我国金属矿山热动力灾害防治技术研究现状与展望

高懿伟 郭志国 张 俊 郑彪华

(江西理工大学应急管理与安全工程学院,江西 赣州 341000)

金属矿产资源是一种重要的国家级战略物资,在日常生活、基础建设、国防工业和尖端技术等方面有广泛的应用。党和政府一直高度重视金属矿山安全开采,经过多年对安全生产的资金投入、政策扶持以及加强安全监管力度,我国金属矿山安全生产水平已得到显著提高,事故发生概率及死亡人数呈下降趋势。但开采过程中热动力灾害时有发生,不仅造成大量人员伤亡、巨大经济损失,还会带来恶劣的社会影响。可见,金属矿山热动力灾害防治技术的研究迫在眉睫。党的十四五规划中指出:“坚持人民至上、生命至上,健全公共安全体制机制,严格落实公共安全责任和管理制度,保障人民生命安全”,“加强矿山深部开采与重大灾害防治等领域先进技术装备创新应用”。为此,笔者首先确定了金属矿山热动力灾害概念,归纳并提出金属矿山热动力灾害的4 个特性,对金属矿山热动力灾害理论与防治技术的研究成果进行了整理和分析,指出现有研究存在的问题以及今后的发展方向,为金属矿山热动力灾害科学防治提供依据和参考。

1 金属矿山热动力灾害的概念与属性

金属矿山热动力灾害是指在特定的时间内,金属矿山中蓄积的能量对人发生持续性或爆发性的不期望转移,是多种复杂的、难以控制的热力学现象导致的灾害总称。经大量查阅文献,笔者将金属矿山热动力灾害分为两类:外因灾害和内因灾害。基于事故致因理论,主要由人的不安全行为引起的热动力灾害被认定为外因灾害,主要由于物的不安全状态导致的金属矿山热动力灾害被归为内因灾害。外因灾害通常指的是外因火灾,内因灾害包括硫化矿自燃、硫化矿尘爆炸和矿井热害三类。

2 金属矿山热动力灾害特性

金属矿山热动力灾害同时具有持久性和突发性。其中硫化矿自燃和矿井热害具备持久性,而外因火灾与硫化矿尘爆炸具有突发性。各类灾害之间相互耦合作用,使金属矿山热动力灾害具有4 种特性:难监测性、关联性、频发性和污染性。

2.1 难监测性

井下地质环境结构复杂,与地表有很大差异。热动力灾害在井下随时可能发生,且发生地点不可预测,需要准确的监测预警技术以及人员的规范操作来保证监测预警系统正常运行。监测设备的放置与投入使用往往滞后于开采工作,因此从新的采空区出现到建立相应监测预警系统的这一段时间的热动力灾害监测难度较大。另外,矿井下可能伴有SO2等有毒有害气体从硫化矿体中溢出,当人员进行近距离检测时存在吸入有毒气体的风险,严重者可能当场窒息死亡,这给矿井安全成产造成极大困难。

2.2 关联性

金属矿山热动力灾害之间具有紧密的联系。如图1所示,外因火灾可以成为硫化矿自燃、硫化矿尘爆炸和矿井热害的诱因。热害会导致井下环境湿度上升,降低井下人员的工作舒适度,增加人员操作失误的概率。井下局部堆矿区发生自燃或爆炸,热量会以热辐射和空气热传导等方式传递到其他作业区域,加重其他区域的热害。硫化矿自燃发生后,一旦形成密闭空间以及硫化矿尘云,则自燃的火焰可作为硫化矿尘爆炸的点火源。同时,井下某区域发生硫化矿尘爆炸,可对周边岩体产生机械力作用,加强硫化矿的化学活性[1],使其更容易发生自燃。

图1 金属矿山热动力灾害之间关系Fig.1 Relationship between thermodynamic hazards in metal mines

2.3 频发性

井下环境条件复杂,温度高、湿度大,部分机械开采作业会产生扬尘以及对岩体的能量累积,各类热动力灾害发生的初始条件容易满足,热动力灾害风险无处不在。井下特殊的环境会对人的心理和生理造成影响,增加人失误的概率[2],提高热动力灾害发生的可能性。

