模型,揭示非煤矿山爆炸事故的发生机理,并为爆炸事故的有效预防和控制提供参考。首先,利用STAMP模型构建了非煤矿山爆炸事故的系统层次结构,确定了事件集及其层次关系,并从系统设计和安全控制的角度分析了事故的致因因素;然后,采用排序质心法计算了事件集的初始概率,并将概率矩阵作为偏序集评价模型的输入,得到了因素间的聚类关系和节点脆弱性;最后,通过一个实例验证了该模型的有效性和可行性。该模型能够图形化地描述各致因因素间的聚类关系、节点重要度以及系统各组件间的关系,从而能够有效识别系统的脆弱性节点,并为爆炸事故预防提供科学合理的控制措施。

瞬变电磁法在非煤地下矿山隐蔽致灾因素普查中的应用

我国非煤地下矿山数量大、类型多、工艺复杂,部分矿山开采历史久远,基础资料缺乏,存在矿山隐蔽致灾因素辨识不清、各矿山隐蔽致灾因素普查成果水平参差不齐等问题。研究表明瞬变电磁法具有施工便捷、低阻敏感、探测距离较深等技术特点,可以查明地下矿山历史采空区位置、范围、边界和含水性等信息,科学高效支撑非煤地下矿山蔽致灾因素普查工作。

2001-2022年我国非煤矿山行业重特大事故发生规律及对策措施

目的:我国非煤矿山行业安全已经成为影响我国国民经济社会发展的关键因素,为了有效遏制我国非煤矿山行业重特大事故发生,需对长周期下重特大事故发生规律及对策措施进行研究分析。方法:运用数据调研、统计分析及现行有效的政策法规适用性分析方法,对我国非煤矿山2001-2022年近22年的重特大事故规律展开研究,重点从开采方式、矿种、事故类型、生产状态、违法行为、发生时段等六个维度分析了我国非煤矿山重特大事故的基本特征。结果:经分析明确了防范遏制重特大事故应重点监管和管理的对象、重大灾害类型及时段。结论:从强化准入许可、源头管控、过程聚焦等5个方面提出了针对性的对策措施,对我国非煤矿山安全生产特别是有效遏制重特大事故的发生具有一定的指导作用。

“十三五”期间非煤矿山安全生产情况及未来对策

非煤矿山的开采是我国的基础产业,同时也是经济发展的重要支柱,在许多新兴产业发展中扮演着越来越重要的角色。随着矿产资源开发强度的不断加大,非煤矿山行业也产生了较多典型的安全生产事故,为探讨我国非煤矿山安全存在的主要问题,搜集了我国“十三五”期间(2016—2020年)非煤矿山安全生产数据,分别从事故发生区域、事故类型、事故发生时间、开采方式、矿种类型、所属行业等方面进行了分析,得出以下结论:1)我国非煤矿山中小型矿山以40%左右的产能酿成了超过90%的事故,安全生产基础总体薄弱;2)如内蒙古、湖南、广西等重点区域安全生产形势仍严峻;3)地下矿山的事故起数和死亡人数均占非煤矿山事故总量的50%以上,以冒顶坍塌为主的10类事故死亡人数较大。导致这种情况的主要原因是我国非煤矿山企业安全管理能力仍然较弱、非煤矿山安全生产监管监察能力仍需提升、我国非煤矿山智能化建设仍处于初级阶段,事故重灾区机械化、自动化、智能化建设程度总体较低。只有进一步推进非煤矿山企业及监管监察部门装备设备的智能化水平的提升,从矿山全生命周期中的各个生产流程及环节进行改造升级,才能实现“十四五”时期安全生产质量的进一步提升。

非煤矿山资源综合利用新技术应用

非煤矿山资源的开发与利用面临环境和经济挑战,传统技术的局限性亟需解决。新技术如GIS、3D建模、大数据分析和物联网的应用,为资源综合利用提供了创新方案。技术整合模型的实施显著提高了资源利用效率,降低了环境影响,并增强了经济效益。南坪钽铌矿尾矿利用案例,证明了新技术在提升非煤矿山资源综合利用中的实际效果。

非煤矿山双重预防机制宏观模型研究

本文通过研究安全系统管理内涵和基本特征,提出基于系统安全理论的非煤矿山双重预防机制全生命周期基本要素,运用系统科学建模方法,构建非煤矿山双重预防机制架构和PDCA动态循环运行模型。经过实例验证,具有实际应用意义,对我国非煤矿山安全生产特别是遏制重特大事故的发生具有一定的指导作用。

