采礦工程中的不安全技術(shù)因素及解決措施分析

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，采煤業(yè)也逐漸發(fā)展起來，并為國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和地區(qū)的繁榮做出了巨大的貢獻(xiàn)。煤礦開采是危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作，并且由于施工的環(huán)境較為特殊，容易受到各種不安全因素的影響，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。隨著人們對(duì)施工安全管理的日益關(guān)注和重視，研究煤礦開采的特點(diǎn)，對(duì)影響安全生產(chǎn)的不安全因素進(jìn)行分析，并尋求行之有效的解決措施勢(shì)在必行。文章對(duì)此進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討，以期為相關(guān)人士提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；采礦工程；不安全技術(shù)因素

煤礦開采的施工環(huán)境較為惡劣，危險(xiǎn)性極大，因此很容易引發(fā)安全事故，導(dǎo)致人員傷亡，并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)以往的安全事故進(jìn)行分析可知，很多安全事故都是人為因素導(dǎo)致的，如不合理的施工方式，這些都是可以采取措施避免的。為了提高采煤工程的質(zhì)量，獲得更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，必須以安全生產(chǎn)為前提，消除施工過程中的不安全技術(shù)因素。分析和研究采煤工程的特點(diǎn)，使操作流程更加科學(xué)化、規(guī)范化，確保采煤工程順利、安全進(jìn)行。

1 采區(qū)井巷工程施工存在的不安全技術(shù)因素

1.1 單道起坡

進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的前提是滿足工程的實(shí)際需求，采礦工程也同樣如此。在設(shè)計(jì)采區(qū)中部車場(chǎng)時(shí)，起坡軌的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)巷道的特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施來建設(shè)。通常來講，起坡方式主要有兩種，即雙道和單道起坡。雙道起坡相對(duì)復(fù)雜，所需工程量較多，需要設(shè)置彈簧道岔和固定道岔等，對(duì)于施工的要求比較嚴(yán)格。與雙道起坡相比，單道起坡所需工程量較少，施工也較為簡單，是目前采礦井巷工程施工的首選方式，并且所需成本較低。然而，單道起坡方式卻存在不安全的因素，在下放材料車和空重車的過程中，空重車很容易進(jìn)入中部車場(chǎng)，通常情況下，需要采取助推的方式解決，對(duì)于掛鉤人員的安全造成威脅，因此而引發(fā)的事故也不在少數(shù)，必須采取有效措施加以解決和避免。在設(shè)計(jì)采區(qū)中部車場(chǎng)時(shí)，可以選用雙道起坡的方式，雖然施工較為復(fù)雜，增加了一定的工程量，所需資金也較多，然而卻使得材料車和空重車運(yùn)行的安全性和有效性獲得很大的提升，消除不安全技術(shù)因素，確保施工的安全。

1.2 曲率半徑

在采煤井巷的施工中，為了滿足七噸架線式防爆電機(jī)車運(yùn)輸?shù)男枰?，在設(shè)計(jì)巷道曲率半徑時(shí)，通常設(shè)計(jì)為15米或者12米的曲率半徑。然而這樣的曲率半徑對(duì)于其他的運(yùn)輸方式卻并不適用，無法滿足施工的要求，因此選擇曲率半徑9米為宜。在實(shí)際的采煤工程中，6米的曲率半徑在采煤井巷中應(yīng)用得十分廣泛，然而卻導(dǎo)致巷道拐彎處變大。由于拐彎處變大，加劇了耙矸機(jī)鋼絲的磨損，埋下安全隱患，鋼絲隨時(shí)可能斷裂而對(duì)工作人員造成傷害。同時(shí)，井巷的曲率半徑如果過大，會(huì)導(dǎo)致矸石耙不到底，進(jìn)而使得巷道的坡度加大，不利于工程的運(yùn)輸。應(yīng)在分析采礦工程的具體情況的基礎(chǔ)上，對(duì)采礦井曲率半徑進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，曲率半徑則選擇12米或者9米為宜。

1.3 彎曲巷道

通常情況下，運(yùn)輸大巷方位和采區(qū)上山方位是技術(shù)人員設(shè)計(jì)車場(chǎng)時(shí)的重點(diǎn)，通過深入的研究和分析而制定出設(shè)計(jì)方案，對(duì)于下部車場(chǎng)的設(shè)計(jì)則較為簡單，通常將其設(shè)計(jì)在彎曲巷道部位。因?yàn)橄锏来嬖趶澢?，影響電機(jī)車司機(jī)的視線，使視野盲區(qū)增大。信號(hào)掛鉤人員和司機(jī)之間的信息交流嚴(yán)重受到影響，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)周邊和前方的警示信號(hào)。通過事故數(shù)據(jù)分析可知，由于彎曲巷道而導(dǎo)致的安全事故也不在少數(shù)，交流的不及時(shí)埋下了嚴(yán)重的安全隱患。因此，下部車場(chǎng)的設(shè)計(jì)也不能忽視，提高設(shè)計(jì)的合理性，將車場(chǎng)設(shè)計(jì)在直線的部位，防止對(duì)司機(jī)的視野范圍造成影響，有效地防止了安全事故的發(fā)生。

