關(guān)于煤礦建井施工技術(shù)與安全管理的研究

摘要：煤礦的建設(shè)和礦井建設(shè)密切相關(guān)。如果礦井最重要的基礎(chǔ)設(shè)施施工出現(xiàn)問(wèn)題，肯定影響煤礦順利開采。礦井建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境十分艱苦，是一項(xiàng)技術(shù)要求高、管理難度大、危險(xiǎn)系數(shù)大的施工作業(yè)。對(duì)于煤礦建井工程而言，保證建筑質(zhì)量合格是最重要的，這在一定程度上保證了煤礦建井施工的安全性。本文涉及煤礦建井施工的技術(shù)和安全，同時(shí)提出了有效的安全管理措施，以便更好地進(jìn)行施工。

關(guān)鍵詞：煤礦建井;施工技術(shù);安全管理

煤礦建井的施工安全不僅關(guān)系著施工作業(yè)人員的生命安全，也直接關(guān)系到員工家庭、施工企業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)的和諧穩(wěn)定。所以加強(qiáng)煤礦建井技術(shù)研究工作，全面提高煤礦建井工程質(zhì)量，必然就降低了建井施工中發(fā)生工傷事故的可能性，進(jìn)一步提高了煤礦建井工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率。現(xiàn)就加強(qiáng)凍結(jié)法、沉井法施工以及斜立井施工中頂板井幫支護(hù)安全管理淺談一點(diǎn)體會(huì)。

一、施工前準(zhǔn)備工作

（一）凍結(jié)施工準(zhǔn)備

首先，施工前必須準(zhǔn)備好制冷系統(tǒng)和凍結(jié)施工所需的機(jī)器和材料。其次，做好凍結(jié)施工的定位工作，在施工前做好井口地面建設(shè)，包括鋼軌鋪設(shè)、泥漿機(jī)械施工、循環(huán)系統(tǒng)以及配電房、維修室、管道站等的建設(shè)。再次，凍孔時(shí)要做好制冷設(shè)備、鹽水管道、制冷站、冷凍槽等的建設(shè)工作。最后，井筒活躍凍結(jié)時(shí)，還要做好鑿井井架、提升設(shè)備和技術(shù)的準(zhǔn)備工作。

（二）灌水沉井準(zhǔn)備工作

第一，需要把破土、加壓、注水、灌漿等施工的機(jī)械和材料準(zhǔn)備好。第二，修建水泵站和循環(huán)水箱，安裝水泵，鋪設(shè)水管，并建立良好的供應(yīng)系統(tǒng)。攪拌池、泥漿池和攪拌站，污泥管道及污泥系統(tǒng)建筑必須準(zhǔn)備。攪拌站建好后，還需要準(zhǔn)備好攪拌機(jī)、各種材料、上料工具等。第三，修建壓氣站。最后，套井施工，澆筑刃腳和井壁，在井內(nèi)灌水，為沉井做準(zhǔn)備[1]。

（三）地質(zhì)條件分析

施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種特殊的地質(zhì)問(wèn)題就是斷層。斷層指的是煤礦建井中出現(xiàn)的落差和傾斜角度。正常條件下，要確定礦井中斷層的落差和傾斜角度，還要深入了解其結(jié)構(gòu)走向，這樣才能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的掌握，確保煤礦建井的安全施工。穿越斷層施工作為成熟的施工工藝，在煤礦建井建設(shè)中已經(jīng)習(xí)以為常。

（四）煤礦建井的幾種特殊條件

在煤礦建井施工中，它的主要方向是穿過(guò)地層、揭露煤層。建井過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生各種地質(zhì)危害。施工中不僅會(huì)發(fā)生更復(fù)雜的斷層，而且還有流沙和軟泥，都會(huì)對(duì)煤礦建井產(chǎn)生不良影響。還會(huì)遇到地理?xiàng)l件和天氣因素的影響，在雨雪天施工需要特殊情況特殊對(duì)待。增加井深時(shí)，井底區(qū)域?qū)U(kuò)大，排水和巖石爆炸、瓦斯等施工人員必須采取預(yù)防措施，妥善處理。