非煤矿山机械连续采矿技术研究进展与发展趋势

机械连续采矿技术是非煤矿山采掘技术的发展趋势与重大变革,是破岩方式、破岩装备、采掘方法、采掘工艺的系统性集成创新。根据目前非煤矿山机械连续采矿技术发展现状,首先梳理机械采矿的技术特征,并凝练了拟攻克的关键科学技术问题。综述了各类机械刀具破岩方式、岩体可切割性、机械连续采掘技术的发展与应用。针对目前非煤矿山机械连续采矿技术面临的问题与挑战,提出“工艺需求-技术突破-装备研发-工程应用”四个层次的技术攻关方向,从破岩理论、关键技术、采矿装备、采矿方法与成套工艺等多个方面开展研究,以期推动我国非煤矿山非爆破机械安全、高效、绿色、连续智能开采技术及装备的发展与进步。

非煤矿山罐笼超员检测系统研究与应用

传统的罐笼超员检测技术限制多、准确性差。因此,本文研发了一种新型非煤矿山罐笼超员检测系统。首先,设计前端视频AI分析模块直接完成算法分析,使用鱼眼相机获取罐笼内部全景图像,通过畸变矫正算法解决成像畸变问题。其次,引入自动色彩均衡算法提高图像质量,提出改进的YOLOv8目标检测算法进行头肩识别。最后,通过二次分类算法进行结果筛选,如果检测到超员,就联动闭锁停罐,提示罐笼超员。该系统目前已试运行于铜兴矿业,结果表明,该系统可以实时检测罐笼内人员数量,准确性高,误检率低,且联动闭锁可及时响应,可以为非煤矿山安全生产提供有力保障。

非煤采矿专业背景下的“采煤概论”教学实践

围绕采矿工程(非煤)专业培养目标中的工程能力、道德责任、沟通合作、终身学习四项要求,通过研判学生在矿山地质、井巷工程和采矿学等方面的知识储备,以采煤背景知识架构、煤矿开采基本概念理解、矿井开拓及工作面回采等重点基础知识掌握为目标,通过对教师科研项目中金属矿山开采案例的要点剖析,对比分析煤矿开采的特点,总结提炼已有课程资源,融合流程动画演示、物理模型声光电演示系统、案例视频等现代教学手段,强化学生工程能力,拓宽学生的采矿视野,树立安全保障、绿色与科学高效开采的理念,以大采矿的思维应对专业学习、工程设计和管理、科研等方面的问题。通过三轮的小班教学实践,学生课堂参与度逐步提高,理论教学和实验教学的效果良好。

非煤露天矿山生态环境修复关键技术研究

由于过度开采导致地表植被退化严重,矿区环境、生态系统结构被破坏,生态系统功能退化,因此,非煤露天矿山的生态修复显得尤为重要。目前,我国非煤露天矿山生态修复仍处于起步阶段,相关技术方法亟待完善。以非煤露天矿山生态环境修复为主要研究对象,分析非煤露天矿山地表水体、土壤、植被等环境因素受损的原因,并针对性地提出一系列可行的修复措施,探讨非煤露天矿山生态环境修复关键技术。

非煤地下矿山灾害影响因素分析与风险管控体系研究

非煤矿山生产安全对于推动行业高质量发展具有重要意义。非煤地下矿山生产环境较差,在多重因素的影响下,很容易发生危险和灾变。根据江西省非煤地下矿山的特点,从自然灾害对于非煤地下矿山安全的影响、生产经营活动对于非煤地下矿山的影响,对非煤矿山灾害发生的可能性及灾害链进行了分析;从组织体系、制度体系、培训体系、技术支撑体系四个方面,提出非煤地下矿山防控机制,旨在减少和防止事故的发生。研究成果可为后期非煤地下矿山监管及治理提供参考。

水文地质复杂的非煤矿山防治水设计与应用

该文根据非煤矿山水文地质复杂类型,结合矿山探矿实际工程应用情况,分析了非煤矿山大断面巷道水文地质复杂探放水设计、施工以及注浆治理的可行性,为未来水文地质复杂性矿山治理水害提供了参考。水害治理是实现矿山安全生产的重要抓手,水文复杂矿山是现有地下矿山的管控重点,该文说明了5m左右大断面情况下的防治水探放设计,在围岩稳固情况较差的情况下,开展了注浆施工,介绍了注浆压力的设计,注浆的前期、中期、后期的全过程管理,介绍了实际工程参数和设计参数以及压水试验,对类似矿山开展水害的防治提供了很好的参考价值和应用前景。

