采礦工程中采礦技術(shù)和施工安全研究

朱玉峰 韓偉

摘 要：在采礦工程中，采礦技術(shù)與施工安全之間存在著一定的聯(lián)系，科學(xué)應(yīng)用采礦技術(shù)，在一定程度上能保障施工的安全性，促進(jìn)采礦工程的安全、高效進(jìn)行。當(dāng)前，我國采礦技術(shù)越來越先進(jìn)，不同的技術(shù)可以被應(yīng)用于不同的環(huán)境中。基于此，本文分析了采礦工程中最為常見的幾種采礦技術(shù)，并提出了提高施工安全的相關(guān)策略，有利于保障采礦工程的效益。

關(guān)鍵詞：采礦工程;采礦技術(shù);施工安全

中圖分類號：TD77文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）19-0086-03

Abstract： In mining engineering， there is a certain connection between mining technology and construction safety. The scientific application of mining technology can ensure the safety of construction to a certain extent and promote the safety and efficiency of mining engineering. At present， China's mining technology is more and more advanced， different technologies can be used in different environments. Based on this， this paper analyzed the most common mining technology in mining engineering， and put forward relevant strategies to improve the construction safety， which was conducive to ensuring the benefits of mining engineering.

Keywords： mining engineering;mining technology;construction safety

近年來，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，各個礦山企業(yè)越來越重視采礦的安全性、技術(shù)性。傳統(tǒng)的采礦工程由于存在技術(shù)限制，再加上采礦工程特殊的施工環(huán)境與條件，使得安全事故頻發(fā)，不僅嚴(yán)重阻礙了整個采礦工程效率的提升，而且降低了采礦工程的效益。因此，在礦山行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中，各個礦山企業(yè)需要從根本上重視采礦工程施工的安全性，用先進(jìn)的采礦技術(shù)來保障工程效率，提高施工安全性。

1 采礦工程中采礦技術(shù)與施工安全的重要性

在生產(chǎn)生活中，人們對各類礦產(chǎn)資源的依賴性較大，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源開發(fā)過度，僅存的礦產(chǎn)資源數(shù)量有限，且在開采過程中難以保障安全性。即使在采礦技術(shù)日益發(fā)展的今天，各種采礦工程項(xiàng)目中的安全事故依舊頻繁出現(xiàn)，安全問題成為采礦工程中人們關(guān)注的重點(diǎn)問題[1]。因此，為避免安全事故對整個礦山行業(yè)的制約，各個礦山企業(yè)在發(fā)展過程中逐步加強(qiáng)了在技術(shù)與安全方面的投入，以提升采礦技術(shù)的先進(jìn)性，保障施工安全。在采礦工程中，很多安全事故的發(fā)生常常是由于采礦技術(shù)落后、安全管理缺位造成的。因此，在當(dāng)前及未來的發(fā)展過程中，各個礦山企業(yè)必須積極關(guān)注采礦工程中的采礦技術(shù)與安全管理，用技術(shù)來改變采礦工程的現(xiàn)狀，提升施工的安全性，促進(jìn)采礦工程經(jīng)濟(jì)與社會效益的實(shí)現(xiàn)。

2 礦井與采礦技術(shù)的特征

2.1 礦井環(huán)境的復(fù)雜性與采礦技術(shù)的針對性

從我國礦產(chǎn)資源總體分布來看，各類礦產(chǎn)資源的分布十分分散，在不同礦產(chǎn)資源分布地區(qū)，常常面臨著復(fù)雜的地形地勢特征。我國礦產(chǎn)資源的開采歷史悠久，尤其是采礦工程實(shí)施中的采礦技術(shù)相對多樣。在采礦工程中，礦井環(huán)境復(fù)雜，不同的礦井環(huán)境下都有最適宜的采礦技術(shù)。這些采礦技術(shù)不能符合礦產(chǎn)資源的埋藏條件，而且能保障良好的開采效率與質(zhì)量[2]。

