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采礦工程的采礦技術施工安全研究

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采礦工程的采礦技術施工安全研究

摘要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,對資源的消耗越來越大,為了全面滿足經(jīng)濟發(fā)展需要,則需要創(chuàng)新研究開采技術,在保證資源開采的同時,保護環(huán)境維護生態(tài)。采礦工程對社會發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義,在煤炭資源開采過程中,其工作環(huán)境艱苦、難度最大、風險最高,只有全面保證先進的技術,才能確保人員安全,深入研究煤礦開采施工技術,才能確保開采的安全。文章主要通過對煤礦開采過程中采礦技術探討,全面提出安全措施,以此,盡可能保證煤炭資源開采安全,提高生產(chǎn)量,保證經(jīng)濟全面發(fā)展需求。

關鍵詞:采礦工程;煤礦開采;采礦技術;施工

安全經(jīng)濟的快速發(fā)展,對資源需求增加,對于煤礦產(chǎn)業(yè)來講,其開采質(zhì)量決定了經(jīng)濟發(fā)展程度,隨著整體社會需求的加大,必須要提高開采技術能力,這樣,才能形成良好的生產(chǎn)力,達到快速開采目標,從技術角度看,當前的開采創(chuàng)新能力越來越強,已經(jīng)形成了自動化控制,在技術發(fā)展衍生過程中,也出現(xiàn)了諸多采礦新技術,有力支撐了開采工程發(fā)展,極大提升了煤礦開采效率。從當前的狀況看,現(xiàn)階段我國煤礦采礦技術越來越豐富,深層井采礦技術、硬頂開采技術、填充開采技術、傾斜厚層開采技術、傾斜薄層開采技術及智能開采技術等均已經(jīng)得到實證,在實際開采工作中發(fā)揮著重要的作用,隨著技術在煤礦采礦中廣泛應用,其作用更加顯著,增強了開采的質(zhì)量,保證了開采操作的安全。只有全面掌握這些采礦技術,才能實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標,促進我國煤礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。采礦工程主要是固體礦藏開采,通過科學的開采,滿足各行各業(yè)需要,一般開采分為金屬礦開采和非金屬礦開采兩種,非金屬礦開采難度系數(shù)大,開采過程中存在較多的不安定因素,煤炭就是其中最為主要的開采工程之一,從我國現(xiàn)有的條件看,中國儲量的礦產(chǎn)資源均能夠進行有效開發(fā),只有不斷創(chuàng)新技術能力,才能在保證開采的同時,避免出現(xiàn)資源浪費,維護國家經(jīng)濟社會發(fā)展。

1煤礦采礦技術特征

1.1采礦技術具有針對性

開采技術不斷增多,只有選擇正確的開采技術,才能確保開采效果與質(zhì)量,更好地保證安全。當前,我國的煤礦采礦技術類型非常豐富,選用何種采礦技術決定了開采的質(zhì)量與效率,不同的技術適應不同的開采環(huán)境條件,要根據(jù)開采環(huán)境決定技術形式,采礦技術具有獨特性和針對性。

1.2采礦技術具有很大風險

煤礦開采隨時存在安全問題,其開采過程中的風險極大,只稍不注意就會引發(fā)安全事故的發(fā)生,一般情況下,煤炭開采都是在惡劣的條件下進行,其工作環(huán)境非常危險,采礦工程無論是露天挖掘,或是井下開采,均要有良好的技術支撐,根據(jù)操作規(guī)程進行操作,才能保證安全。

1.3煤礦采礦技術具有更新性

開采技術不斷創(chuàng)新,隨著技術能力的提升,其技術創(chuàng)新性也在不斷增強。針對煤礦采礦技術風險,不斷進行修正,提高其安全系數(shù),也就是說,在長期采礦過程中,技術更新一直在持續(xù),特別是對一些高危采礦技術在不斷創(chuàng)新與調(diào)整,滿足生產(chǎn)需要的同時,保證了人員的安全。

