1．面临的形势
矿产资源的开发和利用，一方面增加了社会财富，促进了经济发展。另一方面，由于我国非煤矿山开采技术相对落后，装备水平低；同时，矿业开采秩序混乱，非法采矿屡禁不止，乱采滥挖给国有矿山的安全生产造成了巨大威胁，导致大量矿山灾害(隐患)积聚、开采环境恶化，严重的矿山灾害性事故呈上升趋势，而且各类可导致矿山灾害事故的潜在隐患增多，已严重影响我国非煤矿山的安全生产。我国非煤矿山特别是众多的小矿山，安全生产条件差，每年因事故死亡人数在世界上最高，全国非煤矿山每年安全事故死亡人数仅次于交通事故和煤矿安全事故，在各行业中位居第三位。安全生产形势相当严峻，严重危害了人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，严重制约了我国矿山企业的可持续发展，同时造成了恶劣的社会影响。
通过对国家有关部委、行业协会和各省市安全生产管理机构、大专院校、科研机构以及广西柳州华锡集团、湖南柿竹园有色金属公司、湖北大冶有色金属公司、武钢矿业公司、甘肃金川有色金属公司、云南铜业公司、江西铜业公司、首钢矿业公司、攀钢矿业公司、贵州开磷集团等几十家非煤矿山企业的调研，我国非煤矿山安全生产存在的主要问题为：
1.1 非煤矿山安全生产形势严峻
1.1.1 非煤矿山工程地质灾害事故增多
矿山工程地质灾害是矿山安全事故的主要内因。目前，影响我国非煤矿山安全生产的主要工程地质灾害有：
(1) 地表塌陷
地面下沉和塌陷是地下开采普遍出现的土地破坏问题。其中有代表性的金属矿山有：凡口铅锌矿因疏干产生地表塌陷1982个，范围达675km2，受损农田约66.7km2，建筑物撤迁7km2；山东莱州马塘金矿因开采导致地表严重塌陷，致使莱州至招远的国家级公路遭受严重的塌陷破坏而中断交通，民房被毁；2002年5月22日，兰坪县金顶镇南场铅锌矿发生地裂及地面塌陷，导致10人被困井下，5人获救，5人失踪。金川集团有限公司二矿区虽然采用了充填法开采，但其地表已出现明显的张裂缝和岩层错动痕迹，这表明采场上覆岩层移动已发展到地表，并随着开采深度的增加有不断扩大的趋势。
(2) 冒顶片帮和坍塌
顶板冒落一直来是最受关注的矿山安全生产问题。我国非煤矿山的统计资料表明，1987～1999年间，冒顶片帮和坍塌事故死亡人数占非煤矿山死亡人数的44%。在本次国家安全生产监督管理局组织的调查中，几乎所有的地下矿山都将冒顶片帮和坍塌列为应解决的安全生产问题。
(3) 地下水灾害
我国矿山地下水灾害非常严重，其主要表现形式为突水淹井、海水入侵、破坏水资源、产生井下泥石流、引起地面塌陷等。湖南水口山铅锌矿、广东凡口铅锌矿、安徽铜陵安庆铜矿、冬瓜山铜矿、湖北大冶有色金属公司铜录山铜矿、广西高峰锡矿、武钢程潮铁矿、贵州开阳磷矿等一大批矿山都不同程度的遭受地下水灾害的影响。如1994年底安徽铜陵冬瓜山铜矿主井在施工中多次被突水淹井；山东莱芜矿谷家台二矿区1999年发生的特大井下涌水事故，造成29人死亡；2001年7月17日凌晨3时广西南丹县境内的大厂矿区拉甲坡锡矿和龙山锡矿因矿坑涌水，导致这两个矿山同时被淹，死亡81人，造成惨重的伤亡事故和巨大的经济损失。
(4) 深部岩爆
据统计，在未来的10～15年，我国将有近三分之一的有色矿山即将进入深井开采。冬瓜山铜矿已建成2条超1000m竖井来进行深井开采；湘西金矿开拓38个中段，垂深超过850m。此外，还有金川镍矿、云南会泽铅锌矿、凡口铅锌矿、乳山金矿、寿王坟铜矿等许多矿山都将进行深井开采。随着开采深度的增加，深井开采的地压加剧，岩爆发生的可能性加大，严重威胁人员和设备的安全，如红透山铜矿目前开采已进入900～1100m深度，在1999年发生中等程度的岩爆，导致近100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产。
