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采矿工程中的采矿技术与施工安全研究

2021-11-23唐金辉

商品与质量 2021年33期
关键词:采矿工程煤层施工

唐金辉

山西朔州山阴金海洋水泉煤业有限公司 山西朔州 036900

在采矿企业进行开采的过程中,就需要根据矿区的实际环境、采矿技术的优劣、采矿设备的运行情况以及工作人员的专业技能和专业素养的高低等不同方面进行深入的分析,从各个方面预防采矿过程中出现的突发事故,进而将采矿的效用和质量提升上去,使得采矿企业有着较大的经济利益。

1 当前常用的采矿技术分析

1.1 房柱式采矿技术

在当前大多数的煤矿都是通过井工来开采,通常采用的采矿技术主要包括房柱式采矿技术、长壁式采矿技术等。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[1]。

1.2 长壁式采矿技术

长壁式采矿技术应用范围相较于房柱式采矿技术较广,它能够根据煤矿资源的分布和走向,对工作面进行布置,通过长时间的工作实践,我国长壁式采矿技术已经得到了成熟的发展,传统的剖采工艺已经被淘汰,现在长壁式采矿技术主要采用综合机械化回采工艺来进行矿产资源的开采,在未来,综合智能化回采工艺也能够得到大范围的运用。当前,长壁式采矿技术衍生了很多的新型采矿工艺,例如大采高一次采全厚工艺等。在我国,长壁式采矿技术的运用大大提高了井工煤矿的产量,特别是在我国矿产资源较为丰富的山西地区开采出了千万吨的矿井,相较于其它的采矿技术来说,长壁式采矿技术能具有较强的地理适应性,能够实现集中化的安全生产,特别是在某些地质条件较为复杂的地区,长壁式采矿技术的运用能够更好的体现其优势,但是我们不应当忽视,长壁式采矿技术在运用的过程中也出现了一些问题和弊端。首先,长壁式采矿技术要求采矿的设备较为精细化,特别是采煤机、刮板机和液压支架等要相匹配,因此在设备上的投入较之于其他的采矿技术较高;其次,长壁式采矿技术中经常运用重型设备进行采煤,因此在短时间之内如果发生工作地点的调动,很难一次性转移;除此之外,长壁式采矿技术和巷道掘进的速度有关,如果巷道掘进速度过慢,会导致工作面准备不足,导致采掘工作无法顺利的进行接替[2]。

1.3 缓倾斜层开采技术

众所周知,我国的煤矿矿层大多数都呈现出缓倾斜层状态分布,角度大概在9°到26°之间。当前,我国采矿工程面对具有缓倾斜层的煤层必须首先要对厚度进行分类,根据实际情况,将煤层划分为厚、薄、中等三种,采矿工程具体施工之前,应当作出全面的技术考量,根据煤层的厚度,筛选出适合的煤矿开采技术。一般来说,在薄煤层的开采中,最常应用的设备是刨煤机,刨煤机的功率相对较大、体积较小,具有安全性,也不会破坏地表的地质结构。在中厚煤层和厚煤层的开采中,主要采用的技术是一次开采技术。一次开采技术具有较高的安全性,对于中厚和较厚的煤层开采,能够进行牢固的支架结构建设,保障采矿工程安全性。

1.4 井工开采技术

采矿作业的井下开采过程中,主要采用填充采矿和垮落采矿两种采矿技术。充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时,用充填料充填采空区的采矿方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石,并为继续进行上面分层回采造成立足的底板。它适用于矿石和围岩不稳固,不允许有较大暴露面的矿床;地表需要保护的矿床;稀有贵金属或高品位的矿床;有自燃性的硫化矿床;赋存条件复杂的矿床等。同时利用填充材料进行采空区回填,这种方法一方面增加了安全性,另外一方面也有利于后续的水下开采。垮落采矿指把靠近采空区的支架撤出,让直接顶自行垮落或强制垮落,适用于直接顶易于垮落或具有中等稳定性的顶板。

1.5 露天开采技术

采矿工程中的露天开采也是较为常见的施工方式,这种方式主要可以将矿物从地面中分离出来。露天开采技术主要通过机械开采和水力开采两种形式来进行,这两种开采工艺主要是根据施工动力的不同来进行的区分,在露天采矿的过程中,可以通过以下流程来进行采矿:首先进行地面准备,之后进行矿床疏干,再建立基地工程。由于开采的方向在露天环境中大多数是自上而下,因此主要适用于矿产掩埋深度较浅的地区。在露天采矿结束之后开展后续作业时,工作人员可以采取大型的机械和设备进行采矿作业,提高采矿工程的工作效率[3]。