2.4 污染性

我国约20%～30%的黄铁矿和5%～10%的有色金属或多金属硫化物矿山具有硫化矿石自燃的潜力[3],这些硫化矿石发生自燃或爆炸时会产生大量SO2等污染性有毒气体以及大量金属粉尘,在灾害发生后会立即或缓慢地排放到空气中,进入大气循环和水循环等生态系统,在周围地区形成沉降,有的甚至会沉积到25 km 以外的地方[4],长此以往会对周边水源和土壤造成严重污染。

3 金属矿山热动力灾害理论研究现状

3.1 硫化矿自燃

硫化矿石自燃是一个复杂的非稳态的混沌演化过程[5]。目前研究对于硫化矿石自燃机理主要有4种解释:物理吸附机理、热化学机理、电化学机理、微生物作用机理[6-7]。

(1)物理吸附机理。当硫化矿块破碎且与空气接触时,硫矿石表面最先发生对氧气的物理吸附作用,同时释放出少量的吸附热。物理吸附普遍作用于矿块表面,其吸附速度较快,且伴随着逆作用。物理吸附不能够产生大量热量,聚热过程较为缓慢。但其为化学热作用提供了条件。

(2)热化学机理。热化学机理认为硫化矿石与空气接触时,其内部的金属硫化物与空气中的氧气和水发生反应,并伴有放热现象。在实际情况中,硫铁矿石更容易自燃。其反应过程复杂且受环境湿度影响很大。湿度较大的环境下,硫铁矿更容易集热发生自燃。

(3)电化学机理。在井下潮湿且富氧的条件下,硫化矿石的表面水层与空气中的水蒸气产生电位差,两者形成一个电极系统[6]。随着电化学反映的进行,电能和热能积聚,从而引发硫化矿自燃。

(4)微生物作用机理。处于断层破碎带的氧化矿石中,微生物含量极高,这些微生物与矿粒发生大量接触。微生物通过自身分泌的EPS 作为反应溶液,在溶液中Fe3+与矿粒反应生成Fe2+和硫代硫酸盐。微生物再通过自养作用菌T.f与L.f将Fe2+氧化成Fe3+,之后T.f和T.t再将硫代硫酸盐分解产生的硫氧化为硫酸盐[8]。

3.2 硫化矿尘爆炸

宏观上硫化矿尘爆炸条件与粉尘爆炸条件类似,根据粉尘爆炸五边形理论[9],硫化矿尘爆炸必须同时满足5 个条件:① 点火源;② 氧化剂;③ 密闭空间;④ 硫化矿尘;⑤ 粉尘云状态。从微观角度上主要有3 种机理被大部分学者认可[10]。

(1)气相爆炸机理。硫化矿尘通过热辐射、热对流等方式从外界获得引爆能量,当矿尘颗粒表面温度达到热分解温度时,矿尘颗粒迅速分解,从固相转化为气相。分解产生的气体与空气混合发生反应,释放反应热并产生火焰。反应热进一步促进矿尘分解,形成链式反应。

(2)表面非均相爆炸机理。该机理认为硫化矿尘着火过程分为3 个阶段:空气中氧气与硫化矿尘颗粒表面发生氧化反应,进而产生燃烧;燃烧产生的挥发分环绕在矿尘颗粒四周形成气相层,阻止了氧气向外部扩散;最后,挥发分发生燃烧,促使粉尘颗粒接连燃烧。

(3)爆炸性混合物爆炸机理。该机理认为可燃性气体存在于矿尘自身中间,故也可以将其看作为爆炸性混合物爆炸。一旦爆炸性混合物与点火源相接触,便会在这一点产生原子或自由基。以这一点为连锁反应的作用中心,爆炸热从内向外传递促使临近层的爆炸混合物发生化学反应,接着又为更外一层提供热能,从而产生连锁爆炸反应。

另外,硫化矿尘爆炸的条件参数如最小点火能、最大爆炸压力和硫化矿尘云爆炸浓度下限等都对爆炸程度有着重要影响,有不少学者对这些条件进行了研究。例如,田长顺等[11]建立了缩核—挥发分爆炸反应过程机理模型,提出了专用于金属硫化矿尘爆炸反应过程机理模型的方程式。饶运章等[12]测试了不同硫含量、粒径和浓度的金属硫化矿尘爆炸时的爆炸压力和最低爆炸浓度,得出硫化矿尘爆炸压力等级为St1 级,以及3 种变量对爆炸压力和最低爆炸浓度的影响规律。

