采礦工程技術(shù)與施工安全研究分析
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摘要：本文介紹了我國目前常用的幾種采礦工程采礦技術(shù)，剖析了相關(guān)的施工安全問題，并提出了解決建議，旨在更有效的促進(jìn)我國采礦技術(shù)的進(jìn)步和采礦施工安全性的提升。
引言
采礦工程是一項具有較大危險性的工作，其主要原因是地下作業(yè)環(huán)境較復(fù)雜，存在著不確定的安全風(fēng)險，特別是在井下作業(yè)時容易出現(xiàn)塌方、有毒氣體等安全隱患，隨著我國采礦工程的技術(shù)實踐，各種新型采礦技術(shù)提升了工作的先進(jìn)性，也在一定程度上保障了采礦工程的安全。但是，當(dāng)前的采礦技術(shù)和采礦安全問題還有很大的進(jìn)步空間，我們有必要剖析采礦技術(shù)的具體運(yùn)用，盡可能的保障采礦過程安全高效。
1.當(dāng)前常用的采礦技術(shù)分析
(1)房柱式采礦技術(shù)在當(dāng)前大多數(shù)的煤礦都是通過井工來開采，通常采用的采礦技術(shù)主要包括房柱式采礦技術(shù)、長壁式采礦技術(shù)等。房柱式采礦技術(shù)指的是按照煤柱來劃分工作區(qū)域之后按照科學(xué)的方式開采煤柱。在房柱式采礦技術(shù)中，主要運(yùn)用的設(shè)備有采煤機(jī)、錨桿機(jī)和梭車，房柱式采礦技術(shù)可以實現(xiàn)開采和挖掘的結(jié)合，將掘進(jìn)工作和采煤工作高效統(tǒng)一、同時進(jìn)行，因此有利于提高礦產(chǎn)資源開采的效率。除此之外，房柱式采礦技術(shù)所運(yùn)用的設(shè)備相對于其他的采礦技術(shù)來說投資較小，運(yùn)輸和搬遷工作也較為方便，但是，房柱式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過程中也具有一定的局限性，它只適合煤層賦存較為簡單、煤層傾角不大的地區(qū)進(jìn)行開采，因此，比較適合我國內(nèi)蒙古地區(qū)的礦區(qū)使用[1]。同時，房柱式采礦技術(shù)也具有一定的缺點，首先，采出率較低，必須要預(yù)留大量的煤柱來進(jìn)行房柱式工作面的布置，浪費(fèi)工作時間，同時這些煤柱在用完之后并不能被全部收回，可能會造成環(huán)境污染；其次，利用房柱式采礦技術(shù)進(jìn)行采礦時，難以管理通風(fēng)問題，可能會造成地下管道漏風(fēng)嚴(yán)重，資源回收率下降。這些問題都造成了房柱式采礦技術(shù)在我國地區(qū)的實際使用中效率較低。很多地區(qū)當(dāng)前依然采用巷道掘進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行采礦，效率反而更高。(2)長壁式采礦技術(shù)長壁式采礦技術(shù)應(yīng)用范圍相較于房柱式采礦技術(shù)較廣，它能夠根據(jù)煤礦資源的分布和走向，對工作面進(jìn)行布置，通過長時間的工作實踐，我國長壁式采礦技術(shù)已經(jīng)得到了成熟的發(fā)展，傳統(tǒng)的剖采工藝已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在長壁式采礦技術(shù)主要采用普采工藝來進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采，在未來，綜采工藝也能夠得到大范圍的運(yùn)用。當(dāng)前，長壁式采礦技術(shù)衍生了很多的新型采礦工藝，例如大采高一次采全厚工藝等。在我國，長壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用大大提高了井工煤礦的產(chǎn)量，特別是在我國礦產(chǎn)資源較為豐富的山西地區(qū)開采出了千萬噸的礦井，相較于其它的采礦技術(shù)來說，長壁式采礦技術(shù)能具有較強(qiáng)的地理適應(yīng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)集中化的安全生產(chǎn)，特別是在某些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，長壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用能夠更好的體現(xiàn)其優(yōu)勢，但是我們不應(yīng)當(dāng)忽視，長壁式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過程中也出現(xiàn)了一些問題和弊端。