采矿工程中的采矿技术与施工安全探讨

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:李伟伟
[导读] 随着社会经济的飞速发展,公众物质生活水平显著提升,社会各领域生产过程中对矿石资源的消耗也逐渐扩大。近年来,
        李伟伟
        身份证号:45250119810116****
        摘要:随着社会经济的飞速发展,公众物质生活水平显著提升,社会各领域生产过程中对矿石资源的消耗也逐渐扩大。近年来,我国生态文明建设成效凸显,资源节约型、环境友好型“两型”社会的建设对于矿石资源的开发与利用也提出了更高的要求。煤炭资源的开采领域随着人们对煤炭资源的需求逐渐增大,开采难度也呈深化趋势,再加上矿井环境复杂,对于采矿工程中的技术要求越来越高,如何确保采矿过程中的安全,是采矿企业有待解决的问题之一。因此,采矿企业要深入了解采矿技术,结合不同的采矿环境及矿种,合理选择采矿技术,以此保证施工的顺利开展。基于此,本文详细分析了采矿工程中的采矿技术与施工安全措施。
        关键词:采矿工程;采矿技术;施工安全;探讨
        引言
        经济的快速发展,对资源需求增加,对于煤矿产业来讲,其开采质量决定了经济发展程度,随着整体社会需求的加大,必须要提高开采技术能力,这样,才能形成良好的生产力,达到快速开采目标,从技术角度看,当前的开采创新能力越来越强,已经形成了自动化控制,在技术发展衍生过程中,也出现了诸多采矿新技术,有力支撑了开采工程发展,极大提升了煤矿开采效率。采矿工程是一项具有较大危险性的工作,其主要原因是地下作业环境较复杂,存在着不确定的安全风险,特别是在井下作业时容易出现塌方、有毒气体等安全隐患,随着我国采矿工程的技术实践,各种新型采矿技术提升了工作的先进性,也在一定程度上保障了采矿工程的安全。
        1采矿技术与施工安全现状
        随着采矿工程的规模逐渐扩大,矿山的开采频率也不断提升,但随之带来的安全事故也在急剧增多。为了提高安全系数,降低人员伤亡,就必须及时掌握采矿技术及影响施工安全的因素。首先,地下矿山环境复杂,在开采过程中应使用适宜的开采技术。以矿山的实际情况为基础,进行开采作业,还要借助有效的辅助系统,在一定程度上防止开采事故的发生。但是这种做法也增加了施工安全管理的难度。其次,在施工过程中由于工作人员缺乏安全意识,不具备过硬技术手段,致使出现操作不当或行为不规范的现象,从而不能采取有效的防护措施进行作业。再者,采矿设备性能落后,部分施工单位在采矿时依旧采用传统的气腿式凿岩机机械装备,既沉重又影响施工进度,对于一些关键的环节,甚至用人工钻进的方式来完成,不仅耗费大量的人力、物力,而且存在一定的安全隐患,采矿工程沿用这种传统的采矿技术对施工安全带来不利影响,先进的设备没有得到大范围的推行。最后,对于光面爆破这一先进的技术在部分采矿企业中也没有得到采用,究其原因是缺乏相关的技术支持[1]。
        2现代采矿技术的发展概述
        经济的快速发展、工业化进程的持续推进、工业生产规模的扩大对矿产资源的需求量也显著增加,这就要求采矿工程中的采矿技术朝向机械化、集约化、标准化与高效化的方向发展。与此同时,步入21世纪以来,资源与能源问题已经成为世界共同关注的焦点,矿产资源的开采长期以来被认为是一项“夕阳产业”,主要原因在于矿产资源的开采会对矿山周边生态环境产生较大的影响,加之化石资源的不可再生性,矿产资源的开发意味着有限资源的消耗、意味着对生态的破坏。因此,近年来采矿业的发展面临着巨大的挑战。现代采矿技术的产生与发展引发了矿产资源开采各个环节的深刻变革,有助于实现采矿工程的高产、高效发展,显著提升了采矿工程的安全性与可靠性,加之绿色开采技术的研发与应用,采矿工程中采矿作业对周边生态环境的负面影响也显著降低。综合来看,现代采矿技术是传统采矿技术与现代高新技术的综合体,例如具备自动化控制功能的采矿设备、运用物联网技术的开采监控系统、借助人工智能技术的地下机器人等,既将传统需要人工完成的采矿作业交给更具标准性优势的机械完成,降低人工成本、保护施工人员安全,又可以构建矿产资源的智慧化开采体系,保证矿产资源开采数量、过程、污染等因素可控[2]。
