采礦工程的采礦技術(shù)與施工安全的研究分析

（山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司 山西 030012）

引言

采礦工程是一項(xiàng)具有較大危險(xiǎn)性的工作，其主要原因是地下作業(yè)環(huán)境較復(fù)雜，存在著不確定的安全風(fēng)險(xiǎn)，特別是在井下作業(yè)時(shí)容易出現(xiàn)塌方、有毒氣體等安全隱患，隨著我國(guó)采礦工程的技術(shù)實(shí)踐，各種新型采礦技術(shù)提升了工作的先進(jìn)性，也在一定程度上保障了采礦工程的安全。但是，當(dāng)前的采礦技術(shù)和采礦安全問(wèn)題還有很大的進(jìn)步空間，我們有必要剖析采礦技術(shù)的具體運(yùn)用，盡可能的保障采礦過(guò)程安全高效。

1.當(dāng)前常用的采礦技術(shù)分析

(1)房柱式采礦技術(shù)

在當(dāng)前大多數(shù)的煤礦都是通過(guò)井工來(lái)開(kāi)采，通常采用的采礦技術(shù)主要包括房柱式采礦技術(shù)、長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)等。房柱式采礦技術(shù)指的是按照煤柱來(lái)劃分工作區(qū)域之后按照科學(xué)的方式開(kāi)采煤柱。在房柱式采礦技術(shù)中，主要運(yùn)用的設(shè)備有采煤機(jī)、錨桿機(jī)和梭車，房柱式采礦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采和挖掘的結(jié)合，將掘進(jìn)工作和采煤工作高效統(tǒng)一、同時(shí)進(jìn)行，因此有利于提高礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率。除此之外，房柱式采礦技術(shù)所運(yùn)用的設(shè)備相對(duì)于其他的采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)投資較小，運(yùn)輸和搬遷工作也較為方便，但是，房柱式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中也具有一定的局限性，它只適合煤層賦存較為簡(jiǎn)單、煤層傾角不大的地區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，因此，比較適合我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)的礦區(qū)使用[1]。同時(shí)，房柱式采礦技術(shù)也具有一定的缺點(diǎn)，首先，采出率較低，必須要預(yù)留大量的煤柱來(lái)進(jìn)行房柱式工作面的布置，浪費(fèi)工作時(shí)間，同時(shí)這些煤柱在用完之后并不能被全部收回，可能會(huì)造成環(huán)境污染；其次，利用房柱式采礦技術(shù)進(jìn)行采礦時(shí)，難以管理通風(fēng)問(wèn)題，可能會(huì)造成地下管道漏風(fēng)嚴(yán)重，資源回收率下降。這些問(wèn)題都造成了房柱式采礦技術(shù)在我國(guó)地區(qū)的實(shí)際使用中效率較低。很多地區(qū)當(dāng)前依然采用巷道掘進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行采礦，效率反而更高。

(2)長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)

長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)應(yīng)用范圍相較于房柱式采礦技術(shù)較廣，它能夠根據(jù)煤礦資源的分布和走向，對(duì)工作面進(jìn)行布置，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作實(shí)踐，我國(guó)長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)已經(jīng)得到了成熟的發(fā)展，傳統(tǒng)的剖采工藝已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)主要采用普采工藝來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，在未來(lái)，綜采工藝也能夠得到大范圍的運(yùn)用。當(dāng)前，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)衍生了很多的新型采礦工藝，例如大采高一次采全厚工藝等。在我國(guó)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用大大提高了井工煤礦的產(chǎn)量，特別是在我國(guó)礦產(chǎn)資源較為豐富的山西地區(qū)開(kāi)采出了千萬(wàn)噸的礦井，相較于其它的采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)能具有較強(qiáng)的地理適應(yīng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)集中化的安全生產(chǎn)，特別是在某些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用能夠更好的體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，但是我們不應(yīng)當(dāng)忽視，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題和弊端。首先，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)要求采礦的設(shè)備較為精細(xì)化，特別是采煤機(jī)和刮板機(jī)要相匹配，因此在設(shè)備上的投入較之于其他的采礦技術(shù)較高；其次，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)中經(jīng)常運(yùn)用重型設(shè)備進(jìn)行采煤，因此在短時(shí)間之內(nèi)如果發(fā)生工作地點(diǎn)的調(diào)動(dòng)，很難一次性轉(zhuǎn)移；除此之外，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)和巷道掘進(jìn)的速度有關(guān)，如果巷道掘進(jìn)速度過(guò)慢，會(huì)導(dǎo)致工作面準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致采掘工作無(wú)法順利的進(jìn)行接替。

(3)緩傾斜層開(kāi)采技術(shù)

