采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全研究

唐金輝

山西朔州山陰金海洋水泉煤業(yè)有限公司 山西朔州 036900

在采礦企業(yè)進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，就需要根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際環(huán)境、采礦技術(shù)的優(yōu)劣、采礦設(shè)備的運(yùn)行情況以及工作人員的專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的高低等不同方面進(jìn)行深入的分析，從各個(gè)方面預(yù)防采礦過(guò)程中出現(xiàn)的突發(fā)事故，進(jìn)而將采礦的效用和質(zhì)量提升上去，使得采礦企業(yè)有著較大的經(jīng)濟(jì)利益。

1 當(dāng)前常用的采礦技術(shù)分析

1.1 房柱式采礦技術(shù)

在當(dāng)前大多數(shù)的煤礦都是通過(guò)井工來(lái)開(kāi)采，通常采用的采礦技術(shù)主要包括房柱式采礦技術(shù)、長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)等。房柱式采礦技術(shù)指的是按照煤柱來(lái)劃分工作區(qū)域之后按照科學(xué)的方式開(kāi)采煤柱。在房柱式采礦技術(shù)中，主要運(yùn)用的設(shè)備有采煤機(jī)、錨桿機(jī)和梭車(chē)，房柱式采礦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采和挖掘的結(jié)合，將掘進(jìn)工作和采煤工作高效統(tǒng)一、同時(shí)進(jìn)行，因此有利于提高礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率。除此之外，房柱式采礦技術(shù)所運(yùn)用的設(shè)備相對(duì)于其他的采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)投資較小，運(yùn)輸和搬遷工作也較為方便，但是，房柱式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中也具有一定的局限性，它只適合煤層賦存較為簡(jiǎn)單、煤層傾角不大的地區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，因此，比較適合我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)的礦區(qū)使用。同時(shí)，房柱式采礦技術(shù)也具有一定的缺點(diǎn)，首先，采出率較低，必須要預(yù)留大量的煤柱來(lái)進(jìn)行房柱式工作面的布置，浪費(fèi)工作時(shí)間，同時(shí)這些煤柱在用完之后并不能被全部收回，可能會(huì)造成環(huán)境污染；其次，利用房柱式采礦技術(shù)進(jìn)行采礦時(shí)，難以管理通風(fēng)問(wèn)題，可能會(huì)造成地下管道漏風(fēng)嚴(yán)重，資源回收率下降。這些問(wèn)題都造成了房柱式采礦技術(shù)在我國(guó)地區(qū)的實(shí)際使用中效率較低[1]。

1.2 長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)

長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)應(yīng)用范圍相較于房柱式采礦技術(shù)較廣，它能夠根據(jù)煤礦資源的分布和走向，對(duì)工作面進(jìn)行布置，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作實(shí)踐，我國(guó)長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)已經(jīng)得到了成熟的發(fā)展，傳統(tǒng)的剖采工藝已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)主要采用綜合機(jī)械化回采工藝來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，在未來(lái)，綜合智能化回采工藝也能夠得到大范圍的運(yùn)用。當(dāng)前，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)衍生了很多的新型采礦工藝，例如大采高一次采全厚工藝等。在我國(guó)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用大大提高了井工煤礦的產(chǎn)量，特別是在我國(guó)礦產(chǎn)資源較為豐富的山西地區(qū)開(kāi)采出了千萬(wàn)噸的礦井，相較于其它的采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)能具有較強(qiáng)的地理適應(yīng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)集中化的安全生產(chǎn)，特別是在某些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)的運(yùn)用能夠更好的體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，但是我們不應(yīng)當(dāng)忽視，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題和弊端。首先，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)要求采礦的設(shè)備較為精細(xì)化，特別是采煤機(jī)、刮板機(jī)和液壓支架等要相匹配，因此在設(shè)備上的投入較之于其他的采礦技術(shù)較高；其次，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)中經(jīng)常運(yùn)用重型設(shè)備進(jìn)行采煤，因此在短時(shí)間之內(nèi)如果發(fā)生工作地點(diǎn)的調(diào)動(dòng)，很難一次性轉(zhuǎn)移；除此之外，長(zhǎng)壁式采礦技術(shù)和巷道掘進(jìn)的速度有關(guān)，如果巷道掘進(jìn)速度過(guò)慢，會(huì)導(dǎo)致工作面準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致采掘工作無(wú)法順利的進(jìn)行接替[2]。