3.3 外因火灾

外因火灾是指由于明火、电器设备短路、机械摩擦生热以及高温火花等外在原因造成的不可控的燃烧现象。随着井下开采机械化程度的提高,外因火灾发生概率也随之增大。外因火灾的发生通常是由于人员的违规操作、失误行为以及管理不到位造成的,工人未经专业操作培训、无证上岗、安全意识不高、疲劳作业导致注意力不集中;管理人员擅自离岗或对现场情况和规章制度不了解;杂物随意堆放未及时处理,消防设施装备滞后,未对机械设备以及皮带装置进行定期维护等都会增加井下外因火灾的风险。

火灾发生时,烟气会通过巷道迅速传播至整个通风网络。在烟流运移规律研究方面,王树刚、周心权等[13-14]分别提出了烟流滚退距离的函数关系和一种更切于实际的火风压计算公式。也有学者通过数值模拟软件探究烟流运移影响因素,贾静、李宗翔等[15-16]分别利用TF1M3D 软件与COMSOL 软件,得出在下行风流火灾时期火风压、火区热阻力以及风流的变化规律和不同因素下的临界风速。

3.4 矿井热害

当前矿井热害热源较为明了,主要有围岩散热、空气自压缩热和机械设备放热以及其他热源。

(1)围岩散热。井下围岩可释放出大量热量[17],占所有热源放热量的40% ～50%[18]。由表1 可见[19],随着开采深度的增加,围岩温度也随之上升。

表1 中国矿井按温度分类Table 1 Classification of mines by temperature in China

围岩散热通过对井下空气热传导作用,对其进行加热,主要分为2 种方式:岩体直接导热与涌水散热。只要有新的采空区出现,岩体就会对气流进行持续的加热作用,直至气流与岩体温度一致。

(2)空气压缩热。井外空气进入井内后由于气体自身重力作用,形成由井口到井下方向的气流,气流运动过程中与矿体发生摩擦,并最终转变为焓。气流向矿底部运动的过程中会产生压力值的变化,影响环境温度。深井内每向下100 m,风流压缩升温约1 ℃[20]。

(3)机械设备放热。机械设备放热来源于井下各种机械设备工作运转时总理论能量减去有效能量所余出的热能。随着采矿技术的现代化与智能化,更多的机械设备被投放到深井作业中使用,随之也使得机械设备放热比例增大。

(4)其他热源。井下的其他热源包括矿石氧化放热、开采时的爆破放热以及人体放热等。氧化放热在金属矿山中随着深度的增加放热量占比逐渐上升。爆破放热多是瞬时性的,非持续性的放热形式,与人体放热等其他热源放热占比较少。

4 金属矿山热动力灾害防治技术研究现状

4.1 硫化矿自燃

硫化矿石初期的氧化较为缓慢,而中后期的氧化升温速率较高[7],采取措施将极其困难。故监测预警技术研究较多,较少关于防灭火方面的技术。

(1)自燃倾向性评价法。自燃倾向性评价法通过对矿样的几项特定指标参数综合权重,分析得到其自燃倾向属性,对后续的自燃防治工作具有指导作用。但是该类评价方法只能将矿样移至实验室操作,无法快速地在现场进行评价。目前我国学者对于自燃倾向性评价的方法较为丰富,其判别指标也各有不同。潘伟等[21-22]利用最大Lyapunov 指数对硫化矿石自燃倾向性进行定性判断。李志超等[23]提出硫化矿石自燃倾向性分级的RS-标准云模型。阳富强等[24]运用正态云模型结合熵权法对自燃倾向性等级进行划分。韩梓晴等[25]对指标权重信息构造偏序矩阵,得出硫化矿石自燃倾向性偏序集模型。

(2)红外测温技术。红外测温技术具有使用方便、快速、准确、非接触、可操作性强等优点,是自燃火灾探测应用的趋势。受发射率等因素的影响,红外测温技术的精度有待提高,相关学者对此做了大量研究。李珞铭等[26]分析了影响测温准度的因素,得出硫化矿堆自热时受环境影响较大。李孜军等[27]将粉尘浓度引入影响因子当中,建立了距离、角度和粉尘浓度的回归方程。石东平等[28]提出了一种无需发射率测量的三波段测温方法,避免了发射率带来的测量误差。也有学者对矿石自热起始温度进行探究,Jin等[29]利用Hurst 指数判断硫化矿石的自热起始温度。该研究结合以上红外测温技术可以对硫化矿石自燃灾害做出更准确的判断。

