靶向攻坚“隐蔽致灾因素”筑牢安全防线

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——太钢袁家村铁矿露天采场隐伏采空区“医疗诊断化”理念的探索和实践
出版日期:2025-06-12   A04版●三晋安全行   山西工人报  

前言

采他山之玉，纳百家之长。

“打铁的人”必须成为“铁打的人”。为深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产重要论述和重要指示批示精神，扎实推进两办 《意见》、 “八条硬措施”和“安全生产治本攻坚三年行动”落地落实，加强矿山企业主要负责人安全教育培训，国家矿山安全监察局山西局（以下简称山西局）把握大局大势，从“放眼长远打造过硬团队”抓起，坚持优中选优的原则，开设 “矿长履职能力提升大讲堂”。自2024年4月首期讲座举办以来，先后在全省范围内邀请十余名优秀矿长进行经验交流，成为省内外矿山行业安全宣讲的一张“山西名片”。

山西局开设“矿长履职能力提升大讲堂”，聚焦“关键人”、打通 “执行力”，既是压实安全责任的现实需要，又是推动矿山行业高质量发展的长远之策，对服务国家能源安全战略和区域经济社会发展具有双重价值。

此项活动开展以来，山西各级矿山主体企业主要负责人及煤矿、非煤矿山矿长共3.49万人次通过现场或视频形式聆听了讲座，53.4万人次通过网络收看了同步直播。这种契合数字化趋势技术手段的创新是矿山安全培训体系的升级。

一期期实打实的“头脑风暴”，更是一次次智慧的碰撞，创新驱动的催化作用也愈加明显。在听而悟上深化理解，在听而辨上提升判断力，在听而行上强化执行力。如今，大讲堂中学出的“精气神”，正在转换成领导干部推动发展的 “加速度”。

2025年5月9日，在山西局举办的 “矿长履职能力提升大讲堂”第十三期专题讲座上，太钢集团矿业中心党委委员、副经理，兼太钢袁家村铁矿(以下简称袁家村铁矿)党委书记、矿长张耀斌分享了该矿以“探测零遗漏、处理零失误、管控零事故”理念为指引，以隐蔽致灾因素普查治理为抓手，构建采空区隐蔽致灾因素普查治理体系，给采空区做“穿刺” “CT” “内窥镜”检查，研判采空区顶板 “病情”，对采空区治理采取“疗效”验证等方面的经验做法，为矿山企业精准治理重大灾害、建设 “透明地质”、实现长周期安全提供了可复制和借鉴的思路与经验。

袁家村铁矿隶属于中国宝武太钢集团，是太原钢铁（集团）有限公司的分公司，成立于2009年10月，是目前亚洲规模最大、工艺技术装备最先进的微细粒红磁混合采、选、球联合冶金铁矿山，是我国冶金露天矿山的示范标杆企业，先后获得第六届、第八届中国“冶金矿山十佳矿山”“国家级高新技术企业”称号，入选 “国土资源部绿色矿山名录”“中国铁矿石影响力品牌”，2024年获批“山西省金属矿山智能开采与环境治理技术创新中心”……

远眺吕梁山麓，袁家村铁矿如一块翡翠镶嵌在苍茫群峰间，朱红的屋顶群在葱茏草木中若隐若现，与湛蓝的天际线相接。干净整洁的厂容厂貌，微风掠过智能温控的绿化带，空气中没有想象中的粉尘味，只有松木散发的淡淡树脂香，古朴与现代融合的文化气息，交织成人与自然和谐共生的画面，展示了一幅“大美袁矿”的多彩画卷。

笔者在工作人员的引导下，步入袁家村铁矿智慧控制中心。工作人员围绕采选球团沙盘模型进行了介绍。他的介绍不是照本宣科，而是随着目光所及自然流淌。我们通过沙盘看到了该矿实现了“历史纵深与科技现场”的时空穿梭，以“不驰空想务实功”的实干作风、“敢教天堑变通途”的开拓气魄、“越是艰险越向前”的拼搏精神，从长期未能开发利用到成为行业技术领跑者，经历了技术攻坚突破行业瓶颈、国家科技专项赋能、规模化智能生产、绿色可持续发展、全产业链布局的过程，不仅成功解决了国内资源“卡脖子”问题，而且成为全球难选铁矿高效开发的典范。

通往袁家村铁矿白化宇尾矿库的路上，醒目的安全文化标语迎面而来：“以我为主，现场为王” “心有安全，行有规矩” “我的岗位我经营，我的岗位我做主”……这些简洁、直接甚至带着几分严厉的标语，或悬挂于钢架之上，或喷涂于混凝土墙上，或用硕大的字体立在路边，反复地、执着地将“安全”二字刻入每一名过客的脑海。