2 施工安全管理存在的问题

2.1 采矿人员管理存在的问题

在开采矿产资源的过程中,由于开采的过程中需要专门的开采人员进行,这也就需要采矿人员有着较高的专业技能以及专业素养,能够对开采技术以及开采的相关设施有一定的认识和了解,进而在实际的开采过程中能够保障自身安全。由于大部分开采设施的电压都非常的高,不管是在开采维修还是在设施检测的过程中,都需要工作人员能够严格按照操作流程进行工作,这种的安全认知并不是短时间内就能完成的,而是需要工作人员在长期工作中逐渐累积大量的专业技能以及专业素养。但是,针对于现在的部分采矿企业来讲,由于企业内部缺乏相应的安全管控培训工作,这也就使得大部分的工作人员认识不到安全施工的重要性,进而也就导致事故频频出现,不仅对于施工人员的人身安全没有保障,同时也不利于采矿企业的全方位成长。

2.2 采矿工程施工管理工作缺乏严谨性

在一些采矿企业进行开采的过程中,由于对于施工安全管控工作没有重视到位,也就使得在开采矿产资源的过程中容易出现突发事故,继而也就使得工作人员的人身安全得不到保障。首先,由于采矿企业在安全管控以及工作人员安全培训方面较为匮乏,使得工作人员在进行施工的过程中并不重视安全管控工作,进而也就导致很容易出现突发事故。其次,在矿区施工的过程中,对于安全施工的管控规章制度没有制订完善,由于在施工的过程中没有对工作人员着重进行安全教育,使得工作人员对于施工过程中出现的小问题并不重视,久而久之,小问题也就变成了大问题,使得开采过程中有着巨大的安全隐患问题,这对于采矿企业的成长有着致命的威胁。

3 采矿工程中的施工安全措施

3.1 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,以此来保证其按照操作规程规范操作机械设备。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。

3.2 提高安全管理观念,加强技术培训

安全预警是减少采矿项目安全事故的关键,预警管理人员的能力及预警管理水平对于安全预警的分析有着不容忽视的联系。应定期对预警管理人员进行培训,使其危险识别、危险评价、隐患调查、事故应急预案等能力得到有效提高;拟定矿山项目安全预警奖惩制度,增强危险防备意识,提高矿山项目安全预警防备门槛;负责人要对采矿项目的安全法规、规章制度等做到及时修订和完善,根据制度实施管理,要不断探究与持续创新,才能最大程度的发挥采矿工程预警的作用,最终实现减少安全事故的目的。

3.3 注重施工安全预防工作,健全防备系统

做好预防工作对于矿山施工安全来说是非常关键和必要的。注重施工安全预防工作,才能做到最大限度地提高安全事故的防治率,以此来阻止事故的不良影响扩展。首先,健全防备系统,矿山管理者应积极促进安全防备工作,并逐渐完善防备系统,使之达到健全的状态,同时将矿山建设中需要做好的安全防备工作纳入系统中,为各项安全防备措施做到有章可循。其次,相关技术人员要以整个采矿现场的实际情况为基础,对安全事故的类型进行分类,并总结其可能产生的原因;在归纳和评估下,预见可能会发生哪种安全事故,并针对性地提出防备措施,尤其是要做好防火、防尘、防塌等防备工作,最大化的降低安全事故发生率。最后,采取全面防备措施,避免发生设备问题,设备管理人员必须对设备定期检查、定期维护,保证设备能够安全运行[4]。

3.4 加强矿井安全技术措施的执行力度,加大管理力度

采矿过程中必须依靠安全技术规范来约束,不能将一种制度生搬硬套地应用到不同的作业规程和各项安全技术措施中,要以不同采面的实际情况为基础,制定作业规程、安全技术措施等。完善各种规章制度,做到具体全面,从而达到切实的使用效果。在施工过程中要确保各项规范发挥价值,依据矿区的实际情况,每个岗位的职责都要充分落实,根据不同的岗位、不同的开采需求及不同的准则形式,从人事管理开始,加大管理力度,加强监督工作:在开工生产前组织员工学习安全生产规章制度,必须要经过测试,合格后才能上岗,开采前技术人员及工作人员要进入开采现场进行安全监测,近距离的了解现场实际情况,一旦发现问题及时改进,将安全隐患扼杀在摇篮里。

4 结语

我国地域辽阔,在煤矿开采方面,具有悠久的历史。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。

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