眾所周知，我國(guó)的煤礦礦層大多數(shù)都呈現(xiàn)出緩傾斜層狀態(tài)分布，角度大概在9°到26°之間。當(dāng)前，我國(guó)采礦工程面對(duì)具有緩傾斜層的煤層必須首先要對(duì)厚度進(jìn)行分類，根據(jù)實(shí)際情況，將煤層劃分為厚、薄、中等三種，采礦工程具體施工之前，應(yīng)當(dāng)作出全面的技術(shù)考量，根據(jù)煤層的厚度，篩選出適合的煤礦開(kāi)采技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，在薄煤層的開(kāi)采中，最常應(yīng)用的設(shè)備是拋光機(jī)，拋光機(jī)的功率相對(duì)較大、體積較小，具有安全性，也不會(huì)破壞地表的地質(zhì)結(jié)構(gòu)[2]。在中厚煤層和厚煤層的開(kāi)采中，主要采用的技術(shù)是一次開(kāi)采技術(shù)。一次開(kāi)采技術(shù)具有較高的安全性，對(duì)于中厚和較厚的煤層開(kāi)采，能夠進(jìn)行牢固的支架結(jié)構(gòu)建設(shè)，保障采礦工程安全性。

(4)井下開(kāi)采技術(shù)

采礦作業(yè)的井下開(kāi)采過(guò)程中，主要采用填充采礦和崩落采礦兩種采礦技術(shù)。在填充采礦的過(guò)程中，要重視地下開(kāi)采的過(guò)程，將技術(shù)運(yùn)用在過(guò)程中。為了提高采礦過(guò)程的安全性，施工人員可以在采礦的過(guò)程中采用回采面推進(jìn)的方法，降低地面坍塌的概率。同時(shí)利用填充材料進(jìn)行控區(qū)回填，這種方法一方面增加了安全性，另外一方面也有利于后續(xù)的水下開(kāi)采[3]。在實(shí)際采礦過(guò)程中，有兩種運(yùn)輸形式的采礦技術(shù)也需要注意：一種是礦車運(yùn)輸，第二種是風(fēng)力搬運(yùn)。礦車運(yùn)輸較為常用，崩落采礦技術(shù)主要針對(duì)的是應(yīng)用條件較為復(fù)雜的礦床設(shè)計(jì)，應(yīng)用過(guò)程中工作人員需要根據(jù)采礦過(guò)程中的巖石掉落情況，管理低壓，防止出現(xiàn)安全隱患。

(5)露天開(kāi)采技術(shù)

采礦工程中的露天開(kāi)采也是較為常見(jiàn)的施工方式，這種方式主要可以將礦物從地面中分離出來(lái)。露天開(kāi)采技術(shù)主要通過(guò)機(jī)械開(kāi)采和水力開(kāi)采兩種形式來(lái)進(jìn)行，這兩種開(kāi)采工藝主要是根據(jù)施工動(dòng)力的不同來(lái)進(jìn)行的區(qū)分，在露天采礦的過(guò)程中，可以通過(guò)以下流程來(lái)進(jìn)行采礦：首先進(jìn)行地面準(zhǔn)備，之后進(jìn)行礦床疏干，再建立基地工程。由于開(kāi)采的方向在露天環(huán)境中大多數(shù)是自上而下，因此主要適用于礦產(chǎn)掩埋深度較淺的地區(qū)。在露天采礦結(jié)束之后開(kāi)展后續(xù)作業(yè)時(shí)，工作人員可以采取大型的機(jī)械和設(shè)備進(jìn)行采礦作業(yè)，提高采礦工程的工作效率。

2.采礦工程施工安全措施和建議

(1)打造健全的采礦安全管理體制

首先，要在采礦工程施工中建設(shè)教育安全的管理體制，對(duì)于采礦施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和約束，這樣才能夠減少由于人為操作失誤或者其他的原因可能會(huì)引發(fā)的安全事故。同時(shí)，在采礦作業(yè)過(guò)程中，管理人員必須要針對(duì)不同工程的實(shí)際情況，對(duì)于施工作業(yè)的步驟進(jìn)行分配和管理，發(fā)揮出安全管理機(jī)制的實(shí)效性，生產(chǎn)的權(quán)利和責(zé)任要科學(xué)的安排，讓每一個(gè)工作人員都能夠明白自己的崗位職責(zé)。在實(shí)際的采礦工作流程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的按照有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，避免由于違反規(guī)定造成的安全隱患，務(wù)必保證采礦作業(yè)井然有序的進(jìn)行，提高施工質(zhì)量；另外一方面，在工作人員的招聘環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)要注意挑選具有專業(yè)知識(shí)的工作人員，同時(shí)對(duì)于老員工，應(yīng)當(dāng)利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練，使他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。除此之外，采礦工程的進(jìn)行過(guò)程應(yīng)當(dāng)服從上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的建議和安排，開(kāi)工之前必須要制定合理詳細(xì)的階段性目標(biāo)，做到有備無(wú)患。工作人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)管和考察，根據(jù)實(shí)際情況分配不同的工作任務(wù)，使安全管理制度能夠落在實(shí)處，強(qiáng)化全體工作人員的安全生產(chǎn)意識(shí)，通過(guò)培訓(xùn)教育打好安全基礎(chǔ)，全面保障采礦工程施工的安全性。