2 開拓井巷工程施工存在的不安全技術(shù)因素

下部車場(chǎng)軌道安全間隙過小，在開拓井巷的施工中較為普遍，也成為導(dǎo)致施工不安全的因素之一。在巷道設(shè)計(jì)的過程中，如果沒能準(zhǔn)確了解和掌握有關(guān)巷道的所有信息，就會(huì)使巷道的設(shè)計(jì)高度過低，影響施工安全。此外，巷道腰線的設(shè)定也是需要注意的一個(gè)方面。以上提及的都是開拓井巷工程施工中可能存在的潛在威脅，應(yīng)對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行研究和分析，以尋求合理的措施，提高施工安全。

2.1 下部車場(chǎng)軌道間的安全間隙過小

下部車場(chǎng)的雙規(guī)間隙通常規(guī)定為1.3米，然而很大一部分礦井的安全間隙僅有1.2米。采礦工程的工作強(qiáng)度大、任務(wù)重，工作環(huán)境較為復(fù)雜，在車輛運(yùn)輸任務(wù)增加的情況下，加之材料車的寬度過寬，以及運(yùn)輸車出現(xiàn)變形，極易導(dǎo)致雙軌發(fā)生擠碰，對(duì)工作人員的人身安全造成極大的威脅。因此，為了使運(yùn)輸工作能夠安全順利地進(jìn)行，降低事故發(fā)生的幾率，對(duì)于超寬運(yùn)輸車可能通過的情況，在設(shè)計(jì)下部車場(chǎng)的過程中必須充分地加以考慮，適當(dāng)增加雙軌的間隙，通常以1.4米為宜。

2.2 巷道高度過低

砌碹支護(hù)開拓作業(yè)是巷道掘進(jìn)施工中應(yīng)用得較為廣泛的一種作業(yè)方式，對(duì)于巷道墻的高度也有一定的要求，通常墻的高度為1.2米左右。然而有些采礦企業(yè)卻沒有按照規(guī)定的高度設(shè)置巷道，大斷面積的巷道墻高無法滿足施工要求，僅為1.1米左右。這樣的巷道墻高不僅不符合施工的安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還不利于架線施工，很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在開拓巷道的施工中，應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，充分考慮工程的特點(diǎn)，以及是否有較為特殊的施工要求，科學(xué)合理地確定巷道墻高，從而確保施工的安全。

2.3 巷道腰線設(shè)計(jì)不合理

井下巷道施工的施工環(huán)境較為復(fù)雜，需要采取一定的措施控制施工的質(zhì)量。對(duì)于巷道的掘進(jìn)方向，主要通過中線來加以指導(dǎo)和控制，需設(shè)置三個(gè)或者四個(gè)中線點(diǎn)，位置選在棚梁上或者巷道頂板處。采用偏中線或正中的形式來表示。同時(shí)，對(duì)于掘進(jìn)迎頭尺寸的確定，可以通過使用激光光束來實(shí)現(xiàn)。以上是中線的作用，而對(duì)于坡度和標(biāo)高的控制，則主要通過腰線來實(shí)現(xiàn)。在施工中，使用測(cè)量儀器，每隔30～50米設(shè)置一個(gè)中腰線。而腰線所在的位置是否合理，則需要使用施工工具，如水平尺等，將其延伸到掘進(jìn)迎頭的位置進(jìn)行探測(cè)即可。

掘進(jìn)的正確性還受到煤層厚度的影響，如果煤層較厚，則需要將巷道分層。巷道壓力隨之增加，開采難度也會(huì)相應(yīng)地降低。支架在過大的壓力作用下，逐漸發(fā)生變形，進(jìn)而影響到設(shè)置的中線點(diǎn)，無法保證中線點(diǎn)位于同一水平線，對(duì)巷道的施工質(zhì)量也造成影響。還要注意的是，地質(zhì)和地形等因素，都會(huì)在巷道的施工中產(chǎn)生較大的影響，施工方位也會(huì)因此而發(fā)生改變。將拐彎處的轉(zhuǎn)角、曲線巷道半徑轉(zhuǎn)化為弦線或者切線是提高施工質(zhì)量，確保施工安全的有效途徑。

3 采掘面工程施工存在的不安全技術(shù)因素

急傾斜煤層主斜坡的坡度如果設(shè)計(jì)得過小，就會(huì)對(duì)采掘面工程施工造成一定的影響。此外，分斜坡開口和切眼的問題，以及反眼坡度過大、改造眼拐彎過多都會(huì)影響到采礦工程的施工安全，必須采取有效的措施加以解決。

