煤礦工程采礦關(guān)鍵技術(shù)與安全監(jiān)督管理要點(diǎn)研究

杜懿宇

(山西忻州神達(dá)集團(tuán)南岔煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 忻州 036700)

引 言

隨著市場(chǎng)對(duì)煤炭的需求量的加大，促進(jìn)了煤礦開(kāi)采技術(shù)的不斷改善。如今,各家煤礦公司和企業(yè)都希望能夠借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的優(yōu)化和合理配制,促進(jìn)我國(guó)大型煤礦開(kāi)采行業(yè)的健康可持續(xù)性發(fā)展。然而,煤礦企業(yè)除了必須高度重視技術(shù)問(wèn)題外,還要更加關(guān)注其施工中的安全與管理。近幾年,煤礦安全事故頻頻地發(fā)生,所以煤礦企業(yè)要更好地做到對(duì)自身進(jìn)行監(jiān)督和管理,這樣才能保證施工中的安全,做到效益最大化。

1 煤礦工程采礦關(guān)鍵技術(shù)

1.1 硬頂板和硬頂煤開(kāi)采技術(shù)

硬頂板工藝指的就是一種利用巖層中的定向水壓裂式傾斜頂板等原材料來(lái)進(jìn)行煤炭開(kāi)采的一種工藝和技術(shù)手段,能夠有效、迅速地防止在煤頂部發(fā)生的破碎、脫落,以便進(jìn)行煤炭開(kāi)采。硬頂板煤資源的綜合利用工藝因?yàn)樗邆淞讼喈?dāng)高的靈活度和資源綜合利用的安全性,可以有效地滿足大型煤炭資源綜合利用工作的需求,并且能夠大大地提高頂煤資源的利用能力。針對(duì)硬頂煤開(kāi)采工藝而言,是一種更加趨于綜合化的開(kāi)采方法,其中包含了高壓灌注式低溫壓裂技術(shù)及頂煤深孔式爆破技術(shù)。但是,由于硬頂煤資源的開(kāi)采技術(shù)仍然存在某種程度上的弊端,因此硬頂煤資源的開(kāi)采技術(shù)冒放性相對(duì)較低。并且硬頂煤開(kāi)采后所生產(chǎn)的塊度也是相對(duì)較高,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)和實(shí)施硬頂煤開(kāi)采工藝時(shí)同時(shí),相比硬頂板的工藝技術(shù)而言,硬頂煤的開(kāi)采工藝技術(shù)更獨(dú)特和先進(jìn),其所具有的優(yōu)點(diǎn)就更為明顯。

1.2 緩傾斜薄煤層開(kāi)采技術(shù)

緩傾斜薄煤層開(kāi)采作為一種全新的工程技術(shù)手段,是一種利用刨煤機(jī)掘進(jìn)工藝,具有良好的工作效率和安全性優(yōu)勢(shì)。因此企業(yè)要想充分保證慢傾斜薄煤層施工及其開(kāi)采過(guò)程中工藝技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用和效率,就需要切實(shí)地確保企業(yè)的煤層施工安全,保障企業(yè)煤層施工工藝在項(xiàng)目中的施工安全與順利進(jìn)行。此外,還要致力于研制出能夠適應(yīng)緩傾斜薄煤層挖掘機(jī)的綜合液壓式挖掘支架及其它與刨煤生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)工藝,有效展示刨煤機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1.3 深層煤井開(kāi)采技術(shù)

深層次煤層的研究與開(kāi)發(fā)一直以來(lái)都被認(rèn)為是當(dāng)前我國(guó)煤礦研究工作的一個(gè)重心,對(duì)于它們的科學(xué)與技術(shù)水平要求也比較高。深層煤井的開(kāi)采工藝技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于開(kāi)展工程整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,其重要的工藝技術(shù)內(nèi)容之一是有效地控制煤炭的礦壓,防治高度沖擊式低壓、瓦斯和發(fā)生熱害。由于我國(guó)深層煤礦巖石的開(kāi)采技術(shù)條件受到很多種因素的影響,所以它們的熱害性比較高,而且它們的緩沖低壓也比較少,煤層巖石的耐熱和抗壓性能也比較差。此外,為了切實(shí)維護(hù)和提高深層次煤礦資源開(kāi)采工作的安全性,在實(shí)踐中研究和探索開(kāi)展各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上,一定要在認(rèn)真研究各種煤礦巷道開(kāi)采工藝技術(shù)之前,對(duì)各個(gè)煤礦巷道的井深和巖石情況等因素進(jìn)行系統(tǒng)的詳細(xì)分析,制訂一套明確、精準(zhǔn)的深層煤礦巷道開(kāi)挖工藝方案,通過(guò)先進(jìn)科學(xué)的煤井巷道開(kāi)挖工藝手段和合理的施工技術(shù)設(shè)備提供支撐,高效率地開(kāi)展各種深層次煤礦工作[1]。

1.4 填充開(kāi)采技術(shù)