2.2 礦井環(huán)境的危險性與采礦技術(shù)的復(fù)雜性

礦井獨(dú)特的環(huán)境使得其面臨著一定的危險性，如在采礦過程中礦井常常會出現(xiàn)瓦斯爆炸、水災(zāi)、火災(zāi)等安全問題。因此，相關(guān)人員在采礦實(shí)施過程中，要結(jié)合礦井中可能存在的危險因素，采用相應(yīng)的采礦技術(shù)，最大程度上降低礦井環(huán)境的安全威脅。礦井環(huán)境的危險性與采礦技術(shù)的復(fù)雜性是采礦工程的突出特征，這要求采礦企業(yè)在日常的工作中結(jié)合礦井環(huán)境條件，選擇最佳的采礦技術(shù)，一旦采礦技術(shù)選用不合適，將會誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

2.3 科技和效益推動下的采礦技術(shù)的更新性

近年來，在采礦工程實(shí)施過程中，技術(shù)進(jìn)步推動了采礦技術(shù)的更新。在一些采礦工程中，先進(jìn)的采礦技術(shù)逐步被應(yīng)用，比如，數(shù)字化與自動化采礦技術(shù)的應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)的采礦模式，也大大提高了采礦效率，保障了采礦的安全性。

3 目前我國常用的礦山工程開采技術(shù)

3.1 深層井采礦技術(shù)

深層井采礦技術(shù)適用于礦山工程的抗壓力、沖低壓較小的區(qū)域和地?zé)豳Y源相對豐富的地區(qū)[3]。在深層井采礦技術(shù)應(yīng)用過程中，最為關(guān)鍵的就是要科學(xué)控制礦壓，一旦礦壓控制不到位，就會在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中受到地?zé)豳Y源的影響。

3.2 硬頂開采技術(shù)

在我國采礦工程中，硬頂開采技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。通常情況下，硬頂開采技術(shù)主要包含硬頂煤開采技術(shù)與硬頂板開采技術(shù)兩種。硬頂煤技術(shù)屬于一種綜合型的開采技術(shù)，而硬頂板技術(shù)則屬于煤礦開采過程中的控制性技術(shù)，在具體技術(shù)應(yīng)用過程中，都有各自的優(yōu)勢與劣勢。硬頂煤技術(shù)中包含多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多種采礦技術(shù)的結(jié)合，在礦產(chǎn)資源開采過程中，能達(dá)到綜合開采的目的。由于存在技術(shù)冒放性，開采過程中所采的礦體都為大礦體，且開采相對均勻。

3.3 充填開采技術(shù)

充填開采技術(shù)是當(dāng)前采礦工程中應(yīng)用較多的新型技術(shù)。在開采過程中會出現(xiàn)采空區(qū)，為保障采礦工程實(shí)施的安全性、高效性，相關(guān)開采人員需要結(jié)合采空區(qū)域的特征，采取必要的控制與處理策略。

在充填開采技術(shù)應(yīng)用過程中，充填面的形成往往會造成礦產(chǎn)被抽出，而充填面會承受更大的壓力。在這種情況下，為保持充填面受力的平衡性，往往需要應(yīng)用支架來進(jìn)行支撐。當(dāng)支架設(shè)置完成以后，專業(yè)人員需要根據(jù)采礦工程的具體情況選擇填充物，利用填充物來緩解地下壓力的急劇增加，最大程度上實(shí)現(xiàn)對地表下沉的預(yù)防與控制。從充填開采技術(shù)的應(yīng)用效果來看，其有效實(shí)現(xiàn)了采礦工程的安全目標(biāo)。在充填開采技術(shù)應(yīng)用過程中，為了保障理想的應(yīng)用效果，必須要保障填充物選擇的合理性。當(dāng)前，在很多采礦工程中主要采用的是膠狀物質(zhì)，這種物質(zhì)有效保障了充填面的穩(wěn)定性與安全性。

3.4 智能開采技術(shù)

