采矿工程中的采矿技术与施工安全研究

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年6卷9期   作者:郭耀文 刘元华
[导读] 矿产工程建设比较复杂且地势险要,因此对于采矿技术和施工安全措施的要求和标准也不断提升。
        摘要:矿产工程建设比较复杂且地势险要,因此对于采矿技术和施工安全措施的要求和标准也不断提升。受复杂多变的采矿环境的影响,采矿事故的发生呈屡禁不绝之势,严重威胁着采矿工程施工的安全和质量。有效提高矿业工程建设的工作和矿业企业的综合利益,是提升采矿技术的重中之重,确保施工安全,保障工作正常运行,为矿业企业提供可持续发展动力。
        关键词:采矿工程;采矿技术;施工安全
       
        1采矿工程以及采矿技术的特点
        1.1井下生产的多变环境
        在我国煤炭开采具有几个主要特点:首先就是开采方式的多样化,主要以主井、副井井筒的不同划分,采用立井、斜井、综合、平硐四种开采的方式。其次就是根据不同大小井口的形状和漏填开采的方式并存的状态。还有就是需要结合当地的地形特点和煤层特点采取不同的开采形式,最终形成当地独具特色的开采工艺。
        1.2井下采矿工艺复杂
        井下环境复杂,开采时,不仅要应对瓦斯爆炸、煤层自燃发火和井下水患等灾害,同时还要应付各种复杂的地质环境及构造。所以在开采中工艺更加复杂。井下生产系统有回采、掘进等主要生产环节,以及提升、运输、通风、排水、压风、供电、监控等一系列辅助生产环节。各环节相互紧密联系,共同构成煤矿井下生产系统在进行开采的过程中,根据不同的地质情况采用不同的支护和开采工艺。所以复杂程度比较高,需要针对不同的开采条件进行工艺选择,同时在不同的地质情况下针对不同的结构还需要在开采设计方面进行精细筹划,只有这样才能够确保开采的安全有序进行。
        2采矿工程常用的采矿技术
        2.1硬顶板与硬顶煤的开采技术
        硬顶板是一种控制技术,操作人员利用埋深以及低压原理,借助水力压裂技术,可以对倾斜的顶板进行及时处理。硬顶板技术一般会与步距垮落技术结合在一起,二者共同使用可以保证施工的安全性,这两项技术可以使顶煤破损,提高回收利用率。硬顶煤技术属于综合型开采技术,既包括高压注水压裂技术,也包括爆破技术。硬顶煤技术的冒放性稍差,在开采的过程中,开采出的煤炭块也比较大,在利用硬顶煤技术时,技术人员需要做好顶板控制以及顶煤破裂技术。
        2.2充填式采矿
        充填采矿技术是利用其他类型的材料作为充填物,对采空区进行地压管理,从而避免地表塌陷或围岩崩落所带来的隐患。采用该技术时,操作面承受较大压力,需要支架来释放压力。为了控制地表沉降和围岩崩落,需要适当的充填物来处理地层压力,为充填采矿作业创造安全的环境条件。这种开采技术使煤炭资源得到合理利用和安全开采。我国最早使用的充填材料是以前矿山留下的废弃物,然后大多被安全性好、稳定性高的水泥代替。
        2.3缓倾斜层开采技术
        在具体采矿施工过程中,往往会遭遇缓倾斜层矿产地区,相比起其他矿层,缓倾斜层的具体开采具有更大难度,在开采数量方面也占据我国采矿事业的首位。基于此,对缓倾斜层开采技术加以综合分析是进行采矿工程的重点内容。在缓倾斜层的具体开采时需注重以下技术要点:(1)充分利用体积较小的设备器械来进行采矿,以期能够显著提高采矿效率,促使采矿技术逐渐向科学化发展;(2)在应用缓倾斜层开采技术时,需对矿层的薄厚加以综合分析判断,观察较厚矿层的支架结构是否牢固,对较薄矿层的开采则需要注重矿产是否被压损。
        2.4崩落采矿
        崩落采矿技术适合围岩崩落的矿体位置和矿区允许的地表塌陷,矿山地压管理是通过对围岩的崩落来完成地压管理的一种技术,崩落采矿主要分为阶段崩落、分段崩落、自然崩落及分层崩落等4个方面。崩落采矿技术具有安全、迅速、高效等特点,可以采用大参数并完成综合技能办法后,有效提高了采矿项目的生产效率和开采强度,减轻了工人的工作量,降低了开采成本。