填充式開(kāi)采技術(shù)通常都是針對(duì)煤礦采空區(qū)域的其它材料進(jìn)行填充,以期能夠有效減輕煤礦建設(shè)時(shí)所需要承受的作業(yè)面積和壓力。在目前我國(guó)大型煤礦填充地壓管理技術(shù)發(fā)展中,一般都選擇了利用廢石和土壤等原材料作為其填充的物質(zhì),借助于合理的煤礦填充地壓管理方法,確保能夠在所規(guī)定的控制區(qū)域之內(nèi)針對(duì)煤炭發(fā)生崩落時(shí)的實(shí)際狀態(tài)及地表沉降時(shí)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行研究。嚴(yán)謹(jǐn)抓好填充物料準(zhǔn)備工作、掌握對(duì)于填充和開(kāi)采工藝技術(shù)應(yīng)用的方法和措施,創(chuàng)設(shè)一個(gè)安全、可靠的物料填充和開(kāi)采工藝的條件和環(huán)境,保障對(duì)填充和開(kāi)采工藝技術(shù)的有效執(zhí)行。

2 開(kāi)拓巷道工程施工中的不安全技術(shù)因素及解決措施

2.1 下部車場(chǎng)軌道間的安全間隙

在設(shè)計(jì)下部的雙軌間礦區(qū)車場(chǎng)時(shí),兩側(cè)雙軌間安全間隙往往都是1.3 m ,在下部單行礦區(qū)實(shí)際地進(jìn)行建筑物交通施工和作業(yè)的整個(gè)過(guò)程中，大多數(shù)單行礦井的安全間隙都只能達(dá)到1.3 m ,一旦單行礦井雙軌車場(chǎng)的運(yùn)輸和作業(yè)任務(wù)相對(duì)繁重,還有就是有的車輛發(fā)生變形時(shí),車場(chǎng)兩側(cè)的單行雙軌之間便可能發(fā)生碰撞事故,進(jìn)而威脅人員的安全。因此,在對(duì)于礦區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)下部車場(chǎng)的建造和施工中,將安全間隙以1.4 m 左右來(lái)設(shè)置適當(dāng),這樣才能有效保證其施工的正常開(kāi)展。

2.2 巷道中線與腰線

在井下巷道的施工中,中線和腰線具有重要的作用和意義,能夠有效控制井下施工的進(jìn)度,保證井下施工的正常順利開(kāi)展。其中,中線主要指的是專門用來(lái)引導(dǎo)小型巷道的挖掘與開(kāi)拓所需的挖掘方向,其中位置主要是指在小型巷道的一個(gè)頂板或上方,數(shù)目可以為3個(gè)～4個(gè),采用正中或者偏中線這種方式對(duì)其信號(hào)值分別進(jìn)行顯示,其信號(hào)值的設(shè)計(jì)合理主要通過(guò)激光和電子波段等多種檢測(cè)手段;腰線主要的作用就是為了能夠促使我們?cè)诟鞣N路徑的挖掘時(shí)能夠有效地控制路徑的標(biāo)高和傾斜度,其對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和持續(xù)時(shí)間的考慮是否合理,主要通過(guò)水平尺等工具從路徑到挖掘迎頭的位置對(duì)腰線所在地點(diǎn)進(jìn)行探測(cè),這個(gè)腰線應(yīng)該是每隔30 cm～50 cm 選擇一個(gè)裝置來(lái)設(shè)計(jì)[2]。

3 掘進(jìn)工作面施工中不安全技術(shù)因素及解決措施

3.1 掘進(jìn)工作面施工中運(yùn)巷道拔口位置的選擇

在對(duì)于掘進(jìn)工作面的施工中,對(duì)于運(yùn)巷道拔口位置進(jìn)行選取主要原因就是由于正反方向?qū)τ诎慰谖恢?應(yīng)當(dāng)把掘進(jìn)作業(yè)石門一層采煤兩邊的開(kāi)關(guān)位置互相錯(cuò)開(kāi)。如圖1所示，外開(kāi)口巷道的牛鼻子和內(nèi)開(kāi)口巷道的之間對(duì)于空間距離最小值的寬度要求應(yīng)該是控制在 8 m 以上,但是若一側(cè)的石門正好可以穿越并通過(guò)煤層，就很有可能會(huì)把一側(cè)的石門作為兩個(gè)外開(kāi)口巷道的順拔口,而把另一側(cè)的石門作為兩個(gè)外開(kāi)口巷道的逆拔口,保障兩個(gè)外開(kāi)口巷道之間相互錯(cuò)開(kāi)空間的距離。