(5) 露天矿高陡边坡和排土场失稳
露天矿边坡稳定性问题直接关系到露天开采矿山的经济效益和安全生产，我国许多非煤露天矿山都不同程度的出现露天边坡稳定性问题，如江西新余钢铁公司良山铁矿、江西铜业公司所属的德兴铜矿、永平铜矿、城门山铜矿、大冶有色金属公司的铜录铜山、攀钢矿业公司、南芬露天矿、金堆城钼矿、贵州翁福磷矿等矿山。攀钢矿业公司石灰石矿发生过2次大的滑坡，滑坡总量达1900万t，造成压矿1550万t，采矿生产能力减少一半，为满足攀钢生产需求，每年需购进石灰石原矿30～40万t。
排土场安全方面存在的主要问题为：1)设计不规范，我国的排土场一直沿袭苏联时期的设计模式，不经过任何安全及稳定性评价，直接圈出占地，给出堆高等，给排土场的安全和环境留下隐患；2)由于我国人多地少，排土场大量占用耕地，且大多位于有一定居民区及大量耕地区域，也是安全工作的一大难题；3)我国排土场普遍堆置较高，存在滑坡及泥石流灾害隐患；4)无相应的规范及安全操作规程。
1.1.2 非煤矿山安全生产重大隐患
尾矿库和采空区是目前非煤矿山安全生产中的两个重大隐患。
(1) 尾矿库隐患
我国非煤矿山每年产出尾矿约3亿t，基本上堆存在大约1500座尾矿库中，其中80%属于黑色、有色冶金矿山，其它行业占20%。这些库中最大设计坝高260ｍ，超过100ｍ的有26座，库容大于1×108ｍ3的有10座。坝高小于30ｍ的小库占80%左右。但20%的大、中型库的库容占总设计库容的80%。由于尾矿库的建设标准低，筑坝、维护、管理技术水平较低，大量的尾矿库带病运行，又得不到有效的治理，其安全状况不容乐观。在这些尾矿库中，正常运行的不足70%，相当数量的尾矿库处于险、病、超期服务状态，这是一个巨大的潜在隐患。甚至是灾难，如2000年10月18日 广西鸿图选矿厂尾矿库坝体滑塌，死亡29人。
非煤矿山中有许多尾矿库的地理位置十分重要，有的位于大江、大湖、重要水源地上游，有的位于重要公交设施上游，有的在密集的居民区上游。如马家田尾矿库，设计库容1.86×108ｍ3，位于金沙江畔；包钢尾矿库，设计库容6.9×107ｍ3，面临黄河、包兰铁路；广东大顶铁矿尾矿库，设计库容5.5×106ｍ3，位于著名的新丰江水库上游；云锡牛坝荒尾矿库，库容3×107ｍ3，位于个旧市之上，高出个旧湖250ｍ；本钢的小庙儿沟尾矿库，设计库容1.05×108ｍ3，大坝下游工业与民用建筑密集；承钢双塔山尾矿库，设计库容7.25×106ｍ3，下游南侧为白庙村，居民1300余人，西侧是两个工厂的车间和住宅，北侧是中小学、工厂、居民点。因此，保证尾矿库的安全运行，解决尾矿库安全隐患问题直接关系到矿区人民生命和财产的安全。
(2) 采空区隐患
矿产资源地下开采留下了大量的采空区，特别是自20世纪80年代以来，我国矿业开采秩序较为混乱，非法、无规划的乱采滥挖在一些国有矿山周边留下了大量的不明采空区是影响矿山安全生产的最主要的危害源之一。广西大厂矿区、甘肃厂坝铅锌矿、铜陵狮子山铜矿、河南栾川钼矿、云南兰坪铅锌矿、广东大宝山矿等许多矿山都存在大量的采空区，致使矿山开采条件恶化，造成矿柱变形破坏，相邻作业区采场和巷道维护困难等地压现象，同时引发大面积冒落和岩移，引起地表塌陷，空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成人员伤亡和设备破坏，采空区老窿的积水，形成突水隐患等，给矿山生产和安全带来严重影响。