智能化技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了采礦工程相關(guān)環(huán)節(jié)的智能化施工與管理。智能開采技術(shù)的利用往往需要借助專業(yè)的機(jī)械設(shè)備。為保障工程質(zhì)量，相關(guān)人員要在實(shí)際開采過程中控制機(jī)械精度，并科學(xué)應(yīng)用各種信息技術(shù)。當(dāng)前，雖然智能開采技術(shù)在一些大型礦山企業(yè)得到了一定的應(yīng)用與發(fā)展，但是，從總體的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展來看，其發(fā)展尚不成熟，智能開采技術(shù)在未來還有一定的發(fā)展空間。智能開采技術(shù)包含自動化、信息、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，只有保障這些技術(shù)的合理利用，并使得各種不同的技術(shù)之間能形成良好的配合與協(xié)調(diào)，才能保障智能開采技術(shù)的作用得到有效發(fā)揮。

3.5 全部垮落法

全部垮落法是指使采煤工作面采空區(qū)的直接頂板人為地有計(jì)劃地垮落下來，以保持工作空間最小的懸頂面積，從而減輕頂板對工作面支架的壓力、維護(hù)直接頂完整的巖層控制方法。應(yīng)用全部垮落法，垮落巖塊能對采空區(qū)內(nèi)裂縫帶的巖層起到一定的支撐作用，大大減弱上覆巖層對采煤工作面空間產(chǎn)生的不利影響。在應(yīng)用全部垮落法的過程中需要設(shè)置支架，沿著工作面頂板切頂線架來進(jìn)行特種支架設(shè)置，當(dāng)支架拆除以后，懸空的直接頂板就會隨之發(fā)生垮落。在采礦工程中應(yīng)用全部垮落法需要注意以下要點(diǎn)。第一，控制放頂距。相鄰兩次放頂?shù)拈g隔距離是放頂距。在施工過程中，此參數(shù)往往需要結(jié)合采礦工程現(xiàn)場頂板巖石性質(zhì)來確定，即如果頂板巖石相對堅(jiān)硬，放頂距要盡量大一些;而如果頂板巖石相對松軟，放頂距需要相對小些。此外，放頂距與放頂次數(shù)也有著緊密的關(guān)系，如果放頂距相對較小，則需要增加放頂次數(shù)。第二，控制控頂距，主要指的是支護(hù)工作空間在走向上的距離控制，在設(shè)置過程中同樣需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況來進(jìn)行。第三，注重特種支架的選擇。在當(dāng)前采礦工程中，特種支架主要包含密集支柱、叢柱、木垛與切頂墩柱，需要結(jié)合工程現(xiàn)場頂板的特征來進(jìn)行選擇，保障支架良好的支撐效果。

4 采礦工程中的施工安全管理

4.1 加強(qiáng)基層安全體系建設(shè)

很多礦山企業(yè)在發(fā)展過程中過于關(guān)注短期經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，在采礦工程方面的安全管理投入不足，比如，安全防護(hù)設(shè)施、安全管理人員的配置不足。很多礦山企業(yè)在采礦工程的實(shí)施過程中并未建立完善的基層安全體系，導(dǎo)致相關(guān)采礦人員在實(shí)際采礦工程實(shí)施中缺乏安全保障，難以實(shí)現(xiàn)安全管理的目標(biāo)。因此，為實(shí)現(xiàn)采礦工程的施工安全，各個礦山企業(yè)需要在實(shí)際工作中逐步加強(qiáng)基層安全體系建設(shè)，并完善安全管理責(zé)任制度，使得在采礦工程的施工過程中，所有的人員都能切實(shí)履行自身的安全管理責(zé)任。

4.2 建立健全安全管理監(jiān)督機(jī)制

采礦工程特殊的施工環(huán)境使得在工程施工中存在諸多安全威脅，因此，在采礦工程中必須要重視施工安全管理，尤其是在一些地質(zhì)條件更為復(fù)雜、惡劣的地區(qū)，更需要重視安全管理。要提升采礦工程的施工安全水平，各個工程企業(yè)需要從工程實(shí)際、工程經(jīng)驗(yàn)的角度建立健全安全管理監(jiān)督機(jī)制。礦山企業(yè)需要成立專門的監(jiān)督機(jī)構(gòu)來進(jìn)行施工安全監(jiān)督與管理，保障采礦工程順利實(shí)施。此外，礦山企業(yè)在日常工作中還需要提升所有人員的安全意識，使得所有人員都能夠具備安全隱患識別與處理能力，保障施工過程中安全隱患發(fā)現(xiàn)與處理的及時性。礦山企業(yè)還需要建立嚴(yán)格的安全管理責(zé)任制度，將安全管理的責(zé)任落到每個人身上，提高采礦人員參與安全管理的積極性與主動性，使其充分在自身崗位上發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4.3 加強(qiáng)管理水平

