采矿工程中的采矿技术与施工质量安全研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 09 日 作者简介：高鹏（1989），男，汉族，山西朔州人，硕士研究生，中煤第一建设有限公司朔州分公司，注册安全工程师，研究方向为为采矿工程。-85-采矿工程中的采矿技术与施工质量安全研究 高 鹏 中煤第一建设有限公司朔州分公司，山西 朔州 036000 摘要：摘要：目前，随着我国的经济和城镇化的快速发展，矿山资源的消耗日益增多，社会对各类资源的需求量也在逐年增长。矿山采矿技术的优劣直接关系到社会经济的发展。矿山企业要根据社会发展的需求，对采矿技术进行优化，完善施工质量安全管理，持续提升采矿能力，提高采矿效益，使之真正适应社会经济的发展需求。在这一进程中，矿山企业要注重对采矿技术进行持续的创新，强化自动化技术的运用，从而在保证采矿技术的前提下，对环境进行有效的保护，保证工作人员的人身安全。基于此，文章对矿山采矿技术与施工质量安全等问题作了简要的分析，以期为相关企业及从业人员提供借鉴。关键词：关键词：采矿工程；采矿技术；施工质量；安全措施 中图分类号：中图分类号：TD79 0 引言 为了达到资源开发的基本目的，需要通过采矿技术的创新，持续提升采矿技术的效率与质量，促进采矿行业的发展。相关技术人员应对矿山地质情况有深入的认识，对矿山进行详细的勘察，并在调研的基础上制定科学的方案，为矿山的安全防护提供依据。另外，管理者还应该在比较危险的区域内，对安全隐患进行排查，并对存在的问题进行有效的处理。1 采矿技术特点 我国地域辽阔，地质类型丰富，地下生产环境较为复杂。在矿产资源开发实践中，矿产资源的实际状况不尽相同。因此，在应用技术时，应因地制宜地选用合理的技术手段，以保证生产工作的顺利开展。由于受地质结构影响，沟深、地质结构等各不相同，因此，开采技术在应用上也具有一定的特殊性。某些储量巨大的特种矿物，尤其是南方地区，其形成模式不仅使采矿期的资金投入增加，而且还影响到总体收益，致使许多地区放弃了已有的采矿计划。同时，地下采矿工程的采矿技术也比较复杂。由于地下环境复杂，施工过程中不同地点所处环境、地质条件差异较大，因此，地下环境存在较大差异。只有对各类灾害的有效防治与治理，安全才能得到提高。井下作业的各个环节是相互关联的，只有建立系统化、综合性的作业体系，才能确保井下作业的高效率与完整性。近几年，随着科技的进步，地下开采作业日趋精细。与此同时，随着科技的进步，井下开采技术也在不断创新，真正与实际情况相结合，保证了井下开采技术向安全、高效的方向发展。值得一提的是，随着我国矿业的衰退，很多企业都出现了亏损，产能被释放出来。但是，从技术管理上看，由于技术水平普遍不高，投入矿山生产的资金总额很大，却得不到相应的经济效益。这使得一些企业减少了生产投入以获取更高的利润。矿产资源质量不断下降，对我国矿产资源开发利用产生了诸多不利影响。因此，在长期转型过程中，部分矿山开始进行生产资源再配置，降低了优质矿产资源的总体消耗量。根据市场需求制定生产计划，对矿产品进行深加工，这样做可以让相关的企业获得长期的增长。2 采矿开采工程存在的问题 2.1 安全问题 矿山开采主要是以地下或露天开采为主，两者都有一定危险性。作业人员不仅要面对采矿工程本身的风险，还要面对恶劣的自然环境条件。另外，部分工人的安全意识不强，造成了采矿安全事故频发。在矿山开采项目实施过程中，部分企业为节约成本，未对施工现场进行全面勘察，导致编制图纸缺乏科学性，存在施工安全隐患。员工的安全培训执行不到位、安全意识不强、安全技能不强，这不仅会导致安全事故的发生，而且还会使因安全事故而发生事故的概率增中国科技期刊数据库 工业 A-86-加。矿山开采多采用地下开采，地下空间狭小，通风条件差，极易发生瓦斯爆炸事故。在井下作业过程中，矿产运输与人员进出需要经过矿井与隧道，这些矿井与隧道存在渗水、坍塌等风险。2.2 技术问题 近年来，我国矿山开采技术进步很快，但是与先进国家相比，仍然存在着很大的差距，可以说，在矿山开采方面，还存在着很大的提升和发展的空间。不完善的采矿技术不但增大了开采的安全隐患，也降低了开采效率，造成了巨大的资源浪费。为适应矿山开采与采矿技术的需求，国家不断加大研发力度，推动了矿山开采技术的进步。但是，目前该领域的研究还处于起步阶段，缺乏从理论到实践的衔接，限制了该领域的发展。