采煤工程中存在的問題分析及對(duì)策

陳建剛

內(nèi)蒙古上海廟礦業(yè)有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016299

引言

雖然我國(guó)在近幾年大力發(fā)展新型能源用以調(diào)整我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中的能源供給結(jié)構(gòu),但不得不承認(rèn)的是煤炭能源依舊是我國(guó)能源消耗中損耗量最大的一種。這就意味著我國(guó)煤炭資源的開采尚不能停歇,還需要對(duì)采煤工程中的設(shè)備、技術(shù)、安全和環(huán)境保護(hù)等方面的問題進(jìn)行處理,以期能夠提升采煤作業(yè)效率和質(zhì)量。

一、探究采煤工程中存在的問題

(一)設(shè)備問題

在采煤工程中,用于煤炭開采的設(shè)備基本上決定了采煤工程的效率和進(jìn)度[1]。先進(jìn)的設(shè)備能夠?yàn)槊禾块_采工程奠定堅(jiān)實(shí)的機(jī)械化基礎(chǔ)。一方面,我國(guó)的煤炭開采設(shè)備需要根據(jù)開采地域的實(shí)際情況來進(jìn)行配備,但是由于大規(guī)模的煤炭開采量和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制,采煤工程存在設(shè)備使用時(shí)間長(zhǎng)、老化現(xiàn)象嚴(yán)重、故障發(fā)生頻繁等現(xiàn)象,煤炭開采設(shè)備和支護(hù)設(shè)備長(zhǎng)期未得到及時(shí)的改造與革新;另一方面,投入煤炭開采工程的設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代需要以大量的資金作為后盾,但是目前部分企業(yè)在煤炭開采的設(shè)備資金投入力度方面尚有欠缺。

(二)技術(shù)問題

隨著煤炭能源的日益開采,淺層的煤炭資源已經(jīng)開發(fā)殆盡,這就意味著我國(guó)的煤炭開采工程要想更加縱深的地處進(jìn)行開發(fā)。但是在愈來愈深的煤礦井構(gòu)筑過程中,也對(duì)煤炭開采的技術(shù)提出了更高的要求?？v深不同的煤礦井和復(fù)雜的地下情況決定了采煤技術(shù)工藝的多樣化,需要利用不同的開采技術(shù)適配差異化煤礦井下的煤炭開采工程。如果忽視煤炭開采的地質(zhì)狀況、技術(shù)工藝選擇等客觀性的問題將會(huì)嚴(yán)重影響煤炭開采的實(shí)際效率,甚至誘發(fā)無法彌補(bǔ)的安全事故。

(三)安全問題

安全保障是采煤工程中一切作業(yè)的大前提,只有工作人員的生命安全得到了充分的保障,才能實(shí)現(xiàn)開采效率的提高。但是在部分礦區(qū)的煤炭開采過程中還存在著多種安全隱患,嚴(yán)重威脅著工作人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。第一,采煤技術(shù)的不合理使用,如果在煤炭開采期間,相關(guān)技術(shù)人員沒有對(duì)施工附近的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行足備的考察,盲目使用爆破技術(shù),如果爆破的指標(biāo)超過了地質(zhì)的可承受范圍,就會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)塌方,嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全。第二,在煤炭開采之前,相應(yīng)的負(fù)責(zé)人應(yīng)該向工作人員明確采煤施工規(guī)范,如果施工人員的開采操作失誤明顯,將有可能對(duì)工作人員的安全造成一定的威脅。第三,防護(hù)措施不到位,部分煤礦井開采區(qū)在對(duì)工作人員進(jìn)行個(gè)人防護(hù)時(shí),如果防護(hù)措施不夠健全,比如在煤礦井的高濃度粉塵環(huán)境中,工作人員吸入了大量的粉塵顆粒,容易對(duì)個(gè)人身體健康造成極為嚴(yán)重的損傷。

(四)環(huán)境問題

部分煤炭企業(yè)缺乏自然環(huán)境的保護(hù)意識(shí)[2]。煤礦井的長(zhǎng)期開采雖然能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起到良好的助推作用,但同時(shí)也不可避免的對(duì)周圍的地質(zhì)穩(wěn)定程度造成了不可逆的消極影響,如果煤礦井附近的地質(zhì)松動(dòng)明顯,穩(wěn)定性不佳,在受到震動(dòng)后在很大程度上會(huì)出現(xiàn)塌方事故,不僅會(huì)威脅工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,而且還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)產(chǎn)生破壞,影響地域的生態(tài)平衡。不僅如此,煤炭開采過程中產(chǎn)生的大量污染源都會(huì)如廢氣、廢渣、廢水等“三廢”未經(jīng)處理流入自然生態(tài)中,嚴(yán)重威脅了生態(tài)環(huán)境中的生物多樣化和自然生態(tài)。當(dāng)下,不少主營(yíng)煤炭開采的企業(yè)尚未貫徹好“既要金山銀山,又要綠水青山”的可持續(xù)發(fā)展理念,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。