        3现阶段我国煤矿采矿技术类型
        3.1深层井采矿技术
        深层井采矿技术是当前最为主要的技术,有效支撑着开采工程,一般情况下,这类技术被应用到煤矿岩石受压低、冲低压低及地热危害较大矿产区,这部分区域是施工重点,主要解决的是矿压控制、深井通风、井巷布置及瓦斯和低压防治等工程,全面保证开采条件,提高安全能力。这项技术在第一道施工,在实际的应用过程中,其危险性较高,工作条件艰苦,如果控制不力,则会导致伤亡事故的发生。要全面排除危险隐患,才能保证施工安全。为了进一步提高安全性,在具体的采矿过程中一定要全面提高调查能力,通过数据支撑,把握好重点区域与环节,明确深井围岩状态、深井场地环境变化等情况,才能形成科学有采矿方案,提高安全性,保证整体效率提升。虽然技术几经创新与调整,但当前深层井采矿技术应用情况并不乐观,依然存在巨大的危险,施工过程安全隐患一直得不到有效排除,如无法准确预知深井作业环境变化、应力检测难等都影响到了开采的质量,增加了安全隐患[3]。
        3.2房柱式采矿技术
        房柱式采矿技术指的是按照煤柱来划分工作区域之后按照科学的方式开采煤柱。在房柱式采矿技术中,主要运用的设备有采煤机、锚杆机和梭车,房柱式采矿技术可以实现开采和挖掘的结合,将掘进工作和采煤工作高效统一、同时进行,因此有利于提高矿产资源开采的效率。除此之外,房柱式采矿技术所运用的设备相对于其他的采矿技术来说投资较小,运输和搬迁工作也较为方便,但是,房柱式采矿技术在运用的过程中也具有一定的局限性,它只适合煤层赋存较为简单、煤层倾角不大的地区进行开采,因此,比较适合我国内蒙古地区的矿区使用。同时,房柱式采矿技术也具有一定的缺点,首先,采出率较低,必须要预留大量的煤柱来进行房柱式工作面的布置,浪费工作时间,同时这些煤柱在用完之后并不能被全部收回,可能会造成环境污染;其次,利用房柱式采矿技术进行采矿时,难以管理通风问题,可能会造成地下管道漏风严重,资源回收率下降。这些问题都造成了房柱式采矿技术在我国地区的实际使用中效率较低。很多地区当前依然采用巷道掘进的技术进行采矿,效率反而更高[4]。


        3.3露天采矿技术
        在中国煤炭工程施工过程中,与其他采矿技术相比,露天开采是一种安全系数最高的技术,运用该项技术,不仅能够增加开采数量,还能在降低采矿损失的同时,提高开采效率,充分发挥了露天采矿技术的优势,因此,露天开采技术在很多领域得到广泛使用。由于受到不同地质类型的影响,该项技术无法达到在所有煤炭开采工程中使用的目的,它适用于矿床规模大、埋藏深度大以及使用到大型机械设备的煤矿资源开采领域中,且得到广泛使用。利用这种技术可以直接将煤层上方岩层剥离开后实施煤炭开采,且没有必要再构建巷道,为工程施工相关工作提供便利条件。然而,露天开采技术还有一些不容忽视的消极影响,即:在具体的使用过程中,会严重危害生态环境,以至于为之后的恢复工作带来严峻的挑战。
        4采矿工程中的施工安全措施
        4.1注重安全常识教育,使工作人员树立安全意识
        现如今,在采矿施工过程中,由于部分工作人员自身缺乏安全意识、采矿工作精神松懈、忽视安全出产,致使发生安全事故。因此,加强安全常识教育,提高工作人员的安全意识是保证采矿工程施工安全的重要基础,必须从每名施工人员做起。采矿企业必须定期对施工人员进行安全常识教育和相关技能培训,尤其要明确安全出产的重要性,将安全出产作为每名施工人员的工作规范。想要使施工人员在具体工作中规范自己的行为,就必须提高他们的知识技能,以此来保证其按照出产规范操作机械设备。除此之外,还要训练施工人员安全防护措施,一旦发生安全事故,使其具备应急逃生的能力,如:可开展实际演练的活动,在施工人员不知情的情况下,启动紧急预警装置,不仅能够了解相关人员对技能掌握情况,还能提高施工人员的应对能力,从而为保障采矿施工顺利进行奠定坚实的基础[5]。