1.1.3 非煤矿山生产人员职业危害严重
非煤矿山井下通风系统为矿山八大系统之一，由于许多非煤矿山开采深度的增加，进入深部开采后，地温增高，井下工作环境热害严重；同时给深部采区新鲜风源供应与污浊风流处理带来困难。这些技术问题如不能很好的解决，不仅使这些企业存在伤亡事故和职业危害的危险性，而且使正常的生产无法顺利进行。
目前世界上70%的尘肺病人在我国，我国矿山尘肺病死亡的人数超过因工死亡的人数。矿山粉尘浓度高，地下矿山的粉尘浓度合格率只有40～60%，露天矿只有70～80%。随着矿山开采深度的下降，深凹露天矿的大气污染等综合性危害引人注目。防尘与防毒工作极为重要，这一工作关系到当前矿山存在的矽肺病、职业中毒和职业性癌等职业危害控制的程度。
噪声是污染矿山环境的危害之一，井下作业人员受其危害更甚。近年来，不少大型、高效、大功率设备的使用，在降低劳动强度、提高生产效率的同时，随之带来的噪声污染也越来越严重。特别是井下设备具有声源多、连续噪声多、声级高及噪声谱特性多呈高、中频等特点，加之井下工作面狭窄、反射面大形成混声场，且噪声只能沿巷道延长方向传播，对作业人员危害更大。
1.1.4 爆破安全问题突出
爆破安全在矿山生产中占有重要地位。爆破安全问题可归纳为如下三类：由于爆破的力学效应（如爆破产生的地震波、冲击波、噪声和个别飞石）引起的安全事故；由于炸药爆炸时的物理化学反应，即炸药爆炸时产生的大量有毒气体、电磁效应等引起的安全事故；爆破引起的突发性事故，如炸药的早爆、拒爆和因操作失误而引起的安全事故。
矿山爆破引起的人身伤亡和设备损坏事故，在整个矿山事故中占有较大比重。随着采掘工业的发展，露天矿爆破距矿山本身的工业场地很近，也有邻近乡镇居民区的；地下开采矿山深孔爆破和大药量的工程爆破等日益增多，矿岩物质形成高温区引起炸药自爆、早爆等，以及炮烟中毒等事故常有发生，最典型的是2002年6月22日山西省繁峙县义兴寨金矿发生特大爆炸事故，至少有37名矿工遇难。因此，如何控制爆破的有害效应和采取保护措施，是矿山普遍重视的一个问题。
1.1.5 非煤矿山生产技术装备落后
我国非煤矿山装备水平低，尤其是地下矿山的装备水平更低，不同规模的矿山差别很大。虽然主要的大中型矿山在采矿工艺技术方面与世界先进水平较接近，但矿山的开采规模与劳动生产率却相差甚远，主要是由于我国非煤矿山的装备水平低，除少数有条件的大型矿山采用了较先进的设备外，多数矿山的装备只相当于发达国家20世纪60年代的水平，众多的小矿山采用的基本上仍是手工作业方式。由于上述原因，造成生产作业人员劳动强度大，劳动生产率低，安全隐患多，其中比较突出的是提升运输设备的安全问题。
1.1.6 非煤矿山点多面广，发展不平衡
非国有小矿山包括集体、乡镇、私营和个体等多种所有制的矿山，数量上占绝对多数。小矿山为地方经济做出贡献的同时，由于重复建设、盲目发展，设计不正规，开采方式落后，大多数采用非正规采矿方法，装备水平极低，多数采用手工作业方式。管理方式落后，安全管理制度不健全，从业人员素质低。随意布点、非法生产、越层越界、破坏污染资源、伤亡事故和职业病多等问题相当严重。
矿业秩序混乱、非法采矿屡禁不止。全国无证矿山占2.24%，有的民采矿山为了抢夺国有矿山资源，故意破坏国有矿山的生产系统，造成了国有矿山严重的生产和人员伤亡事故。
1.2 我国社会经济文化的发展对安全生产提出更高要求