(3)微生物脱硫技术。硫化矿石中的硫含量是决定硫化矿石能否自燃的关键[30],利用微生物脱硫技术降低硫化矿石中的硫含量可以有效抑制硫化矿自燃。Pan 等[31]通过添加表面活性剂改善了硫化矿生物浸出,加强了微生物的脱硫作用。Tang 等[32]通过Plackett-Burman 实验从6 个影响生物浸出率的因素中筛选出3 个影响最强的,并且对这3 个因素的交互影响进行优化,得到了最佳脱硫方法。还有学者利用超声波处理对微生物脱硫过程进行优化[33],在一定条件下可以显著提高对小粒径矿石的脱硫率。

(4)化学泡沫阻化剂技术。与注水、灌泥浆等方法类似,化学泡沫阻燃技术属于隔离灭火方法中的一种,利用物理隔绝与化学反应双重效果抑制硫化矿石自燃。但前者缺点明显,灭火效果不佳,还可能造成拉钩现象。化学阻化泡沫具有效果稳定、粘性好等特点,是今后发展新型阻化剂的趋势。李孜军等[34-35]先后提出了氯化镁微胶囊泡沫阻化剂和以硫酸铝、碳酸氢钠、三氯化铁和植物水解蛋白为原料的化学泡沫阻化剂,都具有较好的阻化性。

4.2 硫化矿尘爆炸

硫化矿尘爆炸防治技术可分为爆炸之前的预防预测措施与爆炸发生后的结构防护措施。由于井下环境条件限制以及硫化矿石爆炸会产生大量SO2气体等特殊性[36],采取爆炸发生之后的结构防护措施难以实现,所以重点是在爆炸之前的预防预测技术。而目前我国关于这方面的研究有限,值得学者进一步探究。

(1)采用合理的通风系统。降低浮沉与硫化矿尘堆积的可能性,无法形成粉尘云,就不可能形成爆炸。出现通风死角,立刻采取局部通风等措施进行消除,避免出现局部密闭空间。使硫化矿尘较多的巷道保持合适的风量,应满足《冶金矿山安全规程(井下矿山)》规定的粉尘浓度:使作业地点空气含尘量小于2 mg/m3、作业区空气含尘量小于10 g/m3。控制进风空气的质量,入风井巷和采掘工作面进风风源的粉尘浓度应小于0.5 mg/m3,空气温度不高于28 ℃[37]。

(2)采用湿式凿岩。在出矿时对矿石以及巷道内壁进行洒水降尘,防止粉尘云的产生以及二次飞扬[9],降低空气中硫化矿尘的浓度,使其保持在爆炸下限浓度以下。洒水降尘具有方法简单,经济实惠,效率高且无污染等优点,同时也能降低井下温度[38]。同时要避免留矿时间过长,做到及时出矿,阻止硫化矿石黏结而形成矿堆空洞。

(3)消除点火源。任何明火、电火花、撞击、剧烈摩擦、高温自燃等都可能作为点火源。严禁在井下吸烟以及将打火机等火源带入作业场所。在高爆炸危险区域的作业应采用防爆的设备,加强机械设备的定期检查与维修,避免设备因机械故障而产生高温或者电火花。维修设备时采取不会产生火花的防爆工具。

(4)降低氧气含量。使用惰性气体(如二氧化碳[39]、氮气等)对井下环境进行填充。或使井下环境处于负压状态,抽离其中的空气,使其无法形成爆炸。但以上2 种措施在井下作业中均无法实现,因为井下工作需要给人通以充足的氧气且要保证井下通风系统实时工作。

(5)硫化矿尘浓度监测。实时监测硫化矿尘浓度可以在形成爆炸的危险之前作出有效防范措施,可以预防硫化矿尘的爆炸。传统的测尘仪需要收集现场粉尘,不方便测量,无法做到实时监测,且带电,具有引燃的危险性。新型粉尘浓度监测仪器可发挥巨大作用。丁云峰等[40]提出一种基于光纤光栅和光纤准直器的新型测量技术,能够实时监测井下硫化矿尘浓度,可实现远距离不带电作业。

(6)使用抑爆剂。在爆炸危险度高的作业区,将石灰及惰性岩石粉等或凝胶干粉型抑爆剂覆盖到矿体表面,可减少粉尘的产生以及减缓矿石氧化速度。合理地使用抑爆剂能阻止火焰的传播以及形成爆炸的危险[41]。

