關(guān)于煤礦建井施工技術(shù)與安全管理的研究

摘要：煤礦的建設和礦井建設密切相關(guān)。如果礦井最重要的基礎設施施工出現(xiàn)問題，肯定影響煤礦順利開采。礦井建設現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境十分艱苦，是一項技術(shù)要求高、管理難度大、危險系數(shù)大的施工作業(yè)。對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，同時提出了有效的安全管理措施，以便更好地進行施工。

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)乃至整個社會的和諧穩(wěn)定。所以加強煤礦建井技術(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，進一步提高了煤礦建井工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率?，F(xiàn)就加強凍結(jié)法、沉井法施工以及斜立井施工中頂板井幫支護安全管理淺談一點體會。

一、施工前準備工作

（一）凍結(jié)施工準備

首先，施工前必須準備好制冷系統(tǒng)和凍結(jié)施工所需的機器和材料。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，包括鋼軌鋪設、泥漿機械施工、循環(huán)系統(tǒng)以及配電房、維修室、管道站等的建設。再次，凍孔時要做好制冷設備、鹽水管道、制冷站、冷凍槽等的建設工作。最后，井筒活躍凍結(jié)時，還要做好鑿井井架、提升設備和技術(shù)的準備工作。

（二）灌水沉井準備工作

第一，需要把破土、加壓、注水、灌漿等施工的機械和材料準備好。第二，修建水泵站和循環(huán)水箱，安裝水泵，鋪設水管，并建立良好的供應系統(tǒng)。攪拌池、泥漿池和攪拌站，污泥管道及污泥系統(tǒng)建筑必須準備。攪拌站建好后，還需要準備好攪拌機、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，為沉井做準備[1]。

（三）地質(zhì)條件分析

施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種特殊的地質(zhì)問題就是斷層。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，這樣才能對結(jié)構(gòu)進行全面的掌握，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，在煤礦建井建設中已經(jīng)習以為常。

（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地層、揭露煤層。建井過程中經(jīng)常發(fā)生各種地質(zhì)危害。施工中不僅會發(fā)生更復雜的斷層，而且還有流沙和軟泥，都會對煤礦建井產(chǎn)生不良影響。還會遇到地理條件和天氣因素的影響，在雨雪天施工需要特殊情況特殊對待。增加井深時，井底區(qū)域?qū)U大，排水和巖石爆炸、瓦斯等施工人員必須采取預防措施，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，地質(zhì)條件差、粘土含量很大，針對膨脹黏土，當前最好的辦法是采用特殊施工。在施工過程中，堅持快速施工、二次套壁原則，先對黏土層進行擠壓，再對黏土創(chuàng)面進行井壁快速拼裝。如果黏土膨脹，膨脹的黏土部分滲入導出口以降低壓力，然后使用高強度混凝土進行快速封堵，盡可能減少挖掘井壁的時間。在這過程中，敷設第一層井壁是關(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，減少黏土曝光時間。施工時，要重視合理安排人員和物力，實現(xiàn)施工機械化、集成化;井筒支護澆筑時采用小模板，也是為了縮短澆注時間;澆筑時，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可使用泡沫塑料減輕膨脹對混凝土造成的影響。

（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。傾斜角度會受其運輸方法的影響，斜井的施工方法比立井簡單，工程項目投資也相對少，這樣也保證了煤礦作業(yè)過程中的安全性。

（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)對其進行破壞。這是一項非常重要和不可替代的技術(shù)施工過程。煤礦建井的施工過程就是以爆破技術(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損傷，表面平整[2]。

（四）先進的錨噴支護技術(shù)

錨噴支護與傳統(tǒng)的支護技術(shù)相比，這種支護方式具有技術(shù)性和成本效益等好處。目前，對煤礦建井的支護主要采取錨噴的形式，而對錨噴支護的技術(shù)要求也很高。錨噴支護主要是通過錨桿對地面內(nèi)部進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，錨噴支護不會出現(xiàn)應力集中情況。