对话张耀斌，他作为袁家村铁矿的掌舵者，其思维深度突破了传统矿山管理的惯性框架，展现出前瞻性、系统性与创新性的复合维度。这源于他将矿山视为有机生命体———以生态为血脉、数据为神经、技术为筋骨、人力为灵魂。其思维内核可概括为：在资源约束中创造冗余，在刚性体系中植入柔性，在短期收益中锚定长期价值。这种兼具工程师精密性与哲学家辩证性的思维结构，恰是传统矿业向“绿色智慧矿山”跃迁的关键基因。

岁月的长河在吕梁山麓刻下沟壑纵横的印记，滋养这片土地的英雄情怀则深植于袁家村铁矿的坚韧变革中———它们或以钢铁意志凿穿深地，或以绿色信仰重塑家园，最终汇成一条昂扬向上的 “微笑曲线”。

【实践背景】

瓶颈突破与国家战略的协同价值

“袁家村铁矿的治理逻辑本质是政策合规性、技术专属性、管理闭环性三重因素的交织。被动依赖外部力量，既无法满足法规要求，也难以根除安全隐患，可能因事故导致更大经济损失与社会风险。因此，‘从自身找原因’是矿山安全治理的必然路径，应积极探索主要技术瓶颈与国家战略的对接路径。”张耀斌对隐蔽致灾因素有着深度的思考。

———聚焦困境：隐伏采空区成安全咽喉之锁。 “探究本源，追寻先声。”袁家村铁矿领导班子保持“风雨不动安如山”的政治定力，具备“登高望远天地阔”的战略眼光，刀刃向内深挖根源。该矿强化内因驱动这一做法，呼应哲学矛盾论“内因决定论”，体现了企业主体责任意识。

一是历史遗留问题严重。该矿铁矿石资源禀赋极差，嵌布粒度很细，难磨难选，曾被列为“呆滞”资源，从1958年发现到2006年一直未能实现规模开采。从2000年到2008年，该区域分布着许多民企矿山，采富弃贫、大矿小开。太钢于2005年组建项目团队，开展地质勘察和选矿工艺技术研发，于2008年获得技术突破，掌握了该区域矿石的安全开采和高效选别技术。

二是技术适配性要求高。该矿开采方式为露天开采，采用“横采纵剥”的生产工艺，自上而下台阶式开采，主要设备为直径310mm牙轮钻机、直径140mm潜孔钻机和16.8m3电铲、3m3液压反铲以及载重220t的电动轮汽车、30m3的矿用宽体车，开拓运输系统为汽车—半移动破碎机—胶带输送机。目前采场已达到封闭圈（1436m）以下，台阶高度15m，缓帮开采。

三是安全生产需求倒逼。该矿是资源整合型矿山，由于原开采矿山的大部分地下采空区密闭、坍塌、提升设施损坏或井下涌水等原因，当时实测了开拓巷道、一级提升竖井及少部分采空区，多数采空区、二级提升竖井均未取得实测资料。调查反映这些采空区形态复杂，在空间位置上层层叠叠，高低不同，个别采空区已经坍塌，甚至有的采空区已经在地表局部塌陷，成为采矿生产的重大安全隐患，由此，开展袁家村铁矿大型群布采空区的安全探测处理技术研究迫在眉睫、势在必行。

———严守红线，深融国策核心要求巧破困局。面对分布范围广、形态复杂、有效信息少的严峻状况，该矿坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，将其作为破解发展难题、引领转型升级的根本遵循和行动指南。

首先，从思想精华中找方向、找方法、找信心。一是在明确发展“方向”上，深刻领会新发展理念、国家资源安全战略部署，确保矿山发展始终与国家战略同频共振，坚定不移走安全、绿色、智能、高效的高质量发展之路。二是在探寻破解难题的“方法”上，运用贯穿其中的立场观点方法，聚焦安全生产、技术升级等关键环节。三是在凝聚攻坚“信心”上，深刻感悟思想伟力和实践伟力，增强对党的创新理论的政治认同、思想认同、理论认同、情感认同。

其次，从法律法规中找思路、找对策、找钥匙。该矿深刻领会国家在安全领域的法律法规及标准体系，加强安全生产宣传教育培训，系统研读《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《矿山隐蔽致灾因素普查规范》等，深刻理解其对矿山设计、建设、生产、关闭全过程的安全规范，并将深刻领会的法律精神融入矿山重大隐患治理、做好隐蔽致灾因素普查排查等各个环节，做到心有安全、行有规矩。