二、煤礦建井的施工技術(shù)

（一）膨脹黏土的施工技術(shù)

在一些煤礦建井的施工現(xiàn)場(chǎng)，地質(zhì)條件差、粘土含量很大，針對(duì)膨脹黏土，當(dāng)前最好的辦法是采用特殊施工。在施工過(guò)程中，堅(jiān)持快速施工、二次套壁原則，先對(duì)黏土層進(jìn)行擠壓，再對(duì)黏土創(chuàng)面進(jìn)行井壁快速拼裝。如果黏土膨脹，膨脹的黏土部分滲入導(dǎo)出口以降低壓力，然后使用高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行快速封堵，盡可能減少挖掘井壁的時(shí)間。在這過(guò)程中，敷設(shè)第一層井壁是關(guān)鍵。第一層井壁的作用是，黏土膨脹后，井壁可以承受黏土膨脹的壓力，減少黏土曝光時(shí)間。施工時(shí)，要重視合理安排人員和物力，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化、集成化;井筒支護(hù)澆筑時(shí)采用小模板，也是為了縮短澆注時(shí)間;澆筑時(shí)，注意觀察外部井壁的位移，分析和理解黏土膨脹速度，出現(xiàn)井壁位移大和黏土膨脹快時(shí)可使用泡沫塑料減輕膨脹對(duì)混凝土造成的影響。

（二）斜井施工技術(shù)

斜井施工由一次井和二次井組成，通常用于傾斜煤層和緩傾斜的煤層的施工。傾斜角度會(huì)受其運(yùn)輸方法的影響，斜井的施工方法比立井簡(jiǎn)單，工程項(xiàng)目投資也相對(duì)少，這樣也保證了煤礦作業(yè)過(guò)程中的安全性。

（三）煤礦建井爆破技術(shù)

以炸藥為主的煤礦建井爆破技術(shù)，就是利用破壞空氣、水、土壤等自然物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行破壞。這是一項(xiàng)非常重要和不可替代的技術(shù)施工過(guò)程。煤礦建井的施工過(guò)程就是以爆破技術(shù)為主，特別是光面爆破技術(shù)，這種技術(shù)能確保井筒井壁的安全，保證井筒井壁完好無(wú)損傷，表面平整[2]。

（四）先進(jìn)的錨噴支護(hù)技術(shù)

錨噴支護(hù)與傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)相比，這種支護(hù)方式具有技術(shù)性和成本效益等好處。目前，對(duì)煤礦建井的支護(hù)主要采取錨噴的形式，而對(duì)錨噴支護(hù)的技術(shù)要求也很高。錨噴支護(hù)主要是通過(guò)錨桿對(duì)地面內(nèi)部進(jìn)行加固從而形成圍巖，圍巖本身的承載能力充分發(fā)揮，防止變形。錨桿受壓行成良好的支架和混凝土具有良好的抗壓性能，因此，錨噴支護(hù)不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中情況。

（五）錨桿支護(hù)的原理及作用

錨桿是安裝在巷道圍巖壁上的支撐結(jié)構(gòu)的一部分。在煤礦建井施工中采用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí)，在這些巷道中鉆孔插入錨桿，對(duì)周邊的巖石進(jìn)行加固處理，為保證煤礦開采在一個(gè)安全的氛圍中[3]。

1.懸吊作用

懸吊作用就是在將要坍塌的巖石部位，利用錨桿通過(guò)懸吊的作用，固定到巖石上，這樣能承受巖石的所有重量。

2.組合梁作用

組合梁是一種由多層梁組成的結(jié)構(gòu)，在高外壓力作用下，由于受到每層梁的壓力，會(huì)產(chǎn)生彎矩，每一塊梁板都具有很弱的承載能力，因此很容易損壞。如果錨桿將所有梁板壓緊，所有承重層形成一個(gè)整體，如果它們受到外力作用時(shí)，所有的結(jié)構(gòu)能一起承受，就能改善抗拉強(qiáng)度，有效提高巖石的受力能力。

