談采礦工程技術質量及施工安全

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摘要：采礦過程面臨的地質環(huán)境復雜，因此采礦技術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聯。本文對采礦工程相關技術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，并對施工期間的安全管理工作加以探討。

關鍵詞：采礦工程；采礦技術；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，由于地質結構高度復雜，因此，需要結合礦產資源實際分布情況，使用合理的采礦技術，保證采礦環(huán)節(jié)安全，不斷提高采礦工作效益。

1采礦工程應用技術特點

1.1管理精細化

我國經濟發(fā)展迅速，對于礦物質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，我國煤礦產業(yè)的發(fā)展趨緩，產能大量釋放，部分生產企業(yè)未正確意識管理工作，錯誤認為只有不斷提升產能，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)實現持續(xù)發(fā)展這一目標。在新時期，煤炭市場不斷改革與調整，關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，防止礦產開采期間存在火災、瓦斯爆炸等風險，提高采礦過程安全性。由于地質因素差異性，導致采礦過程工藝運用也呈現出復雜化特點。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生功能不同，但是工藝之間存在緊密關聯，通過各采礦細節(jié)，才能組成完整采礦系統。為保證煤礦開采過程人員安全，需要保證開采技術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場地質特點，合理運用開采技術，保證采礦工藝順利運用。

2采礦工程常用技術類型

2.1露天開采

在煤礦開采過程，使用露天開采完成基礎區(qū)域開采工作。應用露天開采，要求施工人員按照礦區(qū)現場情況，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)礦產處于淺層底層結構之內，因此，開采過程施工人員在專業(yè)設備協助之下，可從上到下展開開采工作。露天技術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，技術運用成效良好。

2.2井下開采

礦產資源位于深層結構當中，需要使用井下開采工藝。此類開采技術主要有兩種形式，即崩落采礦、填充采礦。運用填充采礦工藝期間，需要施工者根據回采面，對采空區(qū)域有效填充，防止后期礦井出現坍塌問題。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，才能保證開采安全，支護技術應用過程，要注意如下要點：第一，如果上煤層、下煤層之間距離不足2m，對于此類結構的支護，需要將其易破碎、易分散等特點考慮其中，若頂板結構支撐性能不佳，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，使用此結構還能防止頂板脫落，威脅人員安全。此外，還可在頂板位置上方鋪設金屬防護網，保證防護網在緊壓狀態(tài)，也可提高支護結構安全性[2]。第二，如果上煤層、下煤層間距為2~4m，對于此類結構巷道進行支護，可使用工字鋼棚、頂部錨桿和幫部錨桿組合支護結構。具體設置過程，可在頂板的頂角位置下方，設置錨桿，保證模塊設置合理性，之后架設工字鋼棚，控制主要錨桿橫縱間距為800mm×1000mm，并使用錨桿對支護結構兩側加以固定。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，在支護結構的選擇方面，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，合理設置錨索結構，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，之后設置臨時支柱，并清掃浮煤，在作業(yè)面端頭位置設置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，結合開采環(huán)節(jié)煤層硬度、傾斜特點、數量、含水量和瓦斯含量等，確認設備其他參數。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，當頂分層回采結束之后，向下分層中轉入，保證回采率≥95%。作業(yè)面巷道按照煤層的走向展開施工，傾向于煤層設置通風眼，并利用工字鋼、矩形鋼棚等作為支護結構。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，設置高度2~3m作業(yè)面，完成放頂煤的一次全采。借助預采頂進行分層放頂煤，可在頂板位置設置高為2~3m作業(yè)面，進行回采，之后設置金屬網作為下部放頂掩護層。之后在煤層的頂板位置重新設置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，可利用刨礦設備，該設備體積小，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，需要配合對應支撐工藝，合理設置支撐結構，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，需要相關人員高度關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，主要內容包括：井下作業(yè)安全、井下防水、井下防火、預防坍塌、瓦斯爆炸等內容，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備，相關人員需要及時對設備進行養(yǎng)護、維修等，保證設備使用過程性能良好，防止由于設備原因導致采礦期間出現各類安全事故。除此之外，相關施工標準制定之后，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結語

總之，采礦行業(yè)的發(fā)展可推動社會經濟的發(fā)展，面臨著高度復雜化開采環(huán)境，需要相關人員選擇合理的采礦技術，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因素和對策解析[J].山東工業(yè)技術，2018(11):92.

[2]鐘鎮(zhèn)濤.采礦工程施工中不安全技術因素及解決對策[J].城市建設理論研究(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