談采礦工程技術(shù)質(zhì)量及施工安全

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摘要：采礦過程面臨的地質(zhì)環(huán)境復雜，因此采礦技術(shù)的選擇和采礦工作順利進行以及采礦施工期間的安全性有直接關(guān)聯(lián)。本文對采礦工程相關(guān)技術(shù)的主要特點加以介紹，并介紹了露天開采、井下開采、巷道支護、緩傾斜層開采幾種常見的采礦技術(shù)，并對施工期間的安全管理工作加以探討。

關(guān)鍵詞：采礦工程；采礦技術(shù)；施工安全

礦采能源作為社會各行業(yè)高需求能源，在開采期間，部分礦井處于地下深層位置，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)高度復雜，因此，需要結(jié)合礦產(chǎn)資源實際分布情況，使用合理的采礦技術(shù)，保證采礦環(huán)節(jié)安全，不斷提高采礦工作效益。

1采礦工程應(yīng)用技術(shù)特點

1.1管理精細化

我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，對于礦物質(zhì)能源的需求量日益提升，采礦行業(yè)也取得巨大發(fā)展。然而，面臨著嚴峻的市場競爭，為保證采礦項目順利進行，需要結(jié)合行業(yè)市場變化和需求，展開煤礦開采。自2013年以來，我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨緩，產(chǎn)能大量釋放，部分生產(chǎn)企業(yè)未正確意識管理工作，錯誤認為只有不斷提升產(chǎn)能，才可保證企業(yè)效益。然而從長遠角度分析，不重視開采工藝運用以及開采過程的安全管理，難以幫助企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展這一目標。在新時期，煤炭市場不斷改革與調(diào)整，關(guān)注采礦過程的管理工作，能夠降低采礦環(huán)節(jié)成本投入，促使煤礦發(fā)展和市場規(guī)律高度契合。煤炭企業(yè)要謀長期發(fā)展之路，勢必需要依賴精細化管理，控制采礦成本投入，保證產(chǎn)能，在市場競爭當中獲得有利地位[1]。

1.2工藝復雜化

礦區(qū)所在位置不同，地質(zhì)環(huán)境也存在差異。采礦過程，需要人員從實際出發(fā)，利用科學的采礦技術(shù)，防止礦產(chǎn)開采期間存在火災(zāi)、瓦斯爆炸等風險，提高采礦過程安全性。由于地質(zhì)因素差異性，導致采礦過程工藝運用也呈現(xiàn)出復雜化特點。在我國，煤礦開采工作過程，主要環(huán)節(jié)為掘進、回采和支護等，不同開采工藝的運用產(chǎn)生功能不同，但是工藝之間存在緊密關(guān)聯(lián)，通過各采礦細節(jié)，才能組成完整采礦系統(tǒng)。為保證煤礦開采過程人員安全，需要保證開采技術(shù)運用的科學性與合理性。在具體實踐環(huán)節(jié)，需要施工人員按照現(xiàn)場地質(zhì)特點，合理運用開采技術(shù)，保證采礦工藝順利運用。

2采礦工程常用技術(shù)類型

2.1露天開采

在煤礦開采過程，使用露天開采完成基礎(chǔ)區(qū)域開采工作。應(yīng)用露天開采，要求施工人員按照礦區(qū)現(xiàn)場情況，對于開采機械合理選擇，可使用水力開采的方式。上述兩種方式均需施工人員將礦物從地表的礦床當中剝離出來，并對其加工處理。我國部分地區(qū)礦產(chǎn)處于淺層底層結(jié)構(gòu)之內(nèi)，因此，開采過程施工人員在專業(yè)設(shè)備協(xié)助之下，可從上到下展開開采工作。露天技術(shù)運用過程重點包括如下幾方面：第一，地面準備；第二，基建工程；第三，煤炭剝離，由于開采流程相對簡單，因此，技術(shù)運用成效良好。

