采礦工程設計與施工中注意問題與對策

董建華

陜西煤礦安全監(jiān)察局榆林監(jiān)察分局

采礦工程設計與施工中注意問題與對策

董建華

陜西煤礦安全監(jiān)察局榆林監(jiān)察分局

現(xiàn)階段，煤礦在我國工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用，因此對于煤炭等礦產(chǎn)資源的開采就成了社會經(jīng)濟發(fā)展所必須進行的任務，與此同時，隨之而來的又是頻繁發(fā)生的礦難事故。如何在沒有危險的情況下進行礦產(chǎn)開采工作就成了人們關(guān)注的重點。在進行礦產(chǎn)的開采過程中，最主要的就是不斷的完善開采技術(shù)，運用選用科學合理的采礦方案進行礦產(chǎn)資源的開采，并且根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況進行有針對性的發(fā)現(xiàn)采礦過程中帶來的問題，并找出解決方案，同時，設計人員還要進行全程的跟進與管理。

采礦工程；設計與施工；問題；對策

1 采礦工程技術(shù)特點概述

具體說來，采礦工程技術(shù)特點可以分為以下三個方面：第一，井下采礦工藝技術(shù)復雜，相比較露天采礦技術(shù)，井下材料技術(shù)存在的安全問題更嚴重，大大降低了煤礦開采的生產(chǎn)效率和安全性，所以需要不斷提升采礦技術(shù)水平，努力提供工程施工的安全性；第二，井下采礦技術(shù)更豐富。在大小不一、類型眾多的采礦工程中，選擇的采礦技術(shù)也不盡相同；第三，采礦技術(shù)更新速度較快，隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦數(shù)量也在不斷增多，這就對采礦技術(shù)提出了更高的要求，同時煤炭企業(yè)想要獲得更多的利潤，也必須不斷提升采礦的技術(shù)水平，從而提高煤炭開采的質(zhì)量和效率，提升企業(yè)競爭力和綜合實力。

2 采礦工程設計與施工中的注意要點

2.1 采礦工程設計存在問題

2.1.1 彎曲巷道。采礦施工中彎曲巷道的設計和施工將會對整個工程造成深刻影響。通常情況下對于下部車場的設計往往是要把它設計在彎曲巷道部位。從實際經(jīng)驗來看，在此部位進行設計安裝就會影響到電機車司機的視線，視野盲區(qū)將會進一步增大，與此同時信號掛鉤人員同司機之間的信息交流也將會受到嚴重影響，其最終結(jié)果將會導致工作人員不能夠及時發(fā)現(xiàn)前方或者是周邊出現(xiàn)的警示信號。

2.1.2 曲線半徑。曲線半徑的設計對于井巷工作效率和安全會造成直接影響，按照規(guī)定對于曲線半徑的設計應該是保持在12m ～ 15m之間?？墒窃趯嶋H設計過程中卻存在著工程人員違規(guī)改變曲線半徑的問題，這樣就會使得井巷工作過程中就會出現(xiàn)磨損變大的情況，這樣不僅會直接影響到施工進度，同時還會對工作人員的人身安全造成嚴重影響。因此，對于曲線半徑就必須要進行嚴格控制，不能夠讓人隨意改變曲線半徑的數(shù)值。

2.1.3 巷道挖掘。巷道挖掘是采礦工程施工的重要環(huán)節(jié)，巷道挖掘過程中最容易受到不安全技術(shù)因素的影響。軌道安全空隙不達標、巷道腰線設計不準確、巷道操作不規(guī)范是典型的不安全技術(shù)因素，這些因素一旦出現(xiàn)就會對整個工作造成嚴重影響。

2.1.4 單道起坡。起坡軌設計是中部車場的關(guān)鍵，起坡軌設計是否合理將會對中部車場整個設計造成影響，按照要求對于起坡軌的設計必須要結(jié)合實際，從軌道特點出發(fā)采取相應措施進行設計，合理確定起坡方式。雙道起坡的難度比較大，工序也比較復雜，所需工程量更多，施工要求更為嚴格。從目前應用情況來看，單道起坡是應用最為普遍的一種方式。