4.3 外因火灾

外因火灾方面,我国学者主要从火灾监测、细水雾防灭火技术和烟气防治技术3 个方面进行研究。

(1)火灾监测技术。由于外因火灾具有突发性和不可预测性,在井下环境中预防外因火灾极其困难,所以火灾发生初期的防灭火技术显得尤为重要。在火灾发生的初期,燃烧产生的火焰具有光学特征以及产生温度场、热辐射等,利用这些性质,对火焰进行判断、报警与遏制,可有效减少外因火灾带来的损失。解学才等[42]采用气体指标分析、光纤温度传感以及红外图像技术结合建立了矿井火灾事故预警系统。孙继平等[43-44]先后提出了利用可见光双目摄像机与红外双目摄像机结合温度、气体等参数对火灾进行预警监测,同时双目摄像机具有判定火源位置的功能;利用紫外摄像机对电火花和火焰的图像进行判别和报警。

(2)细水雾防灭火技术。细水雾是经由特殊的喷嘴以及压力产生的微小水珠,其冷却性能好,在遇热汽化过程中可在局部占有较大体积分数从而降低局部氧气体积占比,也可削弱热辐射,附着于燃烧物体表面起到隔绝作用[45]。刘红威[46]将氮气的惰化作用与细水雾的灭火作用相结合,提出了氮气—细水雾两相流防灭火技术。李小然[47]提出了带有非离子添加剂的细水雾防灭火技术,能有效削减燃烧反应的剧烈程度。Sun 等[48]建立隧道模型,分析了细水雾以及纵向通风对于火源的平均流场与温度场的影响。岳宁芳等[49]利用FDS 软件构建运输巷胶带蔓延火灾模型,得出细水雾对火灾有冷却作用,对高温烟气扩散有阻挡作用。

(3)烟气防治技术。矿井工作环境与外界相对隔离,属于受限空间,一旦发生火灾,烟气会迅速填充整个空间,致使人员窒息以及设备损坏。有效控制烟气走向可减少伤亡,降低经济损失,也为救援工作的展开提供便利。王凯等[50]建立了多组可远程控制监控的风门,通过控制风门组的开闭状态可阻止烟气进入采区人员密集地带。郭军等[51]研究烟气的时空变化规律,对火灾救援行动中的危险区域进行划分。有学者结合智能化调控与多源冗余技术提出了分布式联动远程控制通风系统[52],该应用中的智能监控调节模块是未来烟气防治技术发展的趋势。

4.4 矿井热害

井下发生热害时,需要通过改善通风来降低温度,当通风降温无法保证舒适的温度时,需采取人工制冷技术。

(1)通风降温技术。通风降温方法具有经济、简单、高效等优点,通过改善局部风量分配以及整体风量大小来降低工作环境温度,此方法大多需运用到模拟软件。Zhou 等[53]经过模拟得出双管道通风相较于单管道通风在温度均匀性和局部风速等方面更具有优势,且在增加井下作业舒适度的同时减少了降温成本。程力等[54]提出了一种新型移动式通风降温除尘技术,含有除尘、除湿和制冷3 个机组,通过局部通低温空气将某矿井一分段巷作业面和穿脉口的温度分别降低4.17 ℃和3.12 ℃。Huang 等[55]对长距离巷道采用分段通风,经过模拟得出不同区域采用独特通风方式的最佳方案。汪仁建等[56]通过拟新建联络风井,增加额外主扇等方式优化大柳行金矿奄口矿区的通风系统,增加通风量,模拟后期降温效果可达到17.5 ℃。

(2)人工制冷技术。人工制冷技术利用热力学中的逆卡诺循环,使得能量流向高温物体,具有制冷能力强、降温效果明显等优点,常用于治理较为严重的矿井热害。主要包括传统的制冷水降温、制冰降温技术,例如贾敏涛等[57]通过金属矿山深部掘进巷道热交换模拟测试平台模拟巷道流场、温度场及湿度场的变化规律,研究了制冷降温系统的匹配优化和冷量在工作面的配送方式对降温效果的影响因素等。亓玉栋[58]提出了有效冷负荷和固定冷负荷等概念,分析了矿井空调负荷的构成并给出了计算公式。除了制冷水制冰降温技术之外,也有热泵、热管等新兴理论出现,具有很广阔的应用前景。朱海亮等[59]提出了能够高效制冷和远距离传热的热泵与动力热管复合系统。侯江丽等[60]提出了一种利用集热管提取填土的热量并将热量置换到冷却水中的集热降温系统。