(2)建立安全生產(chǎn)的規(guī)劃

在采礦工程開(kāi)始之前，首先必須要對(duì)采礦地區(qū)的地質(zhì)水文情況進(jìn)行具體的勘察，做到有備無(wú)患，根據(jù)勘察的結(jié)果，以科學(xué)的方式作出合理的分析報(bào)告，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和當(dāng)前的開(kāi)采條件做出合適的規(guī)劃，在規(guī)劃中應(yīng)該考慮到可能會(huì)發(fā)生的自然災(zāi)害，做出有針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案，一旦采礦工程施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不至于措手不及。重視采空區(qū)，避免出現(xiàn)積水問(wèn)題，凸顯防護(hù)效果，堅(jiān)持科學(xué)生產(chǎn)的觀念，注重井下作業(yè)的安全性，在保證效率的同時(shí)，提高采礦作業(yè)安全性。同時(shí)，政府等有關(guān)部門(mén)，應(yīng)當(dāng)吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，根據(jù)以往出現(xiàn)的安全事故，展開(kāi)深入研究和調(diào)查，找出可能會(huì)引發(fā)事故發(fā)生的諸多要素，突破以往存在的安全防護(hù)的瓶頸，提升采礦工程的安全性，定期展開(kāi)安全培訓(xùn)活動(dòng)，上至管理人員下至操作工人，都應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化安全意識(shí)，掌握正確的事故逃生方法和急救方法，更好的保障操作工人的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

(3)重視通風(fēng)管理

采礦作業(yè)是一項(xiàng)具有復(fù)雜性和綜合性的工作，因此，應(yīng)當(dāng)特別重視井下作業(yè)的安全問(wèn)題，做好礦井的通風(fēng)工作，維持良好的通風(fēng)系統(tǒng)，避免在井下作業(yè)可能會(huì)導(dǎo)致的安全隱患。同時(shí)，管理人員應(yīng)當(dāng)普及通風(fēng)知識(shí)，科學(xué)的打造礦井通風(fēng)系統(tǒng)，保證井下作業(yè)的安全性。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考量作業(yè)區(qū)，根據(jù)不同的采礦區(qū)域展開(kāi)有針對(duì)性的通風(fēng)計(jì)劃。采礦工程務(wù)必要將井下作業(yè)人員的生命安全放在首位，無(wú)論如何都不能夠忽視安全生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題，避免出現(xiàn)安全事故，引進(jìn)先進(jìn)的安全管理設(shè)備，提高安全保護(hù)的科學(xué)性。

(4)進(jìn)行安全職責(zé)認(rèn)證

井下作業(yè)在開(kāi)展的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取較為專業(yè)的手段，對(duì)于環(huán)境安全隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)排查。落實(shí)具體的安全責(zé)任認(rèn)證的目標(biāo)，采用保險(xiǎn)的方式提高工作人員抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力，企業(yè)應(yīng)當(dāng)自覺(jué)的為井下作業(yè)人員參保失業(yè)保險(xiǎn)和人身保險(xiǎn)，用保險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)降低采礦行業(yè)的危險(xiǎn)性，使井下作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)沒(méi)有后顧之憂，全身心的投入到采礦工作中去。除此之外，還應(yīng)當(dāng)完善采礦工程安全責(zé)任認(rèn)知，對(duì)工作流程進(jìn)行優(yōu)化，以各種手段全面提高采礦工作的安全系數(shù)，保障安全生產(chǎn)和高效生產(chǎn)同步進(jìn)行。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)采礦工程中，必須要發(fā)展采礦工程的采礦技術(shù)，全面開(kāi)發(fā)開(kāi)采新技術(shù)，適應(yīng)不同地質(zhì)情況的礦區(qū)進(jìn)行開(kāi)采工作，落實(shí)采礦施工安全生產(chǎn)，打造健全的采礦安全管理體制，建立安全生產(chǎn)的規(guī)劃，重視通風(fēng)管理，進(jìn)行安全職責(zé)認(rèn)證，提高我國(guó)現(xiàn)代采礦的效率，讓采礦作業(yè)的安全性和高效性能夠協(xié)同并進(jìn)。