1.3 緩傾斜層開(kāi)采技術(shù)

眾所周知，我國(guó)的煤礦礦層大多數(shù)都呈現(xiàn)出緩傾斜層狀態(tài)分布，角度大概在9°到26°之間。當(dāng)前，我國(guó)采礦工程面對(duì)具有緩傾斜層的煤層必須首先要對(duì)厚度進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)實(shí)際情況，將煤層劃分為厚、薄、中等三種，采礦工程具體施工之前，應(yīng)當(dāng)作出全面的技術(shù)考量，根據(jù)煤層的厚度，篩選出適合的煤礦開(kāi)采技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，在薄煤層的開(kāi)采中，最常應(yīng)用的設(shè)備是刨煤機(jī)，刨煤機(jī)的功率相對(duì)較大、體積較小，具有安全性，也不會(huì)破壞地表的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在中厚煤層和厚煤層的開(kāi)采中，主要采用的技術(shù)是一次開(kāi)采技術(shù)。一次開(kāi)采技術(shù)具有較高的安全性，對(duì)于中厚和較厚的煤層開(kāi)采，能夠進(jìn)行牢固的支架結(jié)構(gòu)建設(shè)，保障采礦工程安全性。

1.4 井工開(kāi)采技術(shù)

采礦作業(yè)的井下開(kāi)采過(guò)程中，主要采用填充采礦和垮落采礦兩種采礦技術(shù)。充填采礦法是指伴隨落礦、運(yùn)搬及其他作業(yè)的同時(shí)，用充填料充填采空區(qū)的采礦方法。充填的目的是支護(hù)采空區(qū)兩幫巖石，并為繼續(xù)進(jìn)行上面分層回采造成立足的底板。它適用于礦石和圍巖不穩(wěn)固，不允許有較大暴露面的礦床；地表需要保護(hù)的礦床；稀有貴金屬或高品位的礦床；有自燃性的硫化礦床；賦存條件復(fù)雜的礦床等。同時(shí)利用填充材料進(jìn)行采空區(qū)回填，這種方法一方面增加了安全性，另外一方面也有利于后續(xù)的水下開(kāi)采。垮落采礦指把靠近采空區(qū)的支架撤出，讓直接頂自行垮落或強(qiáng)制垮落，適用于直接頂易于垮落或具有中等穩(wěn)定性的頂板。

1.5 露天開(kāi)采技術(shù)

采礦工程中的露天開(kāi)采也是較為常見(jiàn)的施工方式，這種方式主要可以將礦物從地面中分離出來(lái)。露天開(kāi)采技術(shù)主要通過(guò)機(jī)械開(kāi)采和水力開(kāi)采兩種形式來(lái)進(jìn)行，這兩種開(kāi)采工藝主要是根據(jù)施工動(dòng)力的不同來(lái)進(jìn)行的區(qū)分，在露天采礦的過(guò)程中，可以通過(guò)以下流程來(lái)進(jìn)行采礦：首先進(jìn)行地面準(zhǔn)備，之后進(jìn)行礦床疏干，再建立基地工程。由于開(kāi)采的方向在露天環(huán)境中大多數(shù)是自上而下，因此主要適用于礦產(chǎn)掩埋深度較淺的地區(qū)。在露天采礦結(jié)束之后開(kāi)展后續(xù)作業(yè)時(shí)，工作人員可以采取大型的機(jī)械和設(shè)備進(jìn)行采礦作業(yè)，提高采礦工程的工作效率[3]。