5 金属矿山热动力灾害防治技术研究展望

5.1 热动力灾害耦合孕灾机理与次生衍生灾害诱发机制研究

当前各种金属矿山热动力灾害之间的耦合作用孕灾机理尚未明晰,次生衍生灾害的诱导机制仍不明确,缺少具有普适性的基础理论,无法为耦合灾害防治技术与次生衍生灾害防治技术提供可靠的理论参考和方向指导。因此应该深入研究各热动力灾害之间的耦合孕灾机理与反应过程,分析微观与宏观两个视角下各灾害互相作为引导因子的作用机制,探明次生衍生灾害中的关键前后因果关系,结合真实次生衍生灾害事故过程,通过仿真模拟等技术手段实现进一步解析各灾害之间的衔接过程,构建次生衍生灾害基础理论研究体系。

5.2 金属矿山热动力灾害智能精准监测监控平台开发

受井下环境限制,实现传感器与监测装置的零死角放置仍存在困难,而热动力灾害形成初期的监测监控极为重要;受气体与温度环境以及其他因素的影响,监测器测量精度会有所下降,捕获到错误信号可能造成误判以及漏判;近距离检测不但效率低,对进行检测作业人员的人身安全也有一定威胁。因此应当重点研究具备监测区域广、捕获能力强、响应速度快,可远程操控的金属矿山热动力灾害智能监测监控技术,发展智能传感器自动响应技术,开发集成化的金属矿山热动力灾害智能精准监测监控平台,推动少人化或无人化的监测监控工作模式。

5.3 金属矿山热动力灾害“全面—高效—协同”应急管理体系构建

金属矿山热动力灾害常伴有严重性与污染性,一旦发生次生衍生灾害事故,其破坏力较强,对人员和设备造成巨大伤害,爆发性的初阶段灾害结束后伴有后续的污染性灾害对灾后的应急救援行动造成极大困难;应急救援的通信联络问题存在技术难点;灾害的严重程度与区域分布伴随不可预测性和随机性,这就要求应急救援体系具备在各种灾害叠加的随机条件下能够快速地做出应急响应的能力。因此应当大力开展防灾减灾技术的开发,促进高效阻断灾害连锁反应技术的创新,为应急救援工作的开展提供便利;建立全面、高效、协同的应急管理体系,形成反应灵敏、上下联动的应急管理体制,提高应急救援的精准定位能力与极端环境下的通信保障能力。

5.4 深部金属矿山热动力灾害复杂致灾理论与综合防控技术探究

随着浅部金属资源因大量开采而逐渐减少甚至枯竭,深部开采已成为趋势。据统计,我国开采深度达到或超过1 000 m 的金属矿山已达 16 座[61]。相较于浅部开采环境,深部的各类热动力灾害致灾机理更为复杂,灾害演化性质与组成有所不同,所处环境更容易引发热动力灾害,而针对于深部热动力灾害的致灾理论与防治技术研究较少。鉴于此,应当进一步明晰在深部高地应力、高环境温度、强扰动等复杂环境下热动力灾害形成与发展的机制,探究在热、流、固等多场耦合作用下热动力灾害的动力学演化过程;在现有浅层热动力灾害防治技术与装备的基础上,结合不同矿区特有的环境条件,从个体防护以及灾害防治等角度开发金属矿山热动力灾害综合防控技术。

6 结 语

(1)金属矿山热动力灾害事故发生频率较高,重特大事故时有发生,带来人员伤亡以及巨大财产损失,是不容忽略的严重性较高的灾害。

(2)金属矿山热动力灾害孕灾过程复杂多变,其防治技术的研究涉及多学科交叉融合,是我国金属矿山安全生产亟待解决的重点问题之一。

(3)在“十四五”期间,为提高金属矿山热动力灾害防治能力,应坚持创新驱动发展,努力实现金属矿山热动力灾害致灾机理研究的突破,在金属矿山热动力灾害智能精准监测平台方面取得创新性成果,推动应急救援体系的进一步完善,加强深部热动力灾害复杂致灾理论与综合防控技术的研究。