2.2 采礦工程施工中存在的問題

2.2.1 采區(qū)井巷工程施工的安全隱患。在采區(qū)中部停車場的設計時，采用暨單道和雙道起坡兩種起坡方式。這兩種方式由于工程量少、能夠節(jié)約人力物力而被廣泛運用。在實際操作過程中，經(jīng)常在簡易的道岔口采用人工助推，這樣就能確?？哲嚥坏舻溃瑥亩樌剡M入中部停車場。但是如果出現(xiàn)材料車或空車飛車的狀況，會對操作人員的人身安全造成威脅。而雙道起坡的方式則只需要打點掛鉤的作業(yè)人員在室內(nèi)操作，將不會出現(xiàn)被材料砸傷、機械能割傷的隱患現(xiàn)象，同時也將會確保運輸機順暢作業(yè)，提高礦產(chǎn)運輸效率。

2.2.2 彎道井巷中的安全隱患。礦井的施工過程中，一般采用7 t自黏式電機運輸巷道，其曲徑一般為12 m或15 m，最小的運輸巷道曲徑可以達到6 m。由于采礦工程運輸巷道彎度大，耙矸機內(nèi)的鋼絲繩磨損度高而易斷繩掉下來砸傷作業(yè)人員，而急速拐彎將會造成巷道上坡，從而留下安全隱患。在車場的巷道中，經(jīng)常只重視采區(qū)上山的位置和運輸大巷，忽略巷道岔口、細節(jié)及彎度等因素，這就導致了采區(qū)下部的停車場經(jīng)常出現(xiàn)在巷道內(nèi)動彈不得的現(xiàn)象，再加上設備操作人員受視野限制，不能及時傳播信號或看到信號，造成發(fā)送信號不準確或錯誤，增加交通運輸事故的發(fā)生概率。

2.2.3 開拓施工巷道的不安全因素。由于下部車場的雙軌間安全間隙比較小，一般在1.3 m左右，而在實際的施工中，某些礦企還降低了標準，安全間隙采用1.2 m。而礦井下的運輸任務繁重，運輸?shù)V車變形或有特殊設備的材料車、電瓶車等來回運輸時，過窄的雙巷道將會造成安全事故頻發(fā)、作業(yè)人員人身安全得不到保障。

2.2.4 采礦作業(yè)面的不安全因素。根據(jù)底層巷道底板一般在礦產(chǎn)開采中采用反眼頭雙向施工的施工方式，在放炮過程中易影響到反眼頭礦柱，造成空頂過大而垮幫、不能回采等問題。在施工中，急傾斜礦層的坡度一般為22°，作業(yè)人員在此種環(huán)境中作業(yè)，再加上利益的驅(qū)使，容易開采到采空區(qū)而被掉落的礦體、礦石砸傷，造成嚴重的而安全事故。

3 解決措施

3.1 設計問題解決

3.1.1 重視下部車場設計。彎曲巷道安全事故地產(chǎn)生，在很大程度上是因為交流不及時造成的。為了保證施工安全，在工作中就需要高度重視下部車場設計，要能夠進一步提升其設計的合理性。車場在設計過程中必須要設置在直線部位，這樣做能夠有效防止對司機視野范圍造成影響，避免安全事故的出現(xiàn)。

3.1.2 控制曲線半徑。在曲線半徑設計過程中必須要對其進行嚴格控制，這是保證安全施工的必然要求。根據(jù)實踐經(jīng)驗在工作中曲線半徑規(guī)格必須要保持在12m～15m之間。對于施工過程中工作人員隨意改變曲線半徑的情況必須要加大懲罰力度，要進行嚴格監(jiān)督監(jiān)察，發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象就必須要進行嚴格處理。

3.1.3 控制巷道挖掘因素。按照規(guī)定雙軌空間間隙正常情況下是1.3m，但是實際操作過程中安全空隙通常只有1.2m。受采礦施工本身各種影響因素的作用，當車輛運輸任務增加的背景下，雙軌是非常容易發(fā)生碰撞的，一旦產(chǎn)生這種情況就會對工作人員人身安全造成極大威脅。因此，需要對于超寬運輸車可能通過的情況進行充分考察，對于雙軌間隙也必須要進一步增加1.4m 是合適的。