2 施工安全管理存在的問(wèn)題

2.1 采礦人員管理存在的問(wèn)題

在開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中，由于開(kāi)采的過(guò)程中需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)采人員進(jìn)行，這也就需要采礦人員有著較高的專(zhuān)業(yè)技能以及專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，能夠?qū)﹂_(kāi)采技術(shù)以及開(kāi)采的相關(guān)設(shè)施有一定的認(rèn)識(shí)和了解，進(jìn)而在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中能夠保障自身安全。由于大部分開(kāi)采設(shè)施的電壓都非常的高，不管是在開(kāi)采維修還是在設(shè)施檢測(cè)的過(guò)程中，都需要工作人員能夠嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行工作，這種的安全認(rèn)知并不是短時(shí)間內(nèi)就能完成的，而是需要工作人員在長(zhǎng)期工作中逐漸累積大量的專(zhuān)業(yè)技能以及專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。但是，針對(duì)于現(xiàn)在的部分采礦企業(yè)來(lái)講，由于企業(yè)內(nèi)部缺乏相應(yīng)的安全管控培訓(xùn)工作，這也就使得大部分的工作人員認(rèn)識(shí)不到安全施工的重要性，進(jìn)而也就導(dǎo)致事故頻頻出現(xiàn)，不僅對(duì)于施工人員的人身安全沒(méi)有保障，同時(shí)也不利于采礦企業(yè)的全方位成長(zhǎng)。

2.2 采礦工程施工管理工作缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

在一些采礦企業(yè)進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，由于對(duì)于施工安全管控工作沒(méi)有重視到位，也就使得在開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中容易出現(xiàn)突發(fā)事故，繼而也就使得工作人員的人身安全得不到保障。首先，由于采礦企業(yè)在安全管控以及工作人員安全培訓(xùn)方面較為匱乏，使得工作人員在進(jìn)行施工的過(guò)程中并不重視安全管控工作，進(jìn)而也就導(dǎo)致很容易出現(xiàn)突發(fā)事故。其次，在礦區(qū)施工的過(guò)程中，對(duì)于安全施工的管控規(guī)章制度沒(méi)有制訂完善，由于在施工的過(guò)程中沒(méi)有對(duì)工作人員著重進(jìn)行安全教育，使得工作人員對(duì)于施工過(guò)程中出現(xiàn)的小問(wèn)題并不重視，久而久之，小問(wèn)題也就變成了大問(wèn)題，使得開(kāi)采過(guò)程中有著巨大的安全隱患問(wèn)題，這對(duì)于采礦企業(yè)的成長(zhǎng)有著致命的威脅。

3 采礦工程中的施工安全措施

3.1 注重安全常識(shí)教育，使工作人員樹(shù)立安全意識(shí)

現(xiàn)如今，在采礦施工過(guò)程中，由于部分工作人員自身缺乏安全意識(shí)、采礦工作精神松懈、忽視安全出產(chǎn)，致使發(fā)生安全事故。因此，加強(qiáng)安全常識(shí)教育，提高工作人員的安全意識(shí)是保證采礦工程施工安全的重要基礎(chǔ)，必須從每名施工人員做起。采礦企業(yè)必須定期對(duì)施工人員進(jìn)行安全常識(shí)教育和相關(guān)技能培訓(xùn)，尤其要明確安全出產(chǎn)的重要性，將安全出產(chǎn)作為每名施工人員的工作規(guī)范。想要使施工人員在具體工作中規(guī)范自己的行為，就必須提高他們的知識(shí)技能，以此來(lái)保證其按照操作規(guī)程規(guī)范操作機(jī)械設(shè)備。除此之外，還要訓(xùn)練施工人員安全防護(hù)措施，一旦發(fā)生安全事故，使其具備應(yīng)急逃生的能力，如：可開(kāi)展實(shí)際演練的活動(dòng)，在施工人員不知情的情況下，啟動(dòng)緊急預(yù)警裝置，不僅能夠了解相關(guān)人員對(duì)技能掌握情況，還能提高施工人員的應(yīng)對(duì)能力，從而為保障采礦施工順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 提高安全管理觀念，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)