首先，長壁式采礦技術(shù)要求采礦的設(shè)備較為精細(xì)化，特別是采煤機(jī)和刮板機(jī)要相匹配，因此在設(shè)備上的投入較之于其他的采礦技術(shù)較高；其次，長壁式采礦技術(shù)中經(jīng)常運(yùn)用重型設(shè)備進(jìn)行采煤，因此在短時間之內(nèi)如果發(fā)生工作地點的調(diào)動，很難一次性轉(zhuǎn)移；除此之外，長壁式采礦技術(shù)和巷道掘進(jìn)的速度有關(guān)，如果巷道掘進(jìn)速度過慢，會導(dǎo)致工作面準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致采掘工作無法順利的進(jìn)行接替。(3)緩傾斜層開采技術(shù)眾所周知，我國的煤礦礦層大多數(shù)都呈現(xiàn)出緩傾斜層狀態(tài)分布，角度大概在9°到26°之間。當(dāng)前，我國采礦工程面對具有緩傾斜層的煤層必須首先要對厚度進(jìn)行分類，根據(jù)實際情況，將煤層劃分為厚、薄、中等三種，采礦工程具體施工之前，應(yīng)當(dāng)作出全面的技術(shù)考量，根據(jù)煤層的厚度，篩選出適合的煤礦開采技術(shù)。一般來說，在薄煤層的開采中，最常應(yīng)用的設(shè)備是拋光機(jī)，拋光機(jī)的功率相對較大、體積較小，具有安全性，也不會破壞地表的地質(zhì)結(jié)構(gòu)[2]。在中厚煤層和厚煤層的開采中，主要采用的技術(shù)是一次開采技術(shù)。一次開采技術(shù)具有較高的安全性，對于中厚和較厚的煤層開采，能夠進(jìn)行牢固的支架結(jié)構(gòu)建設(shè)，保障采礦工程安全性。(4)井下開采技術(shù)采礦作業(yè)的井下開采過程中，主要采用填充采礦和崩落采礦兩種采礦技術(shù)。在填充采礦的過程中，要重視地下開采的過程，將技術(shù)運(yùn)用在過程中。為了提高采礦過程的安全性，施工人員可以在采礦的過程中采用回采面推進(jìn)的方法，降低地面坍塌的概率。同時利用填充材料進(jìn)行控區(qū)回填，這種方法一方面增加了安全性，另外一方面也有利于后續(xù)的水下開采[3]。在實際采礦過程中，有兩種運(yùn)輸形式的采礦技術(shù)也需要注意：一種是礦車運(yùn)輸，第二種是風(fēng)力搬運(yùn)。礦車運(yùn)輸較為常用，崩落采礦技術(shù)主要針對的是應(yīng)用條件較為復(fù)雜的礦床設(shè)計，應(yīng)用過程中工作人員需要根據(jù)采礦過程中的巖石掉落情況，管理低壓，防止出現(xiàn)安全隱患。(5)露天開采技術(shù)采礦工程中的露天開采也是較為常見的施工方式，這種方式主要可以將礦物從地面中分離出來。露天開采技術(shù)主要通過機(jī)械開采和水力開采兩種形式來進(jìn)行，這兩種開采工藝主要是根據(jù)施工動力的不同來進(jìn)行的區(qū)分，在露天采礦的過程中，可以通過以下流程來進(jìn)行采礦：首先進(jìn)行地面準(zhǔn)備，之后進(jìn)行礦床疏干，再建立基地工程。由于開采的方向在露天環(huán)境中大多數(shù)是自上而下，因此主要適用于礦產(chǎn)掩埋深度較淺的地區(qū)。在露天采礦結(jié)束之后開展后續(xù)作業(yè)時，工作人員可以采取大型的機(jī)械和設(shè)備進(jìn)行采礦作業(yè)，提高采礦工程的工作效率。
2.采礦工程施工安全措施和建議
(1)打造健全的采礦安全管理體制首先，要在采礦工程施工中建設(shè)教育安全的管理體制，對于采礦施工過程中的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和約束，這樣才能夠減少由于人為操作失誤或者其他的原因可能會引發(fā)的安全事故。同時，在采礦作業(yè)過程中，管理人員必須要針對不同工程的實際情況，對于施工作業(yè)的步驟進(jìn)行分配和管理，發(fā)揮出安全管理機(jī)制的實效性，生產(chǎn)的權(quán)利和責(zé)任要科學(xué)的安排，讓每一個工作人員都能夠明白自己的崗位職責(zé)。在實際的采礦工作流程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的按照有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，避免由于違反規(guī)定造成的安全隱患，務(wù)必保證采礦作業(yè)井然有序的進(jìn)行，提高施工質(zhì)量；另外一方面，在工作人員的招聘環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)要注意挑選具有專業(yè)知識的工作人員，同時對于老員工，應(yīng)當(dāng)利用業(yè)余時間進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練，使他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識。