高度過低問題是一個值得重視的問題。在實際工作中按照要求巷道墻高度通常是保持在1.2m左右，可是在實際操作過程中也只有1.1m。這樣就會違反施工安全標準，這對于架線施工也會產(chǎn)生影響。因此，在實際工作中就需要充分考慮采礦工程的自身特點，要從其實際情況入手采取合理措施確定巷道墻高。這樣做的主要目的還是為了能夠保證施工的安全進行。

3.1.4 采用雙道起坡。單道起坡本身是存在諸多問題的，這些問題會對整個采礦施工安全造成影響。雙道起坡同單道起坡方式相比雖然施工較為復雜，會增加工程量，所需資金也是比較多的，但是也應該看到采用雙道起坡能將材料車和空重車運行安全性和有效性得到有效提升，這樣將能夠有效消除不安全技術(shù)因素。

3.2 施工問題的解決措施

3.2.1 培養(yǎng)安全意識。在礦產(chǎn)生產(chǎn)開發(fā)中，目前中國施工人員或企業(yè)對于安全生產(chǎn)的意識比較薄弱。對此，政府要加強安全生產(chǎn)管理的宣傳，并在礦產(chǎn)企業(yè)整個行業(yè)中設計能夠與社會經(jīng)濟相符的行業(yè)整體標準和具體施工標準，再通過企業(yè)，對作業(yè)人員進行安全生產(chǎn)的意識培養(yǎng)和教育，從而讓每個作業(yè)的員工都能明白保障自身安全的重要性。

3.2.2 嚴格按照施工規(guī)程執(zhí)行。在實際采礦中，必須要嚴格按照礦產(chǎn)開采規(guī)程、規(guī)范來進行，嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)的標準。例如，對于彎道巷道的曲徑設計，要按照12 m或15 m的標準執(zhí)行；在提升坡道的巷道設計15 m的緩沖地帶，降低車的速度；對于雙軌車道間的安全距離按照1.4 m的標準修建；在傾斜礦層的短壁推采時，上部超前開采距離要小于等于回采中的最大空采距離。

3.2.3 引進三方監(jiān)督管理機制。由于機械設備的人為磨損和自然生產(chǎn)磨損，再加上許多礦企不能按照生產(chǎn)標準來進行礦產(chǎn)開發(fā)，所以要引進政府對企業(yè)、企業(yè)之間、員工和企業(yè)之間的監(jiān)督管理機制，從而保障礦工的作業(yè)安全和企業(yè)的高效率生產(chǎn)。這三種監(jiān)督形成了立體的安全生產(chǎn)管理模式，將會對礦企的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生極大的助力。

3.2.4 加強技術(shù)創(chuàng)新。一般采礦都是采用機電設備加人工的模式，采用皮帶運輸、數(shù)字化系統(tǒng)等技術(shù)。在科技高速發(fā)展的今天，目前中國機械化水平不能滿足生產(chǎn)的需要，所以要積極引進先進的技術(shù)，結(jié)合中國礦產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)水平等現(xiàn)狀進行改革創(chuàng)新，為礦產(chǎn)行業(yè)的機械和自動一體化進程打下牢固的基礎，提高生產(chǎn)的額外效益。

結(jié)語

總的來說，礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用可以促進社會經(jīng)濟發(fā)展，但是開采技術(shù)的水平落后也同樣使礦山產(chǎn)生不良經(jīng)濟效益與社會效益的影響。所以一定要利用科學手段以及創(chuàng)新技術(shù)來研究礦山無廢開采技術(shù)，促進礦產(chǎn)資源開發(fā)與企業(yè)經(jīng)濟效益、環(huán)保效益、社會效益的和諧，維持國民經(jīng)濟和礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]曹樹剛.采礦工程專業(yè)工程實踐性教學探討[J].高等建筑教育，2008.

[2]李俊虎.采礦工程中存在的問題分析及對策探討[J].西部探礦工程，2013.