2024年2月土耳其某矿场发生山体滑坡后的救援工作。
图片来源:土耳其灾害与应急管理局/阿纳多卢 盖蒂图片社
采矿作业充满风险。尽管过去几十年来,安全、操作规范和监管方面的进步显著降低了采矿业的死亡人数,但世界各地矿工发生事故(包括致命事故)的风险依然存在。
三月中旬,澳大利亚克莱尔山金矿发生井下坍塌事故,当救援队在该矿发现一名37岁的澳大利亚矿工遗体时,指责之声已经响起。据澳大利亚工人工会维多利亚分会秘书罗尼·海登称,此次事件涉及28名被困矿工的营救,并导致另一名矿工生命垂危,“本应该避免发生”。
他声称,当时工作人员在不应该进行手动钻探的条件下进行了手动钻探。他说:“这种气腿式凿岩不应该用于此类工作”,并指出这项工作是在没有支撑物的地面上进行的。
尽管安全程序得到了完善、法规更加健全,新技术也层出不穷,但采矿业仍然无法完全杜绝死亡事故。2023年,美国劳工部表示,共有42名矿工死亡,比之前同期增加了31%,这个数字“令人不安”。
“采矿业的每个分支部门,甚至每个矿山,都面临着与健康和安全相关的独特挑战,”美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)采矿项目领导团队的一名成员解释说。“虽然采矿行业中一些危险已经得到了明确的特征描述,并已采取了相应的控制措施,但采矿过程中的健康和安全风险,以及我们对这些风险的理解,都是动态的。”
在创造安全的矿山和采矿实践中,有许多因素在起作用:严格而适当的法规、良好的矿山管理、技术熟练且维护良好的劳动力,以及将健康和安全置于首位的观念。如果正确运用,技术则是这一关键结构中不可分割的一部分。
“尽管该行业的许多潜在健康和安全风险相对来说没有变化……但通过改变采矿流程和采用新技术,也有一些风险得到了缓解和引入。” NIOSH 团队表示。
尽管采矿行业中一些危险已经得到了明确的特征描述,并已采取了相应的控制措施,但采矿中的健康和安全风险,以及我们对这些风险的理解,都是动态的。
毫无疑问,技术进步在解决安全隐患方面发挥着重要作用。但正如 NIOSH 所强调的那样,技术的成功实施需要员工的支持,辅以强化的培训、充足的过渡时间以及对健康和安全影响的评估。
NIOSH 正在与国内外的行业及合作伙伴合作,以更全面地了解最新技术可以发挥的作用,全面了解它所带来的好处和潜在风险。
NIOSH 表示,他们特别关注的是当下无线系统在其他无线系统存在的情况下能否满意地运行和“共存”,他们希望建立一个框架,可用于确保自主性,即“自动化设备在人类存在的情况下安全运行的能力”。该团队表示,自动化有可能通过使工人远离设备内或附近的危险情况来减少事故。
自动化和远程操作产生影响的一个领域是矿山搜救。
我们对矿工被困数小时、数天甚至数周的新闻都太熟悉了——在此期间,救援人员和亲人都在地面上,他们深刻意识到延误救援可能会带来的危险。2010 年智利圣何塞铜矿的事件——33 名男子等待数月才获救——突显了矿工每个班次都面临的风险。那次尽管成功但臭名昭著的救援只是众多矿工面临不确定等待时间的救援之一。
最近,在非洲布基纳法索的珀科阿锌矿发生洪水几天后,发现了八名矿工的尸体。该事件是由该国旱季意外降雨导致的,导致两名代表加拿大特雷瓦利矿业公司工作的高级管理人员被判非故意杀人罪。2 月中旬,据报道在土耳其东部埃尔津詹省有争议的Üçler金矿发生山体滑坡后,九名矿工被困。
这些事件再次突显了矿工面临的危险以及救援团队遇到的困难。但技术正在提供帮助,就像在土耳其的情况一样,官员们不辞辛劳地指出,无人机已被用作定位受害者的技术之一。由国家灾害和紧急事务管理局的一个团队领导,救援人员至少使用了五架无人机作为搜救工作的一部分。
无人机具有红外摄像头和热成像等功能,可以定位人员,从而可能缩短开始救援所需的时间。不过,它们仅在某些情况下有用。当事故发生在航空器无法到达的地方时,就需要其他技术,包括机器人,它们可以去救援人员无法到达的地方——通常是由于坍塌或爆炸导致环境不安全,因为空间有限、缺氧、存在危险气体或能见度低。
除了有可能找到失踪的矿工,甚至通过摄像头、通信和传感器报告他们的身体状况之外,机器人还可以绘制矿井地图,以了解其状况,例如对结构的损害。
现在许多矿井都配备了传感器网络,这些传感器可以从多种来源(如光、温度、运动、压力甚至天气状况)提供数据。根据GlobalData的数据,最常见的传感器类型是温度、压力、接近度、光学、加速度计和陀螺仪传感器。
Mining Technology基于GlobalData的研究,对矿山传感器网络的创新进行了分析,结果显示“计算能力的提高和传感器的联网驱动了行业对于采矿环境的控制和监测。仅在过去三年中,就有超过62,000项专利申请和授权”。
这些传感器也正通过安全帽或其他衣物、眼镜、胸章和手表等可穿戴设备成为矿工的标配。它们通过实时定位服务(RTLS,主要是RFID和传感器网络)连接,可以追踪个人的移动情况,并在发生事故时提供改进的位置数据,这意味着有更大的机会更快地找到矿工。该技术领域的关键参与者包括Sandvik的Newtrax、Epiroc和GroundHog。
然而,无论使用哪种RTLS系统(有几种变体),它们都要能够通过Wi-Fi网络进行相互通信。
采矿、冶金与勘探学会的Kimberly Walster解释说:“一些最具影响力的技术包括接近度检测和地下及地表跟踪/通信的改进。”
“扩展Wi-Fi功能有助于矿工进行实时通信和数据访问。随着技术的进步,我们的控制室能力得到了极大的提高。任何时候,只要我们能减少体力劳动,就有可能避免受伤。”
一旦找到被困的矿工,技术还可以协助他们的救援工作。根据GlobalData的数据,在紧急救援系统中,Sandvik、Epiroc、Atlas Copco和POSCO E&C是领先的创新者(基于已提交的专利申请数量)。
其中一项技术是Sandvik的OptiMine疏散助手,它可以定位人员,可视化疏散情况,并根据疏散室的位置和容量将人员送往最近的安全地点或疏散室。Epiroc的Mobilaris系统还可以引导工人前往最近的疏散室。
虽然技术在矿山安全和救援中发挥着至关重要的作用,但NIOSH和Walster都强调,仅依靠这些设备是不够的;劳动力培训至关重要。
“虽然技术很棒,但你不能一直依赖它,”Walster说。“员工需要对技术感到满意,但如果它不起作用,也要有能力应对。例如,接近度不应被视为一个独立的安全装置,而应视为一种培训工具,以避免进入红色区域。意识是关键。”
员工需要对技术感到满意,但如果它不起作用,员工也要有处理的能力。
NIOSH团队补充说,随着工人与自动化设备互动,自动化可能会引入新的风险。他们说,运营商将通过不断评估、监控和改进健康和安全管理系统,以应对现有、优先和新兴的风险,包括将有效培训作为关键组成部分,从而获益。
正如Mount Clear的事件再次表明的那样,死亡的风险从未远离全球采矿界。但是,随着安全和救援设备的不断创新,以及劳动力培训和意识的提高,采矿业正在全力以赴,以降低死亡和重伤事故的频率。