3.加固作用

錨桿安裝在巷道周圍時(shí)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部巖石的整合，在一定區(qū)域內(nèi)形成了連續(xù)性，整個(gè)拱構(gòu)件的形成一個(gè)承載力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，可以承載圍巖的總量和頂板壓力。

4.減跨作用

巷道內(nèi)設(shè)置錨桿可有效減少整體結(jié)構(gòu)的高度和寬度。例如，安裝在巷道里的錨桿可以用作支撐，連接前兩個(gè)小拱的支架，如果中心安裝三根錨桿，整個(gè)區(qū)域?qū)⒎殖伤膫€(gè)小拱門，每個(gè)小拱上的負(fù)荷為四分之一，明顯增加了安全度。

5.圍巖加固作用

巷道深處圍巖受三個(gè)方向力的影響，一側(cè)圍巖為雙面荷載，第二個(gè)明顯高于第一個(gè)方向的力，這時(shí)系統(tǒng)負(fù)載不穩(wěn)定，其結(jié)構(gòu)受力不穩(wěn)，容易遭到破壞。之后錨桿在巷道中的布置成為三個(gè)方向力的基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)強(qiáng)度改進(jìn)比較大。另一方面，錨桿在提高脆弱區(qū)域的抗剪能力方面發(fā)揮著更重要的作用，提高圍巖的穩(wěn)定性，使其不易坍塌。

（六）防治水技術(shù)

在煤礦建井建設(shè)過(guò)程中還需要一種工藝，這種工藝就是防治水，防治水技術(shù)在以后的任何情況下都起著重要作用。在煤礦建井施工中，防治水技術(shù)對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)度起著決定性作用。想要快速的完成有水的工序或施工段，凍結(jié)法是最好的辦法，使用的也很廣泛，主要是不影響施工進(jìn)度和施工過(guò)程。在采用凍結(jié)方法之前，必須事先預(yù)報(bào)水流，即涌水量。另一種方法是圍堵、排水、截流、疏導(dǎo)，是通過(guò)對(duì)井筒的改造，起到改善施工過(guò)程的目的[4]。

三、煤礦建井施工的安全管理研究

（一）提高政治站位，提升全員的安全認(rèn)識(shí)

煤礦建井的施工人員大多文化水平低，再加上對(duì)煤礦建井施工人員缺乏培訓(xùn)，只是靠著一身力氣干活，以至于缺乏他們應(yīng)該具備的知識(shí)和文化技能，因此，這些施工人員的施工技術(shù)和安全意識(shí)不符合煤礦建井的施工標(biāo)準(zhǔn)。此外，煤礦建井是一項(xiàng)更為復(fù)雜的任務(wù)，在施工時(shí)就會(huì)有很多問(wèn)題，由于施工人員嚴(yán)重缺乏必要的安全知識(shí)，在施工的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)混日子的想法，往往不是把安全放在第一位，也做不到要遵守相關(guān)的管理制度。由此得出，在煤礦建井管理過(guò)程中，首先要提高管理人員的認(rèn)識(shí)，使他們能夠加大對(duì)這部分施工人員的管理力度，而不是應(yīng)付工作;其次要提高對(duì)安全工作內(nèi)容的傳播，每個(gè)施工人員都必須遵守有關(guān)安全問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)和制度體系;最后，煤礦建井管理人員要定期培訓(xùn)，聘請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的建筑專家進(jìn)行講座，并與每位施工人員進(jìn)行面對(duì)面談話，強(qiáng)調(diào)安全施工對(duì)煤礦建井的重要性，用這樣的方法來(lái)提高施工人員的安全認(rèn)識(shí)[5]。

