Földalatti bányabiztonsági gát: Átfogó útmutató a kőzetfeltörés megelőzéséhez és ellenőrzéséhez

A kőzethasadások a földalatti bányászatban a geotermikus veszélyek egyik fő forrása. A hatékony megelőzés és ellenőrzés teljes körű irányítási rendszert igényel: veszélyazonosítás – dinamikus kockázatértékelés – terv kidolgozása – monitoring és korai figyelmeztetés – és az ellenőrzési intézkedések végrehajtása. A fő cél az ok-okozati tényezők pontos azonosítása, a kockázati szintek tudományos értékelése, a kockázatcsökkentési stratégiák szisztematikus kidolgozása, valamint a valós idejű monitoring és korai figyelmeztetés fenntartása a kőzethasadásos események minimalizálása és a bányatermelés biztonságának védelme érdekében.

I. A megelőzés és az ellenőrzés alapvető végrehajtási folyamata A kőzethasadás megelőzésének és ellenőrzésének egy progresszív munkafolyamatot kell követnie: kockázatértékelés → terv kidolgozása → monitoring és korai figyelmeztetés. A felelősségi köröket és a végrehajtási szabványokat minden szakaszban egyértelműen meg kell határozni annak biztosítása érdekében, hogy az intézkedések ténylegesen végrehajtásra kerüljenek és hatékonyak legyenek.

(a) Dinamikus kockázatértékelési mechanizmus A kockázatértékelésnek a magas kockázatú forgatókönyvekre kell összpontosítania, és az érzékenységi vizsgálatokat a folyamatos dinamikus értékeléssel kell kombinálnia. Tipikus kőzetrobbanás-előfutók esetén – például erős talajrezgés, pillanatnyi talaj- vagy bordaemelkedés, kőzetkidobódás, vagy ha a fejtési mélység meghaladja az 1000 métert – kötelező érzékenységi vizsgálatokat kell végezni. A megnövekedett kőzetrobbanás-hajlamú bányaszakaszok esetében a bányatechnikai osztálynak dinamikus kockázatértékeléseket kell végeznie, és havi, valamint éves értékelő jelentéseket kell készítenie. Ezek a jelentések, amelyeket a bányatechnikai vezető felülvizsgál, szolgálnak elsődleges alapként az ellenőrzési intézkedésekhez.

(b) Ellenőrzési tervek kidolgozása és jóváhagyása Az ellenőrzési tervek tudományos minősége és specifikussága határozza meg azok hatékonyságát. A terv kidolgozásának tartalmaznia kell a legfontosabb információkat: a kőzetrobbanást okozó tényezőket, a dinamikus kockázatértékelés eredményeit és a potenciális veszélyzónákat. A tervek elkészítése után a bánya műszaki vezetőjének szervezésében szakértői véleményezésen kell átesniük; a végrehajtás csak a bánya fővezetőjének jóváhagyása és támogatása után kezdődhet meg. Ez a folyamat biztosítja, hogy a tervek műszakilag megvalósíthatók és operatívan is végrehajthatók legyenek.

(c) Megfigyelő és korai figyelmeztető rendszer építése A megfigyelés és a korai figyelmeztető rendszer a bánya korai észlelő rendszereként működik, és a bánya kockázati szintjéhez kell igazítani. A 800 méternél mélyebb földalatti bányáknak, vagy azokat, amelyeket már kőzetrobbanás-veszélyesként azonosítottak, online talajnyomás-ellenőrző rendszereket kell telepíteniük. A súlyos kőzetrobbanás-veszélynek kitett bányáknak az alapvető megfigyelést speciális létesítményekkel, például mikroszeizmikus monitoringgal kell kiegészíteniük, rutinszerű megfigyelési és figyelmeztetési eljárásokat kell létrehozniuk a veszélyes zónákra, és számszerűsített figyelmeztetési küszöbértékeket kell meghatározniuk a korai észlelés és az időben történő riasztások lehetővé tétele érdekében.

II. Főbb végrehajtási követelmények A hatékony ellenőrzés biztosítása érdekében szigorú követelményeket kell megállapítani a kockázatértékelésre, a tervek végrehajtására, a támogatás ellenőrzésére és a személyzet védelmére, egy átfogó, zárt hurkú megelőző rendszert alkotva.