2.2井下開采

礦產(chǎn)資源位于深層結(jié)構(gòu)當中，需要使用井下開采工藝。此類開采技術(shù)主要有兩種形式，即崩落采礦、填充采礦。運用填充采礦工藝期間，需要施工者根據(jù)回采面，對采空區(qū)域有效填充，防止后期礦井出現(xiàn)坍塌問題。如果開采過程環(huán)境相對復雜，則需要利用填充采礦這一技術(shù)類型。而通過崩落開采工藝，無需施工人員對礦柱、礦床等進行區(qū)分，后續(xù)回采工作開展過程，崩落圍巖部分，并對采空區(qū)進行填充，同時落實低壓區(qū)域管理。填充操作過程，在填充料的選擇方面，施工人員可選擇冶煉廢渣、廢棄石料等，不但能夠節(jié)約資源，而且還可控制企業(yè)在采礦項目當中資金投入。

2.3巷道支護

采礦過程，對于深層井巷道，需要使用科學支護技術(shù)，才能保證開采安全，支護技術(shù)應(yīng)用過程，要注意如下要點：第一，如果上煤層、下煤層之間距離不足2m，對于此類結(jié)構(gòu)的支護，需要將其易破碎、易分散等特點考慮其中，若頂板結(jié)構(gòu)支撐性能不佳，施工過程可使用工字鋼棚完成支護操作。還可使用原木材料，設(shè)置防倒支撐架，保證頂梁、頂板在剎頂木的支撐下，能夠牢固連接，使用此結(jié)構(gòu)還能防止頂板脫落，威脅人員安全。此外，還可在頂板位置上方鋪設(shè)金屬防護網(wǎng)，保證防護網(wǎng)在緊壓狀態(tài)，也可提高支護結(jié)構(gòu)安全性[2]。第二，如果上煤層、下煤層間距為2~4m，對于此類結(jié)構(gòu)巷道進行支護，可使用工字鋼棚、頂部錨桿和幫部錨桿組合支護結(jié)構(gòu)。具體設(shè)置過程，可在頂板的頂角位置下方，設(shè)置錨桿，保證模塊設(shè)置合理性，之后架設(shè)工字鋼棚，控制主要錨桿橫縱間距為800mm×1000mm，并使用錨桿對支護結(jié)構(gòu)兩側(cè)加以固定。安裝幫部錨桿時，可保證安裝方向和垂直方向夾角為30°。第三，如果上煤層、下煤層二者間距＞4m，和上述兩種支護條件對比，此類巷道的頂板穩(wěn)定性相對較高，完整性良好，因此承載性能優(yōu)越，在支護結(jié)構(gòu)的選擇方面，可借助錨索，配合支護。不同錨桿之間，橫縱間距的設(shè)置為1000mm×1000mm，幫部錨桿同樣和垂直方向角度為30°。此外，還需沿巷道的核心位置，合理設(shè)置錨索結(jié)構(gòu)，保證錨索排距控制在2000mm，在錨索長度選擇方面，可按照不同層間距，靈活選擇。