（二）強(qiáng)化安全培訓(xùn)，提高作業(yè)人員素質(zhì)

煤礦建井的施工質(zhì)量在很大程度上取決于各部門職工的工作質(zhì)量。管理人員和具體施工人員的工作質(zhì)量決定了煤礦建井的安全質(zhì)量。這就是為什么煤礦建井施工前，必須對(duì)施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)的原因。當(dāng)所有人員的安全培訓(xùn)工作做到位后，他們的安全意識(shí)和工作素質(zhì)自然也就提高了，就為施工作業(yè)打好安全基礎(chǔ)[6]。

（三）以作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為重點(diǎn)加強(qiáng)安全管理

對(duì)于煤礦建井的建設(shè)單位和施工單位來(lái)說(shuō)，都必須堅(jiān)持“安全第一”原則。全面推進(jìn)煤礦建井建設(shè)，施工單位必須從整個(gè)工程出發(fā)，分析論證、現(xiàn)場(chǎng)組織好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)和步驟，技術(shù)管理人員做好詳細(xì)記錄，作為安全施工指導(dǎo)書指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。建立健全安全管理制度，設(shè)立安全機(jī)構(gòu)、配備安檢人員，明確分工、落實(shí)職責(zé)，管控風(fēng)險(xiǎn)、消除隱患。在實(shí)際施工過(guò)程中，必須圍繞施工現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)管理人員帶班盯崗、隨時(shí)關(guān)注施工過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題新情況，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析和措施管理，才能有效地防范安全事故。

（四）積極采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料

當(dāng)前形勢(shì)下，積極推進(jìn)科技進(jìn)步，加大安全技術(shù)投入，增加煤礦建井的技術(shù)、材料、施工方法等方面的投資，及時(shí)更新機(jī)械設(shè)備和技術(shù)方法，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)理念、現(xiàn)代化的建筑機(jī)械和材料，加強(qiáng)施工安全，提高施工安全水平，不斷更新施工工藝，營(yíng)造長(zhǎng)期穩(wěn)定的施工環(huán)境，采用新技術(shù)和新工藝，使作業(yè)人員的具體行為規(guī)范化，提高煤礦建井施工效率、減少事故隱患。

四、結(jié)語(yǔ)

煤礦建井有許多不同的施工方法，這就要求在煤礦施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和科學(xué)合理的規(guī)劃進(jìn)行選擇，有關(guān)管理者必須認(rèn)真實(shí)施科學(xué)合理的施工方案并將其運(yùn)用到實(shí)際施工中。安全生產(chǎn)對(duì)建筑商、管理者的切身利益息息相關(guān)，也和國(guó)家的和諧發(fā)展有著重大聯(lián)系，因此在引進(jìn)先進(jìn)安全施工技術(shù)的同時(shí)，科學(xué)合理地進(jìn)行安全管理是非常必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙陽(yáng).煤礦建井施工技術(shù)與安全控制措施[J].江西化工，2020（2）.

[2]劉躍彬.煤礦建井施工技術(shù)與安全控制措施[J].科技風(fēng)，2018（32）.

[3]王華.煤礦建井鑿井施工技術(shù)研究[J].居舍，2018（6）.

[4]冀?；?煤礦建井巷道施工錨桿支護(hù)施工技術(shù)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017，32（3）.

[5]秦旭衛(wèi).煤礦建井施工錨桿支護(hù)探析[J].江西建材，2014（6）.

[6]麻日平.煤礦建井施工技術(shù)與安全控制措施[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，22（7）.

作者簡(jiǎn)介：謝志強(qiáng)（1973—），男，山東新泰人，中級(jí)經(jīng)濟(jì)師，本科，主要從事煤炭建筑施工安全管理，新形勢(shì)下人力資源管理創(chuàng)新研究。