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关于采矿工程技术质量及施工安全的探索

2021-11-27

中国科技纵横 2021年4期
关键词:采矿工程锚杆巷道

(河北钢铁集团矿业有限公司化工分公司,河北唐山 064201)

0.引言

在各行各业发展过程中矿产能源需求量在不断增加,大部分矿产资源在开采过程中矿井都深处地下,地质结构非常复杂,在实际开采作业过程中就要对矿产资源分布状况进行充分了解,在此基础上选择合理的采矿技术,才能充分保证采矿工程顺利进行,进一步提升企业经济效益。

1.采矿工程技术特征

1.1 管理精细化

我国工业经济的快速发展对矿产资源消耗也在逐渐加速,这也进一步推动了采矿行业的快速发展。但与此同时采矿行业也面临着激烈的市场竞争环境。我国采矿行业自2013年以来大量释放产能,一些企业片面的认为只要不断提升产能就能保障企业效益,从而忽略了矿产开采安全管理和采矿工艺技术质量管理。从矿产行业的长远发展角度来看,对采矿工艺应用及开采施工安全给予高度重视,才能帮助企业实现可持续发展[1]。因此采矿企业必须要实施精细化管理,在有效控制采矿成本的同时,才能实现市场竞争优势的明显提升。

1.2 工艺复杂性

矿区位置的不同会导致地质结构环境产生较大差异。采矿施工过程中需要结合具体状况来科学应用采矿技术,这样才能避免在矿产开采过程中出现火灾、瓦斯爆炸等风险,才能有效提升矿产开采的安全性。地质环境的差异性使得采矿工艺技术应用也呈现出复杂化趋势。我国当前采矿工艺过程主要包括掘进、回采和支护等几个环节,采矿工艺的不同其功能也存在较大差距,但不同工艺之间都存在关联性,对矿井工程各个细节进行深入分析就能构建起完整的采矿系统。为充分保障采矿施工过程中的安全性,就必须要对采矿开采技术进行科学应用。

2.采矿工程常见技术分析

2.1 露天采矿技术

露天煤矿开采过程中针对基础区域通常会选择露天开采技术来完成。如何开始技术的应用要求施工人员对矿区情况进行充分了解,有针对性选择更加合理的机械设备,同时也可以利用水力开采方式。而这两种开采方式都需要从地表矿藏中将矿物剥离出来并进行加工处理[2]。我国部分地区矿产资源处在浅表底层结构内,在开采过程中,充分借助专业开采设备来实施自上而下开采。目前开采技术在运行过程中,首先,需要做好地面准备工作;其次,保障基建工程合理性;最后,进行矿产资源剥离,整体开采流程简单、操作简便、操作简便。

2.2 井下开采技术

处于地层深层结构中的矿产资源需要通过井下开采工艺技术来完全开采。井下开采技术主要包括崩落采矿和填充采矿等两种类型。填充采矿工艺技术在应用过程中需要作业人员结合回采面具体特征采空区进行有效填充,这样就能有效避免矿井在后期开采中出现坍塌现象。矿井井下开采环境相对复杂的情况下可以利用填充采矿技术。崩落开采工艺技术在应用过程中不需要对矿柱、矿床进行明确区分,后期回踩作业过程中崩落围岩,以此来实现采空区填充,同时也能够有效落实低压区域的管理,进行填充过程中可以利用冶炼废渣、废弃石料等作为填充料,这样不仅能达到节约资源的效果,而且也能有效控制采矿工程项目的成本投入。

2.3 巷道支护

巷道是深井开采过程中矿井结构非常重要的一个组成部分,深井巷道必须采取科学支护技术才能保障矿井开采安全性,巷道支护技术应用需要对以下几点给予高度关注。

(1)如果上下矿层之间距离处于2m以内,支护施工过程中必须对矿层易分散和易破碎的特征进行充分考虑,如果不能充分保证顶板结构的支撑性能,则可以使用工字钢棚来进行支护施工。同时还可以使用原木材料设置防倒支撑架,这样就能对顶板和顶梁形成有效支撑,避免顶层结构出现脱落,对井下作业人员安全造成威胁。顶板还可以通过铺设金属防护网来提升支护结构安全性。(2)上下矿层如果间距处在2m~4m,可使用工字钢棚、帮部和顶部锚杆组合来形成支护结构。具体施工过程中,首先在顶板顶角位置设置锚杆,锚杆横纵间距应设置为800mm×1000mm,同时结合锚杆来对双侧支护结构已经加固。帮部锚杆在安装过程中,安装方向与垂直方向角度为30°[3]。(3)当上下矿层之间间距超过4m的情况下,由于巷道顶板具有较高的稳定性和完整性,其承载性能更好,因此其本身承载性能较好,支护结构施工可以使用锚索进行配合。锚杆横纵间距可以设置为1000mm×1000mm,帮部锚杆安装同样采取安装方向与垂直方向角度成30°的方式。(4)井下巷道的重要位置也需要合理的设置锚索结构,而且锚索排距控制范围应保持在2m的范围内。锚索长度可以充分结合层间距进行灵活选择。

3.采矿工程安全措施分析

3.1 提升施工人员安全意识

要想充分保证采矿工程作业安全性,就必须通过合理引导让所有操作人员充分认识到安全管理工作的重要性。作为采矿企业管理者首先必须要具备正确的安全意识,在企业经营管理过程中,要通过合理引导方式让采矿作业人员构建起正确的采矿安全施工观念,并不断加强井下作业人员培训工作。通过制定科学、合理的培训机制和考核机制,让所有人员充分意识到井下安全施工的重要性,操作人员只有通过安全考核后才能够进行采矿施工。培训教育过程中可以大量引用国内为典型的采矿施工安全案例来加深所有工作人员的培训效果,同时开展积极讨论和沟通,在此基础上找出更加合理可行的施工方案,为后续安全采矿提供借鉴。

3.2 构建完善安全管理标准

不断强化安全管理是充分保障采矿安全性的必要手段。企业应该充分结合行业发展特征,以及采矿工程项目运行具体需求制定出更加完善的安全管理标准,以此来对采矿工程项目运行期间的安全风险进行有效控制。作为工程项目管理人员,需要对国家关于采矿行业的相关法律法规进行深入研究,严格按照采矿行业作业规范及相关行业标准,针对行业内部发生的典型安全事故类型制定出有针对性的安全管理机制,重点以井下作业安全、井下防火、井下防水、瓦斯爆炸等为主要内容,这样才能充分保障井下作业施工人员在作业过程中能够有可靠的安全标准可遵循,才能够进一步提升井下作业安全性[4]。

另外,采矿作业过程中各类机械设备的应用非常频繁,作为采矿作业人员应该对机械设备进行定期维护保养,以此来保障机械设备的性能稳定性,避免在采矿作业期间出现设备故障而导致安全事故。此外,企业在制定相关的施工安全标准后,需要严格进行落实,所有采矿作业参与人员各个环节操作过程必须严格遵循采矿施工安全标准,这样才能进一步提升采矿施工安全性。

4.结语

在我国社会经济的发展过程中采矿行业发挥了重要的推动作用,随着我国采矿行业开采环境逐渐趋于复杂化,矿产资源开采过程中技术人员必须对采矿技术进行合理选择,这样才能全面提升采矿工作效率。与此同时,采矿施工过程中要严格落实各项管理工作,以此为井下作业人员提供良好的作业环境,促进采矿行业实现良性发展。

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