        2.5深矿井开采
        地热灾害和岩爆是深井开采中亟待解决的重要问题,影响深矿井开采的因素中包括煤尘、瓦斯、火、水、顶板等。在煤层岩石阻力压力低、地热破坏大、冲击压力大的地区才会使用深矿井采矿技术。目前,深部矿山开采技术需要克服应力场探测和工作环境变化的困难。
        3采矿工程的施工安全策略
        3.1加强煤矿事故预防工作
        矿业企业必须采用高效的矿业安全防范系统进行作业,做好作业预防可以使安全事故发生的概率大大降低,从而防止人员伤亡,减少经济损失。常见的安全事故可以分为几种类型,如通风不良、瓦斯爆炸和顶板坍塌。矿区技术人员可以根据矿区的具体开采条件,预测可能发生的事故,并采取积极有效的防护措施,防尘、防火灾的发生。除了研究矿山的性质以防止地下塌陷外,还应改进矿区的安全设计作业来预防设备出现状况,如果设备部分故障要能以最快的速度恢复使用,尽量使设备故障的损失减少。积极有效的预防措施可以最大限度地减少安全事故的发生。
        3.2建立安全评价体系
        针对煤矿企业的特殊性,在企业发展进程中,必须重视各项工作的处理,引进相应的施工安全评价体系和措施,对于施工管理部门,要对其进行严格的要求,完善正确的施工步骤和具体事宜。通过实际的等级评价制度,对安全性考察内容进行评估和分析,在实际监督管理中能提升煤炭企业的整体安全意识。在提升企业安全生产级别的过程中,要促进企业的安全生产意识,只有落实有效的安全评价体系,才能实现煤矿企业的安全管理。
        3.3强化安全管理检查
        采矿工作属于危险性极高的工作,经常会出现各种危险威胁到人们的生命安全,可是实际上很多大型的开采事故都是可以人为“控制”和避免的。这就需要在实际开采中进一步强化平时采矿的监督工作,对采矿工作一定要做到严格把控,定期对开采设备和安全帽以及开采环境、开采人员着装和信息控制中心等展开检查,一旦发现有异常现象发生,就要立刻命令停止开采,进行修改和调整,同时还要追究一定的安全施工责任。
        3.4构建通风管理制度
        为了避免因通风不畅而导致的窒息灾难,对矿区来讲,构建通风管理制度是非常必要的,有助于进一步完善通风系统。除了要强化通风管理外,还需要构建检测风量、风质和风速的台账,促使其与相关要求相符。此外,还需要落实基层班组建设,在班组建设中加入安全管理规划内容,不能只重视生产,还需要重视安全;构建班组考核等级制度,给班组提供一个更加规范和科学的平台,鼓励班组自查自纠,促使安全管理工作更好的开展;班组要做好安全监察工作,保证采矿工作中的各项法律法规和方针政策严格贯彻和落实;在煤矿采矿安全管理工作中,要以班组建设为核心内容,重视标准和考核,进行安全质量管理体系的构建工作。
        3.5重视施工人员的安全教育工作
        煤矿企业的安全生产监督管理工作要求企业的全体作业人员共同参与。所以要求企业管理人员积极开展安全生产教育培训活动,提高全体工作人员的安全生产意识,不断提升作业人员的安全水平,打造一支综合素质水平高、安全生产意识强的作业人员队伍,有力保障煤矿企业的安全生产管理。
        4结束语
        采矿工程工作是一项复杂、难处理的以及危险性强的工程,尤其是井下工作含有大量不确定因素,将会对采矿工程的施工安全带来巨大的挑战。为了增加企业生产经营效益的安全性和稳定性,保证高效的开采且危险性极低的采矿作业,采矿企业要认真分析采矿工程施工的技术特征与要求,提出保证采矿工程施工安全的措施得以实行,促进国家矿产资源开发的长远发展。
        参考文献
        [1]浅谈采矿工程技术不安全因素及其管理策略[J].孟庆.内蒙古煤炭经济.2019(17)
        [2]煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术初探[J].张少华.内蒙古石油化工.2019(10)
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