（五）錨桿支護的原理及作用

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技術(shù)時，在這些巷道中鉆孔插入錨桿，對周邊的巖石進行加固處理，為保證煤礦開采在一個安全的氛圍中[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整體，如果它們受到外力作用時，所有的結(jié)構(gòu)能一起承受，就能改善抗拉強度，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，實現(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，整個拱構(gòu)件的形成一個承載力強的結(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，連接前兩個小拱的支架，如果中心安裝三根錨桿，整個區(qū)域?qū)⒎殖伤膫€小拱門，每個小拱上的負荷為四分之一，明顯增加了安全度。

5.圍巖加固作用

巷道深處圍巖受三個方向力的影響，一側(cè)圍巖為雙面荷載，第二個明顯高于第一個方向的力，這時系統(tǒng)負載不穩(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方向力的基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)強度改進比較大。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)

在煤礦建井建設過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)對工程質(zhì)量和進度起著決定性作用。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度和施工過程。在采用凍結(jié)方法之前，必須事先預報水流，即涌水量。另一種方法是圍堵、排水、截流、疏導，是通過對井筒的改造，起到改善施工過程的目的[4]。

三、煤礦建井施工的安全管理研究

（一）提高政治站位，提升全員的安全認識

煤礦建井的施工人員大多文化水平低，再加上對煤礦建井施工人員缺乏培訓，只是靠著一身力氣干活，以至于缺乏他們應該具備的知識和文化技能，因此，這些施工人員的施工技術(shù)和安全意識不符合煤礦建井的施工標準。此外，煤礦建井是一項更為復雜的任務，在施工時就會有很多問題，由于施工人員嚴重缺乏必要的安全知識，在施工的時候就會出現(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，在煤礦建井管理過程中，首先要提高管理人員的認識，使他們能夠加大對這部分施工人員的管理力度，而不是應付工作;其次要提高對安全工作內(nèi)容的傳播，每個施工人員都必須遵守有關(guān)安全問題的標準和制度體系;最后，煤礦建井管理人員要定期培訓，聘請有經(jīng)驗的建筑專家進行講座，并與每位施工人員進行面對面談話，強調(diào)安全施工對煤礦建井的重要性，用這樣的方法來提高施工人員的安全認識[5]。

（二）強化安全培訓，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，必須對施工人員進行安全培訓的原因。當所有人員的安全培訓工作做到位后，他們的安全意識和工作素質(zhì)自然也就提高了，就為施工作業(yè)打好安全基礎[6]。

（三）以作業(yè)現(xiàn)場為重點加強安全管理

對于煤礦建井的建設單位和施工單位來說，都必須堅持“安全第一”原則。全面推進煤礦建井建設，施工單位必須從整個工程出發(fā)，分析論證、現(xiàn)場組織好每一個施工環(huán)節(jié)和步驟，技術(shù)管理人員做好詳細記錄，作為安全施工指導書指導現(xiàn)場作業(yè)。建立健全安全管理制度，設立安全機構(gòu)、配備安檢人員，明確分工、落實職責，管控風險、消除隱患。在實際施工過程中，必須圍繞施工現(xiàn)場落實管理人員帶班盯崗、隨時關(guān)注施工過程中出現(xiàn)的新問題新情況，進行現(xiàn)場分析和措施管理，才能有效地防范安全事故。

（四）積極采用新技術(shù)、新工藝、新設備、新材料

當前形勢下，積極推進科技進步，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，及時更新機械設備和技術(shù)方法，利用先進的設計方法和技術(shù)理念、現(xiàn)代化的建筑機械和材料，加強施工安全，提高施工安全水平，不斷更新施工工藝，營造長期穩(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

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

參考文獻：

[1]趙陽.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，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施工技術(shù)[J].機械管理開發(fā)，2017，32（3）.

[5]秦旭衛(wèi).煤礦建井施工錨桿支護探析[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，2015，22（7）.

作者簡介：謝志強（1973—），男，山東新泰人，中級經(jīng)濟師，本科，主要從事煤炭建筑施工安全管理，新形勢下人力資源管理創(chuàng)新研究。