        4.2打造健全的采矿安全管理体制
        首先,要在采矿工程施工中建设教育安全的管理体制,对于采矿施工过程中的每一个环节进行监控和约束,这样才能够减少由于人为操作失误或者其他的原因可能会引发的安全事故。同时,在采矿作业过程中,管理人员必须要针对不同工程的实际情况,对于施工作业的步骤进行分配和管理,发挥出安全管理机制的实效性,生产的权利和责任要科学的安排,让每一个工作人员都能够明白自己的岗位职责。在实际的采矿工作流程当中,应当严格的按照有关的行业标准进行操作,避免由于违反规定造成的安全隐患,务必保证采矿作业井然有序的进行,提高施工质量;另外一方面,在工作人员的招聘环节中,应当要注意挑选具有专业知识的工作人员,同时对于老员工,应当利用业余时间进行培养和训练,使他们学习专业知识[6]。
        4.3做好地质勘探工作
        采矿工程根本目标就是从地质体剥落所需岩体,为人类提供资源能源。地质勘探是前提,良好的调查是基础,只有全面保证勘探质量,才能避免安全事故。因此,采矿工程前的地质勘探工作非常重要。通过科学的地质勘探,全面查明地质构造、岩层岩性和含水层,为下一步快速开采提供帮助与参考,当前,物探方法、坑道探测法全面得到应用,只有全面查明地质构造,才能避免严重的安全事故。
        4.4提升施工人员综合素质
        施工人员的安全生产意识、工作责任感及态度、规范生产技能等将直接影响采矿工程生产的安全性。采矿工程一线生产连续性强、自动化程度高。并且具有特殊性的生产要求,一旦生产操作不当将会对安全产生极大的影响。同时,采矿工程生产系统内设备构成复杂,精密仪器较多,如果设备操作者技术不足或设备维修人员责任意识不强将导致设备运行效率低下、故障频发,产生较为严重的危险隐患。因此,采矿工程需要构建一支高素质、高技能、复合型生产队伍。与此同时,采矿工程企业需要建立专项安全生产及管理资金,积极引入现代管理技术与设备[8]。
        结束语
        综上所述,采矿工程是推动经济发展的基础作业,要全面提高工程安全性,进行采矿施工时,要充分重视安全管理工作,严格执行安全规范规定。安全管理不能走捷径,一定要根据实际情况做好控制,保证开采安全。积极加强技术自主创新能力,提高生产技术和设备科技水平,减少人力投入,有力推动采矿工程行业持续发展。
        参考文献
        [1]辛旭,侬澄,孙爽爽,谢金雨.采矿工程的采矿技术及其施工安全的研究[J].科技创新导报,2019,16(30):38+40.
        [2]齐飞.采矿工程中采矿技术及施工安全探讨[J].企业技术开发,2019,38(09):119-121.
        [3]邓代兴,蒲勇.采矿工程的采矿技术及其施工安全管理[J].中国金属通报,2019(08):55-56.
        [4]葛晓伟.浅谈采矿工程中的采矿技术与施工安全[J].当代化工研究,2019(08):17-18.
        [5]苗红杰,赵士磊,鹿联合.采矿工程中采矿技术和施工安全分析[J].技术与市场,2019,26(07):161+163.
        [6]田文,孙建军,格桑顿珠.采矿工程的采矿技术及其施工安全探析[J].世界有色金属,2019(04):129-130.
        [7]刘旭鹏.采矿工程的采矿技术及其施工安全管理分析[J].西部探矿工程,2019,31(05):185-186.
        [8]魏建平.采矿工程的采矿技术与施工安全的研究与探讨[J].冶金管理,2019(09):25.
       
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