3.1 急傾斜煤層主斜坡坡度過小

設(shè)計(jì)采礦井巷采掘面時(shí)，為確保施工的安全，應(yīng)對(duì)工程的實(shí)際情況，以及內(nèi)在和外在的影響因素進(jìn)行分析和論證，從而有效控制急傾斜煤層主斜坡坡度的大小，使之滿足施工的要求。雖然對(duì)于作為參考的傾斜角度有著明確的規(guī)定，然而在實(shí)際的施工中，各種各樣的施工問題仍會(huì)不斷涌現(xiàn)，即使在自身重力的作用下，煤炭也不會(huì)出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，主斜坡坡度無法滿足施工要求，導(dǎo)致工作效率也隨之降低。

3.2 切眼口及分斜坡開口

設(shè)計(jì)礦井采掘面的切眼開口時(shí)，必須沿著煤層正傾斜的方向設(shè)計(jì)，并且要保證一定的長度，否則就會(huì)出現(xiàn)煤柱垮塌的現(xiàn)象。為了確保施工安全和施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)，充分考慮各種影響因素，使設(shè)計(jì)變得更為合理。

3.3 反眼雙向施工

從布置在巷道底層的煤層底板來看，如果采用反眼雙向施工的方式，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榉排谡饎?dòng)而對(duì)反眼頭煤柱造成影響，甚至?xí)驗(yàn)榭枕斶^大的原因，最終導(dǎo)致垮幫問題的出現(xiàn)，無法進(jìn)行正常的維護(hù)工作。在對(duì)采掘面進(jìn)行此項(xiàng)施工后，往往會(huì)在本區(qū)段回采完成后，無法保住煤柱，在二段回采過程中將會(huì)出現(xiàn)竄矸問題，進(jìn)而會(huì)對(duì)工程的正常開采造成負(fù)面影響。因此，為保證工程的順利施工，確保煤柱不會(huì)受到損傷，在反眼頭施工時(shí)，應(yīng)該選擇單向施工的方式，以此種方式來保證回采與正規(guī)推采都能夠順利進(jìn)行。

4 提高采礦工程安全性的改進(jìn)策略

4.1 井巷工程施工

在對(duì)中部車場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為確保設(shè)計(jì)和施工的正常進(jìn)行，施工的方式應(yīng)選擇為單道起坡，不僅可以防止空車在道岔行駛過程中倒掉，還能夠縮減施工所需的費(fèi)用，在確保工作人員安全，體現(xiàn)施工安全性的同時(shí)，也提高了工程的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于巷道的曲率半徑，應(yīng)將其控制在12米左右，設(shè)計(jì)人員需要全面分析礦井的實(shí)際情況，確保采礦工程的順利進(jìn)行。在設(shè)計(jì)下部車場(chǎng)時(shí)，則應(yīng)將其設(shè)計(jì)在直線巷道中，防止彎曲巷道對(duì)電機(jī)車視野造成的影響。

4.2 開拓巷道施工

在對(duì)下部車場(chǎng)軌道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)雙軌安全間隙的控制，為避免受運(yùn)輸車重量過大或者是運(yùn)料車過寬等因素影響，造成雙軌擠壓而產(chǎn)生安全事故，應(yīng)該將雙軌間隙控制在1.3m以上，大概1.4m左右為佳。另外，采礦巷道施工中一項(xiàng)重要的安全措施就是保證用電安全，為了確保線路的架設(shè)高度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，必須要確保巷道墻高能夠滿足施工要求。另外，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)中線以及腰線的控制，保證掘進(jìn)工作面的正常。

4.3 采礦工作面施工

采礦工作面的安全技術(shù)措施，需要結(jié)合當(dāng)前采礦工程中存在的不安全因素進(jìn)行分析，在全面了解礦井工程的實(shí)際情況后，以滿足工程正常施工為根本目的，采取最有效的施工技術(shù)。例如針對(duì)三角帶煤柱垮幫事故，在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定對(duì)切眼的開口進(jìn)行操作，保證施工中切眼開口長度、方向以及各項(xiàng)參數(shù)都能夠符合施工要求。

5 結(jié)束語

受煤礦施工環(huán)境的影響，經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴话踩夹g(shù)因素而導(dǎo)致工程無法正常進(jìn)行，為保證工程的順利施工，必須對(duì)采礦工程中存在的不安全技術(shù)因素進(jìn)行分析，并結(jié)合工程實(shí)際情況確定最有效的施工技術(shù)方式，將不符合生產(chǎn)規(guī)范的工程進(jìn)行規(guī)范化管理，確保煤礦生產(chǎn)的安全性與有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃啟林.采礦工程施工中幾個(gè)不安全技術(shù)因素及對(duì)策[J].能源與環(huán)境，2010（4）：48-49.

[2]喬玉柱.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素及對(duì)策探討[J].黑龍江科技信息，2016（1）.

[3]李進(jìn)海，肖志超，魏咸坤.煤礦工程采礦技術(shù)與施工安全研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（9）.

[4]悅智宇.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素及解決對(duì)策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（32）.

[5]王庚，劉作為，韋慶發(fā).采礦工程施工中的不安全技術(shù)因素及對(duì)策分析[J].才智，2012（11）.

[6]周明聞.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素分析及對(duì)策處理[J].黑龍江科技信息，2015（28）.