(a) Kockázatértékelési módszerek és minősítési kritériumok A dinamikus kőzetrobbantási kockázatértékelésnek tudományosan elfogadott módszereket kell alkalmaznia, mint például kőzetmechanikai kritériumokat, numerikus szimulációt, monitoringon alapuló korai figyelmeztetést vagy empirikus megközelítéseket a megbízható eredmények biztosítása érdekében. A bányászati ​​vállalatoknak a dinamikus értékelés eredményeit a megfigyelt kőzetrobbantási károkkal kombinálniuk kell a kockázati osztályok hozzárendeléséhez, fokozatos alapot biztosítva a célzott mérséklési intézkedésekhez.

(b) Az ellenőrzési tervek és a végrehajtási prioritások fő tartalma Az ellenőrzési terveknek minden kritikus elemet le kell fedniük: a kőzetminőség értékelése, a kőzetrobbanás-érzékenység elemzése, az úttest keresztmetszete és méretezése, a panelek szerkezeti paramétereinek optimalizálása, az oszlopok feszültségmentesítése robbantással, a burkolat előkezelése, az úttest alátámasztásának tervezése és a kőzetrobbanások utáni vészhelyzeti reagálás. A forrásellenőrzés elsődleges: előnyben kell részesíteni azokat a bányászati ​​módszereket és folyamatokat, amelyek csökkentik a feszültségkoncentrációt. Optimalizálja a bányatervezést, a kitermelés sorrendjét és irányát, valamint a panelek paramétereit a forrásnál jelentkező kockázatok csökkentése érdekében.

Különböző kockázati forgatókönyvekhez differenciált ellenőrzésekre van szükség. A gyakori mikroszeizmicitással rendelkező nagy igénybevételű területeken fejlett feszültségmentesítési intézkedéseket, például pillérrobbantást kell alkalmazni. Az alagútfúrás során feszültség típusú kőzetrobbanásokra hajlamos zónákban homlokrobbantásos előkezelést kell alkalmazni az energia-felhalmozódás csökkentése érdekében. A szeizmikus típusú kőzetrobbanások által érintett utak esetében az energiaelnyelő tartórendszereket kell előnyben részesíteni. Vészhelyzeti reagálási protokollt kell kidolgozni: a kőzetrobbanás jeleinek észlelésekor azonnal evakuálni kell a személyzetet, és a mikroszeizmikus bomlási jellemzők és az enyhítő intézkedések utáni frissített kockázatértékelések alapján meg kell határozni a biztonságos visszatérési időket.

(c) Megfigyelőrendszer Elrendezési Szabványok A mikroszeizmikus monitorozás kulcsfontosságú eszköz, és minden olyan területet le kell fednie, ahol kőzetrobbanások előfordulhatnak. Az érzékelők elhelyezésének burkológörbét alkotó térbeli elrendezést kell alkotnia a holtterek kiküszöbölése, biztosítva az adatok teljességét és megbízhatóságát.

(d) A személyzet biztonságának és védelmének megerősítése A személyzet expozíciójának minimalizálása érdekében előnyben kell részesíteni az alagútfúró jumbók, csavarozó fúrótornyok, rakodógépek és egyéb bányászati ​​berendezések távoli és automatizált működtetését. Az emberi jelenlét időtartamának és gyakoriságának csökkentése a kőzetrobbanás-veszélyes zónákban elengedhetetlen az élet védelme érdekében.

Összefoglalva, a földalatti bányákban a kőzetrobbanás-ellenőrzésnek a megelőzés elsődlegességének, a célzott intézkedéseknek, a technológiaalapú megoldásoknak és a zártláncú irányításnak az elveit kell követnie. Robusztus végrehajtási folyamatok létrehozásával, a kritikus műszaki követelmények betartatásával és a tudományos monitoringra való támaszkodással a bányák egy teljes körű, többrétegű védelmi rendszert építhetnek ki, amely szilárd biztonsági védelmet nyújt a magas kockázatú földalatti műveletekhez.