Barieră de siguranță pentru mine subterane: Ghid complet pentru prevenirea și controlul spargerilor de roci
Rupturile de stânci sunt hazarde geologice majore în mineritul subteran. Prevenirea și controlul eficient necesită un sistem de management complet: identificarea pericolelor — evaluarea dinamică a riscurilor — elaborarea planurilor — monitorizare și avertizare timpurie — și implementarea măsurilor de control. Obiectivul principal este de a identifica cu precizie factorii cauzali, de a evalua științific nivelurile de risc, de a dezvolta sistematic strategii de atenuare și de a menține monitorizarea în timp real și avertizarea timpurie, astfel încât să se minimizeze incidentele de rupere de stânci și să se protejeze siguranța producției miniere.
I. Procesul de execuție de bază pentru prevenire și control Prevenirea și controlul spargerilor de stânci ar trebui să urmeze un flux de lucru progresiv: evaluarea riscurilor → elaborarea planului → monitorizare și avertizare timpurie. Responsabilitățile și standardele de implementare trebuie să fie clar definite în fiecare etapă pentru a asigura executarea efectivă și eficacitatea măsurilor.
(a) Mecanismul de evaluare dinamică a riscurilor Evaluarea riscurilor trebuie să se concentreze pe scenarii cu risc ridicat și să combine studiile de susceptibilitate cu evaluarea dinamică continuă. Atunci când apar precursori tipici de spargere a rocilor - cum ar fi vibrații puternice ale solului, ridicare instantanee a podelei sau a nervurilor, ejecție de rocă sau când adâncimea de exploatare depășește 1.000 m - trebuie efectuate studii obligatorii de susceptibilitate. Pentru secțiunile de mină cu predispoziție crescută la spargerea rocilor, departamentul tehnic al minei ar trebui să conducă evaluări dinamice ale riscurilor și să întocmească rapoarte de evaluare lunare și anuale. Aceste rapoarte, revizuite de șeful tehnic al minei, vor servi drept bază principală pentru acțiunile de control.
(b) Elaborarea și aprobarea planurilor de control Calitatea științifică și specificitatea planurilor de control determină eficacitatea acestora. Elaborarea planurilor trebuie să integreze informații cheie: factorii cauzatori ai erupțiilor de roci, rezultatele evaluării dinamice a riscurilor și zonele potențial periculoase. După elaborare, planurile trebuie evaluate inter pares sub conducerea șefului tehnic al minei; numai după aprobarea și avizarea de către managerul principal al minei poate începe implementarea. Acest proces asigură că planurile sunt atât fezabile din punct de vedere tehnic, cât și implementabile din punct de vedere operațional.
(c) Sistem de monitorizare și avertizare timpurie în construcție Monitorizarea și avertizarea timpurie acționează ca sistem de detectare timpurie al minei și ar trebui adaptate la nivelul de risc al minei. Minele subterane aflate la o adâncime mai mare de 800 m sau cele deja identificate ca fiind predispuse la spargeri de roc ar trebui să instaleze sisteme online de monitorizare a presiunii la sol. Minele care se confruntă cu pericole severe de spargere de roc ar trebui să suplimenteze monitorizarea de bază cu facilități specializate, cum ar fi monitorizarea microseismică, să stabilească proceduri de supraveghere și avertizare de rutină pentru zonele periculoase și să stabilească praguri de avertizare cuantificate pentru a permite detectarea timpurie și alertele la timp.
II. Cerințe cheie de implementare Pentru a asigura un control eficient, ar trebui stabilite cerințe stricte pentru evaluarea riscurilor, execuția planului, asistența de monitorizare și protecția personalului, formând un sistem cuprinzător de prevenire în buclă închisă.
(a) Metode de evaluare a riscurilor și criterii de clasificare Evaluarea dinamică a riscului de spargere de roci trebuie să utilizeze metode acceptate științific, cum ar fi criteriile mecanicii rocilor, simularea numerică, avertizarea timpurie bazată pe monitorizare sau abordările empirice, pentru a asigura rezultate fiabile. Întreprinderile miniere ar trebui să combine rezultatele evaluării dinamice cu daunele observate cauzate de spargerea de roci pentru a atribui grade de risc, oferind o bază gradată pentru măsuri de atenuare specifice.
(b) Conținutul principal al planurilor de control și prioritățile de implementare Planurile de control trebuie să acopere toate elementele critice: evaluarea calității masei rocoase, analiza susceptibilității la spargeri, secțiunea transversală și dimensionarea drumului, optimizarea parametrilor structurali ai panourilor, împușcarea stâlpilor pentru detensionare, precondiționarea frontului, proiectarea susținerii drumului și răspunsul de urgență după spargeri. Controlul sursei este primordial: se preferă metodele și procesele miniere care reduc concentrația de tensiuni. Se optimizează proiectarea minei, secvența și direcția de extracție și parametrii panoului pentru a atenua riscurile la sursă.
Sunt necesare controale diferențiate pentru diferite scenarii de risc. În zonele cu solicitări ridicate și microseismicitate frecventă, aplicați măsuri avansate de detensionare, cum ar fi împușcarea pilonilor. În zonele predispuse la rupturi de roci de tip seismic în timpul săpării tunelurilor, adoptați precondiționarea prin împușcare frontală pentru a reduce acumularea de energie. Pentru drumurile afectate de rupturi de roci de tip seismic, acordați prioritate sistemelor de susținere care absorb energia. Stabiliți un protocol de răspuns la situații de urgență: evacuați imediat personalul la detectarea semnelor de ruptură de roci și determinați timpii de reintrare în siguranță pe baza caracteristicilor de descreștere microseismică și a evaluărilor actualizate ale riscurilor după acțiunile de atenuare.
(c) Standarde de amplasare a sistemului de monitorizare Monitorizarea microseismică este un instrument esențial și trebuie să acopere toate zonele în care pot apărea spargeri de stânci. Amplasarea senzorilor ar trebui să formeze o configurație spațială învăluitoare pentru a elimina punctele moarte, asigurând completitudinea și fiabilitatea datelor.
(d) Consolidarea siguranței și protecției personalului Pentru a reduce la minimum expunerea personalului, acordați prioritate funcționării de la distanță și automate a echipamentelor de forare a tunelurilor, a instalațiilor de foraj, a încărcătoarelor și a altor echipamente miniere. Reducerea duratei și frecvenței prezenței umane în zonele predispuse la spargeri de stânci este esențială pentru protejarea vieții.
În concluzie, controlul spargerilor de roci în minele subterane trebuie să respecte principiile prevenirii pe primul loc, măsurilor specifice, soluțiilor tehnologice și managementului în buclă închisă. Prin stabilirea unor procese robuste de execuție, aplicarea cerințelor tehnice critice și bazarea pe monitorizarea științifică, minele pot construi un sistem de apărare complet, cu mai multe straturi, care oferă o protecție solidă pentru operațiunile subterane cu risc ridicat.