安全預(yù)警是減少采礦項(xiàng)目安全事故的關(guān)鍵，預(yù)警管理人員的能力及預(yù)警管理水平對(duì)于安全預(yù)警的分析有著不容忽視的聯(lián)系。應(yīng)定期對(duì)預(yù)警管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其危險(xiǎn)識(shí)別、危險(xiǎn)評(píng)價(jià)、隱患調(diào)查、事故應(yīng)急預(yù)案等能力得到有效提高；擬定礦山項(xiàng)目安全預(yù)警獎(jiǎng)懲制度，增強(qiáng)危險(xiǎn)防備意識(shí)，提高礦山項(xiàng)目安全預(yù)警防備門(mén)檻；負(fù)責(zé)人要對(duì)采礦項(xiàng)目的安全法規(guī)、規(guī)章制度等做到及時(shí)修訂和完善，根據(jù)制度實(shí)施管理，要不斷探究與持續(xù)創(chuàng)新，才能最大程度的發(fā)揮采礦工程預(yù)警的作用，最終實(shí)現(xiàn)減少安全事故的目的。

3.3 注重施工安全預(yù)防工作，健全防備系統(tǒng)

做好預(yù)防工作對(duì)于礦山施工安全來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵和必要的。注重施工安全預(yù)防工作，才能做到最大限度地提高安全事故的防治率，以此來(lái)阻止事故的不良影響擴(kuò)展。首先，健全防備系統(tǒng)，礦山管理者應(yīng)積極促進(jìn)安全防備工作，并逐漸完善防備系統(tǒng)，使之達(dá)到健全的狀態(tài)，同時(shí)將礦山建設(shè)中需要做好的安全防備工作納入系統(tǒng)中，為各項(xiàng)安全防備措施做到有章可循。其次，相關(guān)技術(shù)人員要以整個(gè)采礦現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對(duì)安全事故的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，并總結(jié)其可能產(chǎn)生的原因；在歸納和評(píng)估下，預(yù)見(jiàn)可能會(huì)發(fā)生哪種安全事故，并針對(duì)性地提出防備措施，尤其是要做好防火、防塵、防塌等防備工作，最大化的降低安全事故發(fā)生率。最后，采取全面防備措施，避免發(fā)生設(shè)備問(wèn)題，設(shè)備管理人員必須對(duì)設(shè)備定期檢查、定期維護(hù)，保證設(shè)備能夠安全運(yùn)行[4]。

3.4 加強(qiáng)礦井安全技術(shù)措施的執(zhí)行力度，加大管理力度

采礦過(guò)程中必須依靠安全技術(shù)規(guī)范來(lái)約束，不能將一種制度生搬硬套地應(yīng)用到不同的作業(yè)規(guī)程和各項(xiàng)安全技術(shù)措施中，要以不同采面的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，制定作業(yè)規(guī)程、安全技術(shù)措施等。完善各種規(guī)章制度，做到具體全面，從而達(dá)到切實(shí)的使用效果。在施工過(guò)程中要確保各項(xiàng)規(guī)范發(fā)揮價(jià)值，依據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，每個(gè)崗位的職責(zé)都要充分落實(shí)，根據(jù)不同的崗位、不同的開(kāi)采需求及不同的準(zhǔn)則形式，從人事管理開(kāi)始，加大管理力度，加強(qiáng)監(jiān)督工作：在開(kāi)工生產(chǎn)前組織員工學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)規(guī)章制度，必須要經(jīng)過(guò)測(cè)試，合格后才能上崗，開(kāi)采前技術(shù)人員及工作人員要進(jìn)入開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，近距離的了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)改進(jìn)，將安全隱患扼殺在搖籃里。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地域遼闊，在煤礦開(kāi)采方面，具有悠久的歷史。煤炭資源的開(kāi)采領(lǐng)域隨著人們對(duì)煤炭資源的需求逐漸增大，開(kāi)采難度也呈深化趨勢(shì)，再加上礦井環(huán)境復(fù)雜，對(duì)于采礦工程中的技術(shù)要求越來(lái)越高，如何確保采礦過(guò)程中的安全，是采礦企業(yè)有待解決的問(wèn)題之一。因此，采礦企業(yè)要深入了解采礦技術(shù)，結(jié)合不同的采礦環(huán)境及礦種，合理選擇采礦技術(shù)，以此保證施工的順利開(kāi)展。