2現(xiàn)階段我國煤礦采礦技術類型

2.1深層井采礦技術

深層井采礦技術是當前最為主要的技術,有效支撐著開采工程,一般情況下,這類技術被應用到煤礦巖石受壓低、沖低壓低及地熱危害較大礦產(chǎn)區(qū),這部分區(qū)域是施工重點,主要解決的是礦壓控制、深井通風、井巷布置及瓦斯和低壓防治等工程,全面保證開采條件,提高安全能力。這項技術在第一道施工,在實際的應用過程中,其危險性較高,工作條件艱苦,如果控制不力,則會導致傷亡事故的發(fā)生。要全面排除危險隱患,才能保證施工安全。為了進一步提高安全性,在具體的采礦過程中一定要全面提高調(diào)查能力,通過數(shù)據(jù)支撐,把握好重點區(qū)域與環(huán)節(jié),明確深井圍巖狀態(tài)、深井場地環(huán)境變化等情況,才能形成科學有采礦方案,提高安全性,保證整體效率提升。雖然技術幾經(jīng)創(chuàng)新與調(diào)整,但當前深層井采礦技術應用情況并不樂觀,依然存在巨大的危險,施工過程安全隱患一直得不到有效排除,如無法準確預知深井作業(yè)環(huán)境變化、應力檢測難等都影響到了開采的質(zhì)量,增加了安全隱患。

2.2硬頂開采技術

硬頂開采技術也是煤礦采礦中的主要技術形式,在實際操作過程中,其技術應用效果較好,隨著技術的廣泛使用,全面提高了煤炭開采的區(qū)域性。技術主要包括硬頂煤開采技術和硬頂板開采技術兩種,需要根據(jù)不同的開采環(huán)境選擇合理的技術形式。硬頂煤開采技術是綜合開采技術,利用相關的技術支撐,全面提高開采能力與質(zhì)量,采礦技術包括頂煤深孔爆破技術、高壓注水壓裂技術等。在實際操作過程中,壓根全面保證安全,要注意冒放性的問題,避免出現(xiàn)安全責任事故,在當前的實際采礦過程中,往往會面臨較多的困難,要根據(jù)條件環(huán)境做好技術選擇。硬頂板開采技術主要是控制類技術,通過一定的計算出分析,全面提高開采質(zhì)量,保證安全。煤層低壓和埋深分析控制是重要的手段,應用中常常與步距垮落技術結合使用,這樣,就能夠全面提高生產(chǎn)效率,隨時開采煤礦并破碎頂煤,保證了安全,提高了生產(chǎn)效率。

2.3填充開采技術

填充開采技術是利用材料填充物對已開采的煤炭空白地帶加以填充,通過填充增加空白區(qū)域安全。利用這項技術不但能夠提高生產(chǎn)效率,更能夠在技術支撐下,形成緩解作業(yè),減少采礦作業(yè)壓力帶來的危險。采礦技術整體安全性較好,在實際使用過程中,其應用較為廣泛,良好的安全性,能夠提高采礦期間的效率,在全面保證煤礦采礦順利的同時,提高安全性。采用填充開采技術采礦要借助填充物形成地壓管控,使周邊的空白區(qū)更加穩(wěn)固,全面避免圍巖崩落和地表下沉,當前,在使用過程中,一般填充物是膏體,傳統(tǒng)意義上的廢石填充已經(jīng)不再使用,從根本上提高了技術標準。

2.4傾斜厚層開采技術

傾斜厚層開采技術是一次性的技術,要使用過程中需要根據(jù)環(huán)境條件進行選擇,主要針對緩傾斜厚煤層區(qū)域,能夠在實際操作過程中,加強支架結構強度,這樣,能夠提高局部的強度,避免出現(xiàn)滑倒、頂梁焊接縫開裂及四連桿變形等安全問題,在實際使用過程中,這項技術發(fā)揮了重要的作用,能夠很好地保護千斤頂進行正常作業(yè),避免出現(xiàn)設備的損壞。2.5傾斜薄層開采技術傾斜薄層開采技術主要是相對于傾斜厚層開采技術而言,在實際使用過程中,有著廣泛的用途,整體看,適用于緩傾斜薄煤層,這樣的煤炭開采在操作過程中,具有良好安全性和可操作性,從實際應用效果看,煤礦開采率高、設備體積小,能夠在較差環(huán)境下,全面提升煤礦采礦效率,保證了生產(chǎn)的安全。

2.6智能開采技術

隨著技術的創(chuàng)新發(fā)展,開采技術也在創(chuàng)新,智能開采技術則是當下最為主要的技術形態(tài),作為新型采煤技術,主要是依托于信息化技術、計算機技術建立起來的,以信息化為載體,形成了自動化控制與管理,減少了人為操作存在的失誤,保證了開采質(zhì)量與效率。隨著自動化水平提升,智能開采技術也成為了未來的主要技術,雖然一些技術在使用中,但是技術尚不成熟,還需要在實踐中不斷調(diào)整,才能實現(xiàn)智能化控制,比如遙控采煤技術、數(shù)字模型模擬技術、自動化機械技術等均是智能化采礦技術。