2.3 市场经济中遇到的问题 煤矿作为煤炭生产的主体，已逐步进入市场，但由于生产条件的差异，在同一市场上进行竞争，存在明显的不公平现象。部分矿山由于开采条件较差，造成了生产成本的增加；即使煤价松动，销售价格仍然低于成本，仍难逃高额亏损的严峻局面。从主观上看，改善环境、提高煤质能起到一定的作用，但不能从根本上解决问题。前文分析表明，国家与煤矿企业应加强对该行业宏观调控、管理方法的研究与应用。3 采矿工程中的采矿技术 3.1 露天采矿技术 露天采矿是煤矿开采中一种常见的采矿技术，其安全可靠，易于操作，安全事故发生的概率较小。随着科技进步，露天采矿技术不断优化。一方面，能够大幅度地提高露天采矿的生产效率，另一方面，也能够对露天采矿工作的质量进行有效的保障。采用新的机械设备，可实现对矿体的有效剥离和覆盖层的移除，从而明确了矿区的矿产资源，为矿山的开采提供了依据。露天开采的另外一种优势是可以在地面上进行开采，利用大型机械进行开采，极大地提高了开采的效率。3.2 填充开采 填充开采技术作为一种较传统的采矿方式，具有较好的适应性。我国土地面积广阔，且有着复杂的地貌，大部分矿产资源分布于地势复杂、不宜进行露天采矿。为了适应矿山企业的发展需要，需要采取填充采矿技术。比如，在很多山区，矿脉的地质情况比较薄弱，而且有很大的斜坡。在这种地质情况下，为了减少开采面的应力，使得采场应力分布更为均匀，从而防止了大的变形，因此，需要采取填充技术。最后，通过对巷道围岩的有效控制，能够有效地预防巷道塌方，大幅提高矿井的安全生产。3.3 倾斜层开采 倾斜层开采要求高、开采条件苛刻，需开展前期调研与勘探工作。应该根据矿物资源的薄厚来细化的分级，如厚薄层作业开采、厚层作业开采等；同时，也要结合矿井的实际条件，选用合适的开采设备，以减少开采过程中对工作面的压力破坏，从而提高开采效率与安全；为了保证开采空间的稳定，在开采过程中应设置合适的开采层支护，以保证开采空间的稳定；考虑到倾斜采矿技术优选的重要性，需要在急倾斜煤层（倾角大于 45）煤层中应用盾构支架开采，并在大倾角（倾角 4555，局部可达 60）下，利用悬移支架、铰接顶梁配合单体液压支柱和伪斜巷道放顶煤法进行矿产开采，从而实现大倾角煤层（倾角4555，局部可达 60）。3.4 下采矿技术与硬顶板采矿技术 该技术内容包括两个部分：一是巷道布置，二是巷道掘进与回采。相对于露天开采而言，地下采矿技术具有较大的危险性，特别是对于深部矿井而言。如果开采技术不当，极易发生塌方、掩埋等现象。为此，矿山企业要根据矿井的具体情况，采取相应的采矿技术，以及相应的支护措施，以保证矿井的安全生产。硬顶板采矿技术是一种比较特殊的采煤工艺，其在生产实践中也有其复杂之处。主要应用于硬顶板而难垮落、顶煤硬度高、不易破断、采压高、自身高效垮落的常规采煤技术。随着科技的发展，在两层煤开采中，综合机械化采煤法能够高效地解决这两种极端环境下的煤炭资源，具有高安全性和高产量等优势。但该方法在工程实践中仍面临着诸多难题：一是需采用先进的束阵面调控技术来弱化顶煤，二是通过对媒体特性、裂隙空间分布、顶煤的破顶煤预爆破破碎规律、三维 FLAC 数值模拟等进行施工方案的设计与工艺参数的优化，以保证回收率的进一步提升。3.5 深井开采技术 中国科技期刊数据库 工业 A-87-采用深井开采技术，可实现不同方位、不同深度同时施工，缩短总工期，保证并行作业安全。这种深井施工方法可以通过机械化施工进行综合优化，并与隧道支护技术相结合。其中，围岩支护技术得到广泛应用，能够起到很好的保护作用。该方法可直接应用于围岩表面，并能对围岩进行压力补偿，从而减小围岩变形。围岩加固技术是一种具有较好支护效果和约束变形的主动支护方式。联合支护技术在深井开采中应用广泛，能有效降低围岩变形，保证围岩受力均匀，保证围岩稳定性。当采用深井开采技术时，一般采用综掘或是普掘，并辅以分级排水法，以改善设备的总体性能及安全。但是，从应用的角度来看，这种方法更适用于具有较高地温和较低压力的深井。在应用这一工艺过程中，需要对矿山压力进行有效的控制，才能保证资源的有效利用。3.6 综采放顶煤开采技术 综放开采技术是在现有机采工艺基础上开发出来的一项高效开采技术。它是对传统机械降解工艺及相关技术进行改进与创新的结果。为了保证煤矿的煤能及时运出，实现煤炭资源的最大利用，采用多台输送机同时输送。在进行某一作业时，应先按一般机采方式布置运输设备，并将采煤机放于其上切煤。