我国已基本上解决了人们温饱问题，人们对生产活动中安全健康的需求正逐步增加，由安全引起的法律诉讼与日俱增，安全问题引起的社会恶性影响的辐射面增大，一个劳动条件不好或职业病危害大的行业，招不进、留不住的现象已开始。这些外部“压力”，必然要变成推动安全科学发展的强大“动力”。
1.3 时代态势带来新的机遇和挑战
当今世界，经济全球化进程明显加快，近代科学技术和理论迅速发展,诸如计算机、系统论、控制论、信息论、模糊数学、耗散结构、协同学、突变理论、灰色系统等，另外模拟实验和仿真手段的发展，给安全科学提供了可供参考和应用的理论借鉴依据。科学技术的发展无疑为矿山安全生产提供了良好的条件，但从另一个角度讲，越是现代化、高能量、高速度的运行设备，稍有疏漏，酿成的事故就越具有灾难性。国际上整个职业安全卫生发展的态势，也对我国矿山安全生产工作提出了严峻的挑战：就业与劳动安全卫生密不可分，职业安全与职业卫生密不可分，就业政策要与安全政策一起考虑；必须建设安全文化，提高劳动者的素质。21世纪是人类保护自身安全与健康的世纪。提高科技创新能力已成为促进非煤矿山经济可持续发展、社会进步的关键。
2．非煤矿山安全生产科技现状和存在的主要问题
在矿山安全生产科学实践中，对矿山灾害的成因、发生规律、破坏程度和防治方法等已进行了卓有成效的研究，并取得了大量的研究成果，对解决矿山安全生产中的重大安全问题起到了决定性的作用，非煤矿山的安全科技工作有了较大的发展。相关学科的发展促进了矿山安全科学技术的进步，“安全科学技术”正式列入一级学科（代码620），迄今国内已有一批专门刊出矿山安全论著的刊物，如《矿业研究与开发》、《矿业科学技术》、《矿冶工程》等，已出版了一批矿山安全专著。国家对矿山安全减灾工作历来都高度重视，矿山安全生产法制建设不断完善，从无到有，从单一到全面，逐步建立起一套完整的、符合我国国情的、具有普遍约束力的法律规范，基本上可做到有法可依、有章可循。
在取得技术进步的同时，我国非煤矿山安全生产形势依然严峻，安全事故呈上升趋势，而非煤矿山安全科学技术进展缓慢，使得我国非煤矿山安全生产科学技术水平较低，安全生产科学技术发展严重滞后国民经济和社会发展，同时与发达国家的差距进一步扩大，尚不能为非煤矿山安全生产提供足够的支撑和保障。目前，安全科学技术工作中存在的主要问题是：
(1) 科学技术整体水平不高。矿山安全科研机构与科研人员的装备水平和创新能力较差，一些影响非煤矿山重特大事故发生的本质——安全技术基础工作薄弱；造成重大事故隐患的一些技术关键长期以来没有得到有效解决；安全科技开发和新技术推广还没有形成产业化的系统与机制。对灾害的隐情、灾害的预测预报，灾害的诱发机制以及相应的灾害防治措施等没有进行系统而全面的调查研究，从而导致对我国矿山安全生产方面缺乏强有力的技术支持。与此同时，和国外矿业发达国家相比，我国矿业生产力水平还相当低下，生产技术落后，劳动生产率低。
(2) 科研机构和人才短缺、应用基础研究薄弱。安全生产作为一种重要的社会公益性事业，在社会和经济可持续发展中占据越来越重要的地位。近年来，许多矿山企业困难重重，负担沉重，矿业企业举步维艰，面临着萎缩倒闭的危险，整个矿业经济严重衰退。高等院校、科研、设计、设备制造等与矿山相关的专业或领域也严重萎缩，有的高校采矿专业停止招生，一些科研、设计院所也在转向改行，造成非煤矿山科技人才大量流失，尤其是高危、艰苦的安全领域人才培养后继乏人。导致我国非煤矿业行业安全生产科技基础研究严重匮乏。这是我国非煤矿山行业一些典型的、突出的重大安全问题难以解决的基本原因。
(3) 安全监测技术装备、生产设备的安全检测检验落后。我国非煤矿山企业的技术水平参差不齐，技术装备差别很大。安全监测技术装备落后，大多数矿山基本上没有配备相关的安全监测设备，缺乏专门的安全监测技术队伍。由于没有建立有效生产设备市场准入制度，强制性的检测检验很少，在检测仪器设备、检测水平和管理方面与发达国家差距较大。