2.4緩傾斜層開采

當煤層的傾斜角處于8~25°時，即可稱之為緩傾斜層。按照煤層厚度，可分為三類，第一，厚度＜1.3m為薄煤層；第二，當煤層的厚度處于1.3~8.0m之間即為中厚煤層；當煤層厚度＞8.0則為特厚煤層。在薄層開采環(huán)節(jié)，可利用MLQ-100滾筒采煤機雙向割煤，之后設(shè)置臨時支柱，并清掃浮煤，在作業(yè)面端頭位置設(shè)置8根鋼梁支架，控制前后錯開距離0.6m，在回風平巷的支護利用“帶帽點柱”，控制柱間距為1.0m，結(jié)合開采環(huán)節(jié)煤層硬度、傾斜特點、數(shù)量、含水量和瓦斯含量等，確認設(shè)備其他參數(shù)。在中厚煤層開采環(huán)節(jié)，使用綜掘機掘進，之后使用架棚支護對回采進行支護，并使用填充物作為下層頂板，當頂分層回采結(jié)束之后，向下分層中轉(zhuǎn)入，保證回采率≥95%。作業(yè)面巷道按照煤層的走向展開施工，傾向于煤層設(shè)置通風眼，并利用工字鋼、矩形鋼棚等作為支護結(jié)構(gòu)。在特厚煤層的開采過程，可使用放頂煤作業(yè)面，在煤層的底板位置，設(shè)置高度2~3m作業(yè)面，完成放頂煤的一次全采。借助預(yù)采頂進行分層放頂煤，可在頂板位置設(shè)置高為2~3m作業(yè)面，進行回采，之后設(shè)置金屬網(wǎng)作為下部放頂掩護層。之后在煤層的頂板位置重新設(shè)置2~3m的采高面，其余中層煤可在底板作業(yè)面的支架位置尾部放出。雖然不同區(qū)域煤礦資源存在地理差異，但是對于大多數(shù)煤礦來講，存在緩傾斜層相對較多。因此，為保證采礦工作安全順利開展。在緩傾斜層工藝運用之下，可利用刨礦設(shè)備，該設(shè)備體積小，使用過程安全性高，能夠緩解人員工作負擔，保證開采工作安全。開采過程，需要配合對應(yīng)支撐工藝，合理設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，以防止安全問題發(fā)生，提高開采安全。

3采礦工程施工安全措施

3.1提高人員安全意識

為保證采礦工作安全性，需要相關(guān)人員高度關(guān)注施工期間的安全管理工作。從管理者角度分析，需要其具備高度安全意識，引導參與采礦工作人員樹立安全施工理念，加強對施工人員的培訓工作。為保證施工人員以積極態(tài)度參與培訓，還需制定培訓考核內(nèi)容，只有人員通過考核才可參與采礦施工。在培訓期間，可引入采礦施工安全案例，確定出高度可行施工方案，以防后續(xù)采礦環(huán)節(jié)存在同類事故。

3.2制定安全管理標準

項目施工期間，為保證工作安全性，要加大管理力度，結(jié)合行業(yè)發(fā)展，以及采礦工作實際需求，制定出完善的安全管理標準，降低采礦期間存在的安全風險。管理人員需要深入研究國家頒布的采礦行業(yè)相關(guān)法規(guī)，按照作業(yè)規(guī)范以及行業(yè)標準，針對安全事故類型，制定出差異化的管理機制，主要內(nèi)容包括：井下作業(yè)安全、井下防水、井下防火、預(yù)防坍塌、瓦斯爆炸等內(nèi)容，保證施工人員在展開具體作業(yè)時，能夠參考安全標準進行，保證井下開采工作安全。與此同時，采礦期間還需利用各類機械設(shè)備，相關(guān)人員需要及時對設(shè)備進行養(yǎng)護、維修等，保證設(shè)備使用過程性能良好，防止由于設(shè)備原因?qū)е虏傻V期間出現(xiàn)各類安全事故。除此之外，相關(guān)施工標準制定之后，還需將各標準全面落實，要求參與采礦施工所有人員工作過程按照標準執(zhí)行，提高施工安全性，才能防患于未然。

4結(jié)語

總之，采礦行業(yè)的發(fā)展可推動社會經(jīng)濟的發(fā)展，面臨著高度復雜化開采環(huán)境，需要相關(guān)人員選擇合理的采礦技術(shù)，才能提高采礦工作效率。同時，落實采礦施工的各項管理工作，為人員提供安全的工作環(huán)境，促使采礦行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]武茂超，侯佐林.采礦工程施工工程中不安全技術(shù)因素和對策解析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018(11):92.

[2]鐘鎮(zhèn)濤.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素及解決對策[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2018(09):93.

作者：馮宏偉 單位：山西澤州天泰坤達煤業(yè)有限公司