除此之外，采礦工程的進(jìn)行過程應(yīng)當(dāng)服從上級領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的建議和安排，開工之前必須要制定合理詳細(xì)的階段性目標(biāo)，做到有備無患。工作人員還應(yīng)當(dāng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行及時的監(jiān)管和考察，根據(jù)實際情況分配不同的工作任務(wù)，使安全管理制度能夠落在實處，強(qiáng)化全體工作人員的安全生產(chǎn)意識，通過培訓(xùn)教育打好安全基礎(chǔ)，全面保障采礦工程施工的安全性。(2)建立安全生產(chǎn)的規(guī)劃在采礦工程開始之前，首先必須要對采礦地區(qū)的地質(zhì)水文情況進(jìn)行具體的勘察，做到有備無患，根據(jù)勘察的結(jié)果，以科學(xué)的方式作出合理的分析報告，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和當(dāng)前的開采條件做出合適的規(guī)劃，在規(guī)劃中應(yīng)該考慮到可能會發(fā)生的自然災(zāi)害，做出有針對性的應(yīng)急預(yù)案，一旦采礦工程施工過程中發(fā)現(xiàn)問題，不至于措手不及。重視采空區(qū)，避免出現(xiàn)積水問題，凸顯防護(hù)效果，堅持科學(xué)生產(chǎn)的觀念，注重井下作業(yè)的安全性，在保證效率的同時，提高采礦作業(yè)安全性。同時，政府等有關(guān)部門，應(yīng)當(dāng)吸取經(jīng)驗和教訓(xùn)，根據(jù)以往出現(xiàn)的安全事故，展開深入研究和調(diào)查，找出可能會引發(fā)事故發(fā)生的諸多要素，突破以往存在的安全防護(hù)的瓶頸，提升采礦工程的安全性，定期展開安全培訓(xùn)活動，上至管理人員下至操作工人，都應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化安全意識，掌握正確的事故逃生方法和急救方法，更好的保障操作工人的生命和財產(chǎn)安全。(3)重視通風(fēng)管理采礦作業(yè)是一項具有復(fù)雜性和綜合性的工作，因此，應(yīng)當(dāng)特別重視井下作業(yè)的安全問題，做好礦井的通風(fēng)工作，維持良好的通風(fēng)系統(tǒng)，避免在井下作業(yè)可能會導(dǎo)致的安全隱患。同時，管理人員應(yīng)當(dāng)普及通風(fēng)知識，科學(xué)的打造礦井通風(fēng)系統(tǒng)，保證井下作業(yè)的安全性。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考量作業(yè)區(qū)，根據(jù)不同的采礦區(qū)域展開有針對性的通風(fēng)計劃。采礦工程務(wù)必要將井下作業(yè)人員的生命安全放在首位，無論如何都不能夠忽視安全生產(chǎn)的相關(guān)問題，避免出現(xiàn)安全事故，引進(jìn)先進(jìn)的安全管理設(shè)備，提高安全保護(hù)的科學(xué)性。(4)進(jìn)行安全職責(zé)認(rèn)證井下作業(yè)在開展的過程中，應(yīng)當(dāng)采取較為專業(yè)的手段，對于環(huán)境安全隱患進(jìn)行實時排查。落實具體的安全責(zé)任認(rèn)證的目標(biāo)，采用保險的方式提高工作人員抵御風(fēng)險的能力，企業(yè)應(yīng)當(dāng)自覺的為井下作業(yè)人員參保失業(yè)保險和人身保險，用保險的優(yōu)勢降低采礦行業(yè)的危險性，使井下作業(yè)人員在作業(yè)時沒有后顧之憂，全身心的投入到采礦工作中去。除此之外，還應(yīng)當(dāng)完善采礦工程安全責(zé)任認(rèn)知，對工作流程進(jìn)行優(yōu)化，以各種手段全面提高采礦工作的安全系數(shù)，保障安全生產(chǎn)和高效生產(chǎn)同步進(jìn)行。
3.結(jié)語
綜上所述，在我國采礦工程中，必須要發(fā)展采礦工程的采礦技術(shù)，全面開發(fā)開采新技術(shù)，適應(yīng)不同地質(zhì)情況的礦區(qū)進(jìn)行開采工作，落實采礦施工安全生產(chǎn)，打造健全的采礦安全管理體制，建立安全生產(chǎn)的規(guī)劃，重視通風(fēng)管理，進(jìn)行安全職責(zé)認(rèn)證，提高我國現(xiàn)代采礦的效率，讓采礦作業(yè)的安全性和高效性能夠協(xié)同并進(jìn)。
【參考文獻(xiàn)】
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作者：張楠 單位：山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司