(4) 安全生产科技工作投入严重不足。多年来，造成非煤矿山安全生产形势严峻的根本原因之一是国家与企业在安全生产方面的总体投入不足，特别是在矿山安全科技方面的投入更是严重不足，一些大中型国有矿山企业根据急需要解决的问题，一般开展了一些科研项目的研究，但投入的经费有限，而大多数矿山，特别是一些经济效益差、小矿山、民营矿山基本上在矿山安全科技方面没有投入。
(5) 法律法规体系、技术规范、条例不健全。我国非煤矿山行业法律法规、技术规范的建设处于相对落后的状态，非煤矿山行业是一个安全问题突出的大行业，对安全生产方面的技术要求、法律、法规的研究不够，在矿山安全生产的设计、生产过程、安全生产的监督、检查和评价等停留在定性的原则条款方面，技术层面的可操作性差，缺乏量化的技术指标。因此，应加强对非煤矿山行业安全生产技术规范的制(修)订。
3．非煤矿山安全生产科技需求
我国非煤矿山安全生产科学技术水平较低，安全生产事故呈上升趋势。这一严峻的现状必然会严重阻碍我国非煤矿山安全生产长效机制的建立和实现，使“预防为主”失去基础。为此，针对我国非煤矿山安全生产领域存在的问题和安全科技现状，我国非煤矿山安全生产对科技的需求主要体现在以下几个方面：
(1) 安全生产科技发展的政策环境。需要建立与安全生产在经济、社会、国家安全中地位相适应的安全生产科技政策和措施。
(2) 系统的、能够指导非煤矿山安全生产实践的理论体系。既为国家安全生产宏观管理提供理论依据，又为非煤矿山企业安全生产微观管理提供理论基础，并为安全工程技术实践提供理论指导。其重点是非煤矿山安全系统工程理论、工程地质灾害的发生机理及控制理论研究。
(3) 共性、关键性安全技术与装备。随着矿业的发展，危险因素的种类增多，灾害防治的复杂性在增加。急需开展共性、关键性安全技术的研究开发，以防范和控制重特大事故的发生。其重点是重大灾害的监测、预报、预防和控制技术与装备，重大危险源辨识、评价和监控技术，事故仿真和模拟技术，矿山安全隐患的快速鉴定和监测技术，安全事故发生的应急救援、抢险技术和装备等。
(4) 先进安全生产管理技术。包括安全信息管理和决策支持技术、安全评价技术、矿山安全投入决策等。通过矿山安全生产管理技术的研究，促进安全生产管理水平的提高、机制和体制的创新。
(5) 安全生产技术法规和技术标准。逐步完善非煤矿山安全生产法律法规和技术标准体系，以适应矿业经济发展的需要，更加科学的修订和制定各种标准和规范需要大量细致的研究工作。
(6) 安全生产监管监察科学技术。强化非煤矿山安全监察，严格执法，提高安全生产监管监察的针对性、时效性和科技含量，实现关口前移，已是当务之急。
(7) 安全生产科技支撑平台的研究与建设。建设非煤矿山安全生产科技支撑平台，是关口前移，提高安全生产科技含量，建立安全生产长效机制，保障和促进安全生产的重要基础工作，是目前我国安全生产之急需。
(8) 安全生产领域高新技术产业化和安全生产示范工程。由于非煤矿山行业安全生产科技水平较低，可用于矿山安全生产监测、检测和检验等技术手段和装备短缺，急需进行高新技术产业化工作，为非煤矿山安全生产提供更好的技术装备；同时开展安全示范工程建设，为安全生产的技术进步提供试验研究基地，形成安全科技促进矿山生产发展的典范，以带动我国非煤矿山安全科技的全面发展。
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