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充填作业安全事故预防与处理

充填作业安全事故预防与处理

充填作业安全事故预防与处理

一、充填作业概述

充填作业是矿山开采等工程中的重要环节，它涉及将特定的充填材料输送到采空区或其他需要填充的空间，以实现对采空区的支撑、控制地压、减少地表沉降等目的。充填材料种类多样，常见的有尾砂、胶结材料等。充填作业方式包括干式充填、水力充填和胶结充填等。

（一）充填作业的流程

充填作业一般从充填材料的制备开始，将各类原材料按照一定比例混合调配。接着通过充填管道或其他输送设备，将充填材料运输至充填区域。在充填区域，充填材料被精准地注入采空区，确保填充均匀且达到预定的充填高度和密实度。

（二）充填作业在矿山开采中的作用

1.维护采场稳定性

充填体能够有效支撑采空区顶板和围岩，防止顶板垮落和围岩片帮，从而保障井下作业人员的安全，同时维持采场结构的稳定，有利于后续采矿作业的顺利进行。

2.提高资源回收率

通过充填采空区，可以减少矿石损失和贫化，提高矿产资源的回收率，使矿山企业能够更充分地利用矿产资源，延长矿山的服务年限。

3.保护环境

充填作业有助于控制地表沉降，减少因采矿活动对地表建筑物、农田等造成的破坏，降低对生态环境的影响，符合可持续发展的要求。

二、充填作业安全事故的类型及原因

（一）充填管道堵塞

1.原因分析

-充填材料特性问题，如颗粒过大、含泥量过高，容易在管道内堆积造成堵塞。

-充填系统设计不合理，管道直径选择不当、弯头过多或角度不合理，增加了物料流动阻力。

-充填过程中压力不稳定，压力过高或过低都可能导致物料流速异常，进而引发堵塞。

-管道维护不及时，内壁磨损、腐蚀或结垢，使管道内径变小，影响物料正常输送。

2.案例

某矿山充填作业中，由于充填尾砂含泥量短期内大幅增加，而充填系统未及时调整参数，导致充填管道频繁堵塞。每次堵塞处理都需要耗费大量人力和时间，严重影响了充填作业效率，增加了生产成本，同时也给充填系统的安全运行带来了隐患。

（二）充填体垮塌

1.原因分析

-充填体强度不足，可能是胶结材料用量不合理、充填材料配比不当或者充填体养护时间不够，导致充填体无法承受采场压力。

-采场地质条件复杂，如围岩破碎、地应力大，超出了充填体的承载能力。

-充填作业过程中操作不规范，如充填不均匀、分层充填时层间结合不良，降低了充填体的整体稳定性。

2.案例

某金属矿山在开采过程中，因充填体强度计算失误，胶结材料用量过少，充填体强度未达到设计要求。在后续采矿作业中，随着采场推进，充填体在较大地应力作用下发生垮塌，造成采场局部顶板下沉，部分设备被埋，严重影响了生产进度，所幸未造成人员伤亡。

（三）充填材料泄漏

1.原因分析

-管道连接处密封不严，可能是密封件老化、损坏或者安装不当，导致充填材料从连接处泄漏。

-管道破损，由于磨损、腐蚀或外部撞击等原因，使管道出现裂缝或孔洞，充填材料泄漏。

-充填设备故障，如输送泵密封损坏、阀门关闭不严等，引发充填材料泄漏。

2.案例

某矿山充填作业时，一条充填管道因长期受矿浆冲刷，管壁局部变薄并出现裂缝，充填材料从裂缝处泄漏。泄漏的充填材料不仅造成了材料浪费，还污染了周边环境，需要花费大量时间和费用进行清理和修复，对生产造成了较大影响。

（四）人员伤害

1.原因分析

-充填作业现场环境复杂，存在高处坠落、物体打击等风险。例如，在充填站设备检修时，未采取有效的防护措施，可能导致人员从高处坠落受伤。

-充填设备运行过程中，操作人员违规操作或设备防护装置失效，可能引发机械伤害。如在搅拌机运转时清理搅拌叶片，容易被卷入造成伤害。

-充填过程中产生的粉尘、有害气体等对人体健康造成危害，若通风不良，作业人员长期暴露在恶劣环境中，易患职业病。

2.案例

某矿山充填作业工人在巡检充填管道时，因未佩戴安全帽，被高处掉落的小石块击中头部，造成颅脑损伤。此次事故凸显了作业现场安全防护措施不到位以及工人安全意识淡薄的问题。

三、充填作业安全事故的预防措施

（一）优化充填系统设计

1.合理选择充填材料

根据矿山地质条件、采矿方法和充填目的，选择合适的充填材料。对充填材料进行严格的质量检测，控制其粒度、含泥量、化学成分等指标，确保充填材料性能稳定，符合充填作业要求。

2.科学设计管道系统

精确计算充填管道的直径、长度和坡度，减少弯头数量并优化弯头角度，降低物料流动阻力。同时，选用质量可靠、耐磨耐腐蚀的管道材料，提高管道的使用寿命。

3.配备可靠的充填设备

选择性能优良、运行稳定的充填设备，如输送泵、搅拌机等。定期对设备进行维护保养，确保设备正常运行，减少因设备故障引发安全事故的可能性。

（二）加强充填作业过程管理

1.规范充填作业流程

制定