3采礦工程中的安全施工技術

3.1健全煤礦采礦安全管理制度

制度是安全生產(chǎn)的保障,要全面提高制度執(zhí)行力,才能提高生產(chǎn)效率,保證安全生產(chǎn)。為實現(xiàn)煤礦采礦技術有效、安全應用,就需要加強制度建設,不斷對現(xiàn)有煤礦采礦安全管理制度進行健全完善,以技術為導向,提升制度保障能力。一般情況下,制度建設與落實要從以下幾方面推進:一是提高安全意識。以煤炭發(fā)展現(xiàn)狀為標準,全面結合自身情況,制定并完善科學且有效的采礦安全管理制度,從生產(chǎn)層面加強安全控制,保證生產(chǎn)安全得以落實。根據(jù)不同的技術使用情況,規(guī)范采礦過程中工藝流程與操作,從規(guī)范化、標準化入手,全面引導采礦人員規(guī)范化、安全化生產(chǎn),提升責任意識,保證生產(chǎn)連續(xù)性。二是提高責任意識。煤礦采礦涉及到的部門多,工種雜,只有全面加強協(xié)調(diào)配合,才能保證每一個部門和人員的安全,要通過責任落實,加強管理落實,生產(chǎn)過程中,需要重點構建責任制度、監(jiān)督制度及獎懲制度,通過各種制度保證生產(chǎn)安全。要以生產(chǎn)目標為依據(jù),成立專門質(zhì)量安全檢核隊伍,加強日常監(jiān)督檢查與落實,及時發(fā)現(xiàn)問題,對不按要求操作規(guī)程的要加以管理,形成科學的考核機制,進一步提高責任意識和安全意識。三是提高知識能力。要不斷提高技術應用能力,對于引進的先進技術,要不斷加強培訓,保證技術得到良好的應用,煤礦企業(yè)要嚴格按照相關規(guī)范進行培訓,定期組織工作人員學習行業(yè)知識,提升知識儲備,跟上時代的發(fā)展。

3.2根據(jù)實際情況開展安全生產(chǎn)規(guī)劃

要以實際生產(chǎn)為前提,做好安全保障工作,那么,采礦工程作業(yè)前,就需要科學做好整體設計與規(guī)劃,有效提高生產(chǎn)能力。一是要對采礦地區(qū)地理環(huán)境、生產(chǎn)要求做好調(diào)查研究,及時做好現(xiàn)場的勘查,根據(jù)調(diào)查結果,形成可操作性強的方案計劃,制定有關該地區(qū)地質(zhì)情況分析,對可能存在的危害做好應急分析,特別是要重點分析出區(qū)域內(nèi)的災害類型,這樣,才能有針對性的做好預防,避免出現(xiàn)安全責任事故。要對煤炭采空區(qū)做好應急處理,免得在開采過程中出現(xiàn)積水問題,影響煤炭生產(chǎn)進度,保護生產(chǎn)人員人身安全。要深入研究好礦難事故,這樣,才能在實際工作中做好預防,全面查明事故成因,找到人為因素與自然因素,通過針對性的計劃,避免出現(xiàn)類似責任事故,有力提升采礦工程安全性。日常也要做好安全演練,提高相關生產(chǎn)人員的安全意識,通過安全意識強化、事故逃生方法求生演練等,讓工作人員能夠在緊急情況下更好掌握方法,減少損失。

3.3加大安全職責認證

煤炭生產(chǎn)必須要全面保證安全,這是首要的任務,那么,在進行井下作業(yè)時,一定要深入一線現(xiàn)場,做好危害的排除,對于危險性大的地區(qū),要做好全面的設計,排查好具體環(huán)境中安全隱患問題,這樣,就能夠在實際生產(chǎn)過程中,有效應對,及時做出正確的選擇。要采用專業(yè)檢測手段開展實時性檢測,提出開采現(xiàn)場責任目標,對于相關人員要強化安全責任控制。為了減少損失,還能夠采用保險方式做好管理,保險是我國一項社會風險抵抗重要機制,相關煤炭生產(chǎn)企業(yè)要為工作人員投保人身和事業(yè)險種,通過技術結合,保證人身安全,有效降低危險系數(shù),解決好人員后顧之憂。