第三，从实际问题中解密码、破瓶颈、挖关键。目前，袁家村铁矿隐蔽致灾因素主要有采空区、边坡、排土场、尾矿库4个方面，其中采空区是重中之重。围绕采空区，该矿严格按照国家矿山安全监察局明确指出的要下真功、较真劲，实现矿山透明地质、智能地质，强化重大灾害有效治理，坚决避免与灾害“拼刺刀”。

【主要做法】

跨界思维透视采空区“病灶”

“问渠那得清如许？为有源头活水来。”企业安全发展离不开科学的管理措施。安全管理既无常式，也无定法，其核心和精髓是隐患的超前普查以及治理方法的全面性和系统性，所谓“运用之妙，存乎一心”。

袁家村铁矿认为，安全管理的大忌是无知者无畏、是盲人摸象、是亡羊补牢、是智者千虑必有一失。安全管理如同大夫为患者全面体检一样，需要开展穿刺、做CT、验血验尿、内窥镜等工作。采空区普查过程中采用的钻探、物探、化探、扫描与全面体检高度类似。因此必须对采空区进行全面超前精准的普查。

方法一：凝心聚力，探索实践MDT模式。该矿组建了产学研用的技术团队，就如医学上的MDT，即多学科诊疗模式。它通过集结不同专业领域的专家智慧，为患者提供综合性、个性化的诊疗方案。建矿之初，该矿与中铁十九局集团有限公司、长沙矿山研究院有限责任公司、中国科学院武汉岩土力学研究所等多家单位建立了长期稳定的合作关系，发挥各自在机理研究、技术创新、实践应用等方面的优势，协作完成了顶板稳定性研究、充水空区探测等多个技术课题，不断通过设备改造与技术优化让各类技术设备更适应现状，为采空区管控打下了坚实基础。

方法二：精准辨识，给采空区做“穿刺”。“穿刺”的基本思路是由大到小、由浅及深、逢矿必探、多法并重。为了实现采空区探测零遗漏，该矿在考察和实践的基础上，形成了包括超前孔、超深孔、中深孔和虚渣孔四类钻探勘查网度设计施工方式；从基建开始一直坚持矿位必须全部钻探勘查，未经勘查不得生产，推进红线生产模式；依据顶板稳定性分析成果，采空区钻探勘查始终持续滚动保持超前采矿生产4个台阶（60米）以上。经过以上钻探勘查，该矿将“穿刺”数据和三维扫描结果综合整理形成了采空区预警模型，指导采矿安全生产。

方法三：深挖细查，给采空区做“CT”。采空区物探技术如同医学上的CT断面扫描法，该矿通过与东北大学建立长期合作关系，形成了以高密度电阻率法为主，以浅层地震法、瞬变电磁法和测氡法等为辅的综合物探方法，物探对钻探勘查起到重要的补充作用，能够实现面域勘查，物探发现的解析异常需要通过钻探方法验证确认。钻探点位勘查和物探面域互补的采空区综合勘查措施，为采空区探测的零遗漏提供了技术保障。

方法四：不存盲区，给采空区做“内窥镜”检查。对采空区内部几何形状的精准获取如同医学上的内窥镜检查。对于无水的采空区采用三维激光扫描仪，该仪器利用激光测距的原理，实现空腔体360度全维度测量，通过点云数据快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据，具有探测精度高、成像直观的优点。对于充水的采空区，该矿采用声呐扫描仪，通过发射声波对充水采空区做环状断面扫描，声呐接收机接收反射回的声波，发送到数据处理单元，经过处理把声呐获取的图象矢量化，输出最终的点云坐标，生成模型。

方法五：源头治理，研判采空区顶板“病情”。采空区安全与否和顶板的厚度密切相关，研究最小安全厚度如同研判采空区的 “病情”。该矿通过评价矿区地质特征、开展顶板岩层力学试验、模拟不同顶板形态，建立了采空区顶板极限安全厚度与跨度的函数关系。

方法六：综合施策，对采空区进行“疗效”验证。采用崩落法治理过的采空区是否稳定，就要进行“疗效”验证。“疗效”验证法即体积平衡法。由于采空区顶板不是均质体，爆破后块度不均，又因孔间有延时，下落顺序不同，进行采空区顶板崩落时，部分区域可能会产生大块挤压，形成上覆拱，如果不进行效果验证就贸然作业，存在产生二次拱顶坍塌风险，易造成安全事故。因此，需要验证采空区空腔是否完全充实。基于此，采用无人机空中航测技术，构建爆前爆后点云模型；采用体积平衡法，分析爆破前体积与爆破后体积差，判断空腔密实度。