圖1 掘進(jìn)工作面施工中運(yùn)巷道拔口位置

3.2 掘進(jìn)工作面施工中改造眼的問(wèn)題

目前,大多數(shù)的礦區(qū)在對(duì)于設(shè)計(jì)和改造眼時(shí)往往會(huì)忽略了對(duì)于設(shè)計(jì)和改造眼傾斜程度的考慮,其應(yīng)該是把傾斜程度控制在30°以上,而且也不能只把一個(gè)經(jīng)濟(jì)因素當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)。這就直接引發(fā)了在回采期間因?yàn)槊禾炕夭珊筌囇燮露认鄬?duì)較大,煤炭在進(jìn)入自溜過(guò)程中速度相對(duì)較慢,再加上擋煤板高度不夠,從而使煤塊被壓力沖破溜煤的路徑,有可能損壞或傷及工人,引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。與此同時(shí),由于大量的煤塊在其運(yùn)動(dòng)和礦井自溜過(guò)程中相對(duì)緩慢,因而其運(yùn)動(dòng)和自溜的過(guò)程中有可能會(huì)產(chǎn)生許多煤粉,影響了礦井的正常工作環(huán)境[3]。因此,為了有效地維護(hù)和保障礦區(qū)施工及其生產(chǎn)的安全性,礦區(qū)在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和改造眼的整個(gè)過(guò)程中,其坡度一般都是不能低于25°。

4 煤礦工程采礦安全監(jiān)督管理要點(diǎn)

4.1 權(quán)衡好安全和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系

煤礦安全既是維持和保證煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)健康平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù),又是提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一種重要手段,二者互補(bǔ)促進(jìn)。只有在完善了安全監(jiān)督制度的基礎(chǔ)上,才真正地能夠促進(jìn)煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)健康、快速地增長(zhǎng)[4-5]。切實(shí)做好安全與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系,嚴(yán)格把控煤礦施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié),避免因?yàn)槊旱V生產(chǎn)發(fā)生安全事故而給公司帶來(lái)?yè)p失。

4.2 建立健全煤礦工程采礦安全管理機(jī)制

如圖2所示，為了確保煤礦安全生產(chǎn)管理工作的效率,就要在管理機(jī)制的層面,通過(guò)完善的管理制度等手段,使得煤礦工程的各項(xiàng)安全生產(chǎn)工作都能夠標(biāo)準(zhǔn)化地進(jìn)行。嚴(yán)格地杜絕重視快、輕品質(zhì)的問(wèn)題發(fā)生,并針對(duì)這些類型的問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。此外,應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基層班組消防安全知識(shí)的培訓(xùn),從思想和實(shí)踐兩個(gè)方面,確保安全生產(chǎn)知識(shí)培訓(xùn)能夠取得良好成績(jī)。把安全管理理念一直貫穿于煤礦建設(shè)和施工操作中每個(gè)環(huán)節(jié),切實(shí)提高全員的安全和生產(chǎn)意識(shí)。

4.3 提升煤礦施工技術(shù)安全水平

由于煤礦企業(yè)遇到的地質(zhì)條件與環(huán)境均較為復(fù)雜,而且許多地理位置與地形因素對(duì)煤礦技術(shù)的安全性要求極高。企業(yè)想要切實(shí)保障煤礦的安全生產(chǎn),就必須嚴(yán)格把控好煤礦施工管理技術(shù)中的薄弱環(huán)節(jié),避免其在安全生產(chǎn)管理技術(shù)中出現(xiàn)漏洞。此外一定要嚴(yán)格、有針對(duì)性的培養(yǎng)和引進(jìn)專門的技術(shù)人才及技術(shù)裝置,秉承"科技是第一生產(chǎn)力"的基本原則,切實(shí)有效地提高煤礦企業(yè)整體的安全能力和技術(shù)素質(zhì)。

4.4 落實(shí)安全管理責(zé)任發(fā)生制度

縱觀一下煤礦安全事故,造成煤礦安全事故的主要原因之一就是在煤礦安全管理責(zé)任工作中未能得到細(xì)致的落實(shí),在煤礦作業(yè)前也沒(méi)有把煤礦各種安全環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,甚至很多人認(rèn)為煤礦安全的管理工作只是一項(xiàng)表面性的工作[5]。為了避免玩忽職守,就必須加強(qiáng)對(duì)安全檢查工作的執(zhí)行力度,確保所有的安全檢查事宜都能夠落實(shí)到位。為員工提供安全生產(chǎn)學(xué)習(xí)的平臺(tái),通過(guò)自我學(xué)習(xí)與激勵(lì)相結(jié)合的形式,保證每位煤礦員工都能夠按照安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

圖2 安全管理責(zé)任體系

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在目前我國(guó)大型煤礦企業(yè)的資源開(kāi)采及施工作業(yè)中,只有確保煤礦工程采礦的安全,才能為企業(yè)自身創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。在推進(jìn)我國(guó)大型煤礦項(xiàng)目的開(kāi)采和施工等作業(yè)中,一定要站在我國(guó)煤礦企業(yè)未來(lái)發(fā)展的高度視野上,使用先進(jìn)、合理的資源開(kāi)采工藝,構(gòu)建起對(duì)煤礦項(xiàng)目開(kāi)采和施工作業(yè)的安全和監(jiān)督管理機(jī)制,確保煤礦企業(yè)開(kāi)采的穩(wěn)定與安全,為推動(dòng)我國(guó)煤礦企業(yè)健康快速發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。