所有其他生产设备被布置在巷道两侧，以便尽可能地为顶板空出操作空间。长时间的生产实践证明，综放开采技术是实现缓倾斜特厚煤层高效开采的关键。同时，综放开采技术对于提高煤层开采效率，实现高强度开采有着积极的意义。同时，还能降低生产成本，降低投资，提高矿井综合效益。4 采矿工程中的施工质量安全保障措施 4.1 完善制度，强化落实 矿山企业应结合矿山生产实际，按照国家制定的相关规定，制定相应的安全生产管理制度。在制定时，应结合现实情况，不断完善，只有如此，才能确保工程建设的顺利进行，做到真正以制度保障为基础，以制度作为指导。在制定这一制度的过程中，需要针对实际情况出现的一些问题加以解决，以便更好地结合实际运用这一制度。为保证这一制度的顺利执行，各责任企业要加大监管力度，对于违规行为要给予严厉的惩罚。同时，加强监督与安全管理制度的执行，才能更好地发挥作用。4.2 增强安全意识 采矿施工是一项涉及多种因素的复杂工程，因此，要想有效地提升企业的安全管理水平，就需要增强企业的安全意识，加大企业的培训力度，加大企业的公关力度。矿山企业管理人员要发挥自身的影响，在企业内进行全方位的安全教育与宣传，严格遵守相关的规章制度，采取相应的安全防范措施。强化前沿检测与监控，结合工程实际，制定并完善现场环境治理制度。在此基础上，通过对暴雨、地震等自然灾害进行综合分析，构建科学合理的灾害预警与管理体系，保证项目的顺利实施，保障人民群众的生命财产安全与经济发展。强化对矿山工艺施工质量的重视，将其提升到新的高度，保证施工的进度与安全性，同时对安全管理制度进行完善与优化，让已有的生产设备实现现代化，让开采工作的总体效率得到更大的提升，这样才能让企业在市场上拥有更强的竞争力。矿山企业要充分发挥其主导角色，对职工进行定期考核，掌握相应的安全常识，以便对各类突发事件进行有效的管理。增强建筑工人的自我防护能力，防止其在工作中出现惊慌失措、麻木的情况，增强其工作适应性，增强应急应变能力。4.3 创新采矿安全技术 随着采矿技术的不断改进，矿山开采技术水平也在不断提高。矿山企业应注重技术创新、引进新技术、加大人才培养力度。当前，我国正大力实施“科技兴国”战略，制定了一系列的扶持政策，为各类科技企业的发展创造了良好的条件。同时，采矿行业也经常举行各类学术讨论会，邀请国内外专家学者对采矿技术进行探讨，以期在生产实践中找到更好的解决方案。同时，矿山企业管理人员也要认识到安全生产的重要意义。采矿安全和矿山项目管理紧密相关，两者是不可分割的有机整体，应当从宏观视角出发，才能更好地提高施工现场的安全与秩序。4.4 增强采矿施工人员的安全意识 在以往的采矿工程中，很多矿山企业为了追求更高的经济效益，而忽略了对采矿施工人员的安全管理。这就需要企业的管理者在观念上做出相应的转变。既要考虑企业的经济效益，又要考虑企业的未来发展，更要注意企业的安全管理。加强安全生产管理工作，是企业科技进步、经济效益提升的必由之路。矿山企中国科技期刊数据库 工业 A-88-业如果不能有效地进行安全生产，将会被淘汰出局。同时，企业的管理者也要加大对企业安全的宣传与培训，使企业职工在矿井的生产活动中的行为得到有效的控制。同时，要积极引进、安装各种安全设施，从各个方面保证矿山采矿作业的安全。5 结束语 综上所述，随着社会经济的发展，矿山企业对采矿技术的要求也越来越高。在保证生产效率的基础上，针对不同规模、不同开采条件，采用多种开采方法，保证工程的顺利进行。为确保工程安全、有效地进行，矿山工作者除了要精通采矿技术与方法外，还需要强化矿山施工过程中的安全管理，以实现提高矿山作业安全，提高矿山工程的经济与社会效益。参考文献 1张友雷,姚运强.采矿工程中的采矿技术与施工质量安全探讨J.冶金与材料,2023,43(08):190-192.2张安乐.浅析采矿工程中的采矿技术与施工质量安全J.矿业装备,2023(02):72-73.3田坤,张应超,冯骁.采矿工程中的采矿技术及其施工质量安全分析J.我国安全生产,2022,17(11):60-61.4耿德永,许朋德.采矿工程中的采矿技术与施工安全探析J.内蒙古煤炭经济,2022(12):103-105.5魏兴功.采矿工程中的采矿技术与施工安全分析J.矿业装备,2021(06):166-167.6秦宇鹏.采矿工程中的采矿技术及其施工质量安全分析J.我国石油和化工标准与质量,2021,41(05):41-43.