方法七：筑牢防线，给采空区进行“靶向治疗”。建立双重预防管控体系就如医学上的“靶向治疗”。该矿设立采空区专门管理机构，党委书记、矿长作为安全管理第一责任人，负责管理采空区全部事项；总工程师协助矿长管理采空区，负责各部门职责划分、知责履责考评，采空区相关工程验收审查，采空区爆破处理方案审核及其他采空区相关业务审核批准。该矿坚持专业化管控，建立起安全职责履职考评、专业科室月度专业评价、部室周检查和日督查、施工单位日检查整改的四级管控体系，形成闭环整改机制；按月编发采空区管理简报（2025年起改为隐蔽致灾因素普查简报），交流采空区工作。

方法八：科技赋能，给采空区安装“智能健康监测系统”。该矿应用的智慧监控技术可以类比为医学上的 “智能健康监测系统”。一是实时监测与预警，该矿通过高清鹰眼摄像头、电子围栏、安插反光锥、北斗定位、5G信息技术和人工智能构建的智能安全监控网，类似医学中的远程患者监测系统（如心脏监护仪），实时捕捉异常信号并预警潜在危险。二是自动化诊断与响应，矿山巡检机器人通过音视频识别隐患，如同医疗AI通过影像分析病变，减少人工误判并提升效率。三是系统性优化，数字模拟爆破设计和智慧控制中心的全工序协同，类似基于大数据的个性化治疗方案，通过动态调整参数实现最优结果。

方法九：前瞻预判，给采空区做“急救演练”。组织采空区应急演练就如医学中的“急救演练”（如心脏骤停模拟）对临床应急能力的训练，两者均通过模拟真实场景提升团队协作和快速处置能力。该矿落实分级管控，执行巡查、督查、评价，发现问题及时处理，PDCA闭环管理；每年组织两次采空区坍塌应急演练，利用无人机、GNSS对模拟坍塌现场采空区范围进行定位研判，通过紧急疏散、现场警戒拖拽车辆、救治伤员等操作，达到演练效果。

【探索成就】

以超长安全周期树立行业标杆

袁家村铁矿长达10年无事故，保持了长周期的安全状态，为企业赢得了良好的社会声誉，营造了安全生产经营氛围。

这一实践，得益于该矿构建了 “产、学、研、用”重大隐患安全管控体系，坚持问题导向和目标导向相结合，将采空区探测处理全流程产生的问题直接导入科研领域，双方迅速对接，科研目的靶向化、成果转化高效化。在2025年3月6日国家矿山安全监察局组织的明察暗访行动中，该矿采空区医疗诊断化管理方法与成效得到了各级领导的认可。

这一实践，使得采空区管控持续保持“探测零遗漏、处理零失误、管控零事故”。在国内冶金矿山同一采场内陡倾斜矿体中大型群布叠层采空区安全精准高效探测及处理技术处于领先水平，形成了已经成功应用的专利与技术成果，撰写了一大批有影响力的科研论文，给国内同类型矿山企业提供了技术支持。北京大学、东北大学、中国矿业大学、西北大学、鞍钢矿研院、广东大宝山多金属矿等数家单位来该矿考察交流隐患治理经验，为企业和行业的安全发展作出贡献。

这一实践，标志着我国矿山灾害治理从“经验驱动”转向“数据驱动”的新阶段。其核心启示在于：通过医工交叉思维实现灾害可视化，借助数字化手段构建预防性安全生态，为《“十四五”矿山安全生产规划》提出的“透明矿山”目标提供了可量化的实施路径。截至2025年4月末，依托管理和技术体系，袁家村铁矿累计安全处理采空区808个，消除了重大安全隐患，释放矿量约570万吨，创造经济效益约1.8亿元，同时向国内同类型矿山输出技术，形成了成果转化。

这一实践，采空区管理团队栉风沐雨、弦歌不辍，创造了一个个载入史册的骄人业绩：获评高级职称技术人员5人，获得中国爆破协会和中国冶金矿山协会等省部级以上科技成果奖3项，授权专利4项，受理专利4项，发表论文10篇，获中国宝武科技、管理创新奖以及太钢集团科学技术杰出团队奖，编辑印发了《太钢袁家村铁矿采空区处理技术和管理工作总结》（2012—2024）4期专业图书，2024年获批山西省科技厅“山西省金属矿山智能开采与环境治理技术创新中心”。

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。新时代的征程已经开启，袁家村铁矿坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，在太钢集团的坚强领导下，以“稳如泰山”的战略定力应对挑战，用“医学功夫”的精细管理破解难题，凭“创新突破”的智慧胆识开辟新路，为企业全方位高质量发展凝聚磅礴力量。 文/张磊李林春