3.4做好通風管理

煤礦生產(chǎn)條件艱苦,主要是在下層生產(chǎn),為了保證良好的通風,則需要做好通風管理,通風也是生產(chǎn)必須的基本條件,更是保證煤礦安全的基礎。全面強化采礦工程通風管理是重點、是關鍵。通風管理主要是確保生產(chǎn)過程中的通風量,避免出現(xiàn)氣流瓦斯超標,維護好井下空氣溫度和濕度,這樣,才能為生產(chǎn)人員提供良好的體力,一般情況下,煤礦通風管理需要做好三個方面的工作,一是檢查好通風死角,要全面做好排查,避免瓦斯快速聚集,影響到人體健康。要對巷道雜物進行清理,避免影響通效果,采礦區(qū)附近上隅角采用局部通風。二是優(yōu)化礦井系統(tǒng)。要全面做好現(xiàn)場設計,優(yōu)化通風條件,通過科學的設計,保證通風良好,要對礦井通風阻力做好現(xiàn)場的測定,了解礦井通風運行狀況,保證最佳通風效果,才能提高安全質(zhì)量。三是掘進工作面通風防塵。掘進工作面是單頭巷道,要想實現(xiàn)良好的通風并不容易,只有全面做好局部措施,才能避免出現(xiàn)瓦斯和粉塵濃度超限的問題,確保通風暢通,提高安全性、穩(wěn)定性。

3.5做好頂板管理

煤礦生產(chǎn)過程常常出現(xiàn)頂板事故,這樣的事故是較為多發(fā)的,給煤礦企業(yè)帶來巨大損失和傷亡,只有全面做好管理,才能確保安全。頂板管理并不復雜,需要科學做好控制,對可能存在危險的區(qū)域進行管理,包括巷道頂板、掘進工作面、采空區(qū)頂板等,只有管理好幾個重點方向,才能保證生產(chǎn)安全。巷道頂板管理過程中,需要全面對巷道頂板完整性進行檢測,做出正確的分析與判斷,如果出現(xiàn)冒頂則需要采取有效措施加以解決;掘進工作面頂板管理要做好動態(tài)預防,避免空頂作業(yè);采空區(qū)頂板管理主要是做好垮落預防,避免出現(xiàn)沖擊地壓問題。

3.6做好地質(zhì)勘探工作

采礦工程根本目標就是從地質(zhì)體剝落所需巖體,為人類提供資源能源。地質(zhì)勘探是前提,良好的調(diào)查是基礎,只有全面保證勘探質(zhì)量,才能避免安全事故。因此,采礦工程前的地質(zhì)勘探工作非常重要。通過科學的地質(zhì)勘探,全面查明地質(zhì)構造、巖層巖性和含水層,為下一步快速開采提供幫助與參考,當前,物探方法、坑道探測法全面得到應用,只有全面查明地質(zhì)構造,才能避免嚴重的安全事故。

3.7優(yōu)化煤礦采礦管理模式

要不斷提升標準化生產(chǎn)模式,只有建立起標準精細化管理,才能提升煤礦開采安全,保證開采的整體質(zhì)量。在煤炭企業(yè)開采環(huán)節(jié)實施標準化、全面化生產(chǎn)安全模式至關重要。要全面提高管理能力,通過對煤礦采礦全過程管理,及時發(fā)現(xiàn)問題,做好有效監(jiān)督。建立起全過程、立體化、全方位管理模型,加強日??刂婆c監(jiān)督,要明確各個崗位步驟流程、操作質(zhì)量、安全標準等,確保采礦工作符合“三全”要求,通過技術方法、效果控制等,強化安全能力,建立生產(chǎn)防范制度,提出可操作性強的風險評估機制和預警機制,降低安全事故對人員、采礦的影響。

4結束語

采礦工程是推動經(jīng)濟發(fā)展的基礎作業(yè),要全面提高工程安全性,進行采礦施工時,要充分重視安全管理工作,嚴格執(zhí)行安全規(guī)范規(guī)定。安全管理不能走捷徑,一定要根據(jù)實際情況做好控制,保證開采安全。積極加強技術自主創(chuàng)新能力,提高生產(chǎn)技術和設備科技水平,減少人力投入,有力推動采礦工程行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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作者:馬寧 單位:鐵法煤業(yè)(集團)有限責任公司曉明礦安監(jiān)處