探讨如何有效提升非煤矿山安全标准化管理体系

当前在开采非煤矿山时,会涉及到很多环节和步骤,也可能发生火灾、爆炸、坍塌等严重安全事故,直接威胁到相关人员的生命安全。因此,非煤矿山企业的安全生产问题一定要重视起来,对生产安全事故的发生规律和特点进行总结分析,明确事故发生的原因,制定针对性的防范措施。并建立健全安全生产标准化管理体系,为非煤矿山企业的安全可持续发展奠定坚实的基础。

非煤矿山安全生产责任制的建立与实施

文章根据国家最新法律法规要求,结合工作实践,阐述了当前非煤矿山安全生产责任制在执行过程中面临的问题,针对非煤矿山全员安全生产责任制的建立和落实提出了相应的建议措施,对非煤矿山企业加强安全生产管理,落实全员安全生产责任制具有重要参考意义。

龙岩市非煤矿山顶板事故分析与管理措施

顶板事故在非煤地下矿山事故中占比最多,顶板管理是非煤地下矿山安全管理的重点和难点。统计分析龙岩市2008—2023年共15a的顶板事故情况,总结非煤矿山顶板事故的特点。研究得出,矿井爆破工艺技术水平低及在大暴露空间下进行作业是顶板事故原因。提出改善措施,将中深孔爆破分段崩落采矿法代替空场法,但受到矿石价格影响,该方法成本高,当前可行性低;通过推广应用凿岩台车、撬毛台车等机械工具,严格控制井下采掘作业空间宽度和高度等措施,加强顶板管理,努力实现顶板零事故。

非煤矿山企业智慧化建设评价系统构建

国内非煤矿山规模与发展程度不一,对智慧化建设情况了解不足。对非煤数字、智慧矿山建设情况及成果进行评价时,无法形成统一的评价标准,阻碍了非煤矿山企业进行智慧化建设统筹安排。利用层次分析法构建了矿山生产、环境安全、可视化系统、企业管理多面评价模型,对非煤矿山企业智慧化建设程度进行评价分析。最终对安徽省非煤矿山企业进行评价分析,得出安徽省非煤矿山大部分仍停留在数字矿山与感知矿山阶段,仅有少数非煤矿山达到了智慧矿山阶段的结果。

非煤露天矿山智能化建设探索与研究

矿业作为国民经济发展的重要支柱性产业,机械化、自动化、信息化、智能化是推动矿山企业安全发展、高质量发展,保障国家能源资源安全的重要举措。随着全球新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,并与先进制造技术加速融合,为矿山企业智能化建设和发展提供了历史机遇。近年来,我国矿山智能化建设蓬勃发展,取得积极成效,但还存在发展不平衡、不充分、不协调等问题。本文对非煤露天矿山智能化建设开展探索和研究,旨在为非煤露天矿山智能化建设工作提供有益借鉴和参考。

非煤矿山地质勘探中的物探方法应用与优化

文章以提高非煤矿山地质勘查精准性和效率为目标,在对物探方法应用现状进行系统梳理的基础上,深入分析了其中所存在问题,进而有针对性地提出了系列优化策略。研究表明:通过技术升级,数据处理方法完善和流程管理体系优化等措施,显着提高物探方法对非煤矿山地质勘查的应用成效。该研究不仅对非煤矿山地质勘探工作提供更准确、更有效的技术支持,而且还对物探方法未来发展趋势进行预测,对该产业技术创新和发展具有重要参考意义。

非煤矿山深部开采技术难题及解决方案

随着非煤矿山采深的不断加大,高应力,高温,高湿的极端环境和复杂地质条件为深部开采造成许多技术难点。本论文研究的目的就是为了探究这些技术难题产生的原因,找到科学高效的解决措施。通过对地质条件,技术装备,安全管理和环境保护等因素进行深入剖析,揭示非煤矿山深采技术难点产生的根本原因,并有针对性地提出改善措施。研究结果表明:通过技术创新,装备升级,加强安全管理和资源综合利用,可有效攻克上述技术难题,推动非煤矿山深部开采可持续发展。