采礦工程中的安全風(fēng)險因素較多，要完全消除這些安全風(fēng)險顯然是不現(xiàn)實(shí)的，只有加強(qiáng)日常安全管理，才能實(shí)現(xiàn)對安全風(fēng)險的預(yù)防與控制，提升施工的安全性。因此，加強(qiáng)管理水平是實(shí)現(xiàn)采礦工程施工安全的重要途徑。在安全管理方面，各個礦山企業(yè)要結(jié)合自身的實(shí)際情況，不斷借鑒和引入先進(jìn)的管理理念，制定完善的安全管理體系。此外，采礦工程中的相關(guān)技術(shù)人員要不斷加強(qiáng)新工藝與技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，用先進(jìn)的采礦技術(shù)來提升施工的安全性，應(yīng)用現(xiàn)代化的采礦技術(shù)與設(shè)備來降低采礦工程中的安全風(fēng)險。

4.4 提升相應(yīng)人員的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力

采礦工程中的人員投入量相對較大，很多采礦安全事故常常是由人為因素所造成的，因此，在這種情況下，為了保障采礦的安全性，必須要加強(qiáng)對相關(guān)人員的管理，提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)與綜合能力，使得各個人員都能在自身的崗位上發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢，開展規(guī)范化的采礦工程施工作業(yè)，避免人員的不規(guī)范施工與操作行為。礦山企業(yè)還需要定期加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)，在培訓(xùn)過程中注重對專業(yè)知識、實(shí)踐操作能力、安全意識等的培訓(xùn)，使得相關(guān)人員不僅具有較高的專業(yè)能力，而且具有較好的職業(yè)道德素質(zhì)。

4.5 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的管理以及維護(hù)

近年來，在采礦工程中，各種現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備逐步被應(yīng)用于工程領(lǐng)域。由于機(jī)械設(shè)備的特殊性，其在運(yùn)行與使用過程中常常會出現(xiàn)各種故障，一旦沒有對相應(yīng)故障進(jìn)行處理，將會造成嚴(yán)重的安全事故。因此，礦山企業(yè)在日常工作中要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)。首先，在機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)過程中，要加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，通過信息技術(shù)來進(jìn)行故障的排查，保障機(jī)械設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)的及時性，并進(jìn)行相應(yīng)的故障原因分析。其次，對各種機(jī)械設(shè)備實(shí)施定期排查與檢查，尤其要對機(jī)械設(shè)備易出現(xiàn)故障的部位、重點(diǎn)部位加以檢查。

5 結(jié)語

近年來，雖然在采礦工程中各種采礦技術(shù)的種類日益多樣，但是，由于不同的采礦技術(shù)都有其對應(yīng)的適用條件，因此，需要在采礦工程中結(jié)合工程的具體特征，選擇最佳的采礦技術(shù)。采礦工程中安全事故的發(fā)生嚴(yán)重影響了工程的順利實(shí)施，工程企業(yè)需要在項(xiàng)目實(shí)施中加強(qiáng)安全管理，注重各種細(xì)節(jié)性問題的處理，提高采礦工程的整體效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛旭，儂澄，孫爽爽，等.采礦工程的采礦技術(shù)及其施工安全的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019（30）：38，40.

[2]鄧代興，蒲勇.采礦工程的采礦技術(shù)及其施工安全管理[J].中國金屬通報，2019（8）：55-56.

[3]苗紅杰，趙士磊，鹿聯(lián)合.采礦工程中采礦技術(shù)和施工安全分析[J].技術(shù)與市場，2019（7）：161，163.