二、解決采煤工程中問題的對(duì)策

(一)優(yōu)化升級(jí)采煤設(shè)備的性能

采煤設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與煤炭開采的效率息息相關(guān),提升采煤設(shè)備的質(zhì)量,優(yōu)化采煤設(shè)備的性能對(duì)煤炭開采的效率具有積極的促進(jìn)作用。因此,相關(guān)負(fù)責(zé)煤炭開采的企業(yè)在設(shè)備方面應(yīng)該有所動(dòng)作,一方面,加大資金成本投入,推動(dòng)用于煤炭開采的設(shè)備性能升級(jí)和新型設(shè)備的引進(jìn),依靠先進(jìn)的采煤設(shè)備來提高煤炭的開采量,以增值更大的經(jīng)濟(jì)效益和煤炭資源提取量。另一方面,應(yīng)該定期開展對(duì)工作人員的培訓(xùn),帶領(lǐng)負(fù)責(zé)煤炭開采人員學(xué)習(xí)新型設(shè)備的使用、養(yǎng)護(hù)與維修,確保工作人員能夠良好的掌握設(shè)備的使用與后期維護(hù)。針對(duì)每次設(shè)備的改造升級(jí)和新設(shè)備的引進(jìn),可以開展兩到三次的培訓(xùn),幫助工作人員認(rèn)知、了解與夯實(shí)設(shè)備理論基礎(chǔ)和實(shí)際操作要點(diǎn),確保設(shè)備的性能可以最大程度的發(fā)揮出來。除此之外,在支護(hù)設(shè)備方面,相應(yīng)的企業(yè)也要提高重視程度,支護(hù)設(shè)備關(guān)乎著工作人員和采煤設(shè)備的安全,所以支護(hù)設(shè)備的質(zhì)量保障尤為重要,要認(rèn)真檢查和測(cè)定支護(hù)設(shè)備的使用壽命,針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)老化、松動(dòng)、腐蝕銹蝕等現(xiàn)象存在的支護(hù)設(shè)備應(yīng)及時(shí)替換,提高支護(hù)設(shè)備的質(zhì)量,為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全以及采煤設(shè)備的安全提供必要的保障。

(二)選擇合適的煤炭開采技術(shù)

1、煤炭開采技術(shù)的科學(xué)化運(yùn)用

(1)爆破開采技術(shù)

爆破開采技術(shù)是傳統(tǒng)煤炭開采技術(shù)的主要方式,以炸藥爆破手段對(duì)煤炭原材料直接進(jìn)行爆破開采。正常情況下,可以分派指定數(shù)量的人工和采集設(shè)備來對(duì)爆破落下的煤炭進(jìn)行采集,并裝到運(yùn)輸車中完成運(yùn)送工作。具體流程可以分成兩大部分,一部分是爆破,一部分是運(yùn)輸。前者需要工作人員尋找到合適的煤層爆破點(diǎn),然后完成鉆孔、炸藥填裝以及引線拉扯等引爆工作;后者是依靠人工利用鏟具或鍬具來對(duì)爆破下來分散的煤塊進(jìn)行采集并集中裝運(yùn)到運(yùn)輸設(shè)備中。爆破開采技術(shù)下煤塊的散落面積較大,而且需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,開采效率較低,大型的煤礦企業(yè)注重煤炭的開采效率,爆破技術(shù)并未大規(guī)模使用,但是對(duì)于煤層較薄、大型機(jī)械無法開展工作的情況下,爆破技術(shù)具有明顯的作用,一些中小型的煤炭開采企業(yè)還堅(jiān)持著爆破開采技術(shù)的運(yùn)用。

(2)機(jī)械開采技術(shù)

機(jī)械開采技術(shù)主要是通過機(jī)械設(shè)備在采煤工作面進(jìn)行作業(yè)來完成煤炭開采一系列流程[3]。先是利用采煤機(jī)對(duì)煤層進(jìn)行鉆進(jìn)和破碎,破碎的煤炭掉落進(jìn)提前預(yù)備好的刮板運(yùn)輸機(jī)中,并按照鋪設(shè)的軌道進(jìn)行運(yùn)輸,最后利用支架對(duì)整體的工作面進(jìn)行固定。機(jī)械開采技術(shù)具有減少人力資本、安全性能高、粉塵量小等優(yōu)勢(shì),適合大多數(shù)煤礦井下作業(yè),在我國(guó)的煤炭開采行業(yè)中得到了較為普遍的應(yīng)用。

(3)水力采煤技術(shù)

水力采煤技術(shù)主要是利用高壓水流對(duì)煤層進(jìn)行破碎并通過水力來完成提取、運(yùn)輸?shù)炔杉鞒?。該技術(shù)的工藝較為簡(jiǎn)單,沒有過多的復(fù)雜性,而且開采效率較高、裝備搭配靈活,安全性也有較高的保障。針對(duì)一些穩(wěn)定性能不佳、傾斜幅度大和一些煤層不規(guī)則的煤層可以考慮使用水力采煤技術(shù)對(duì)煤層進(jìn)行破碎開采。

2、考察周圍地質(zhì)情況

在采煤過程中,采煤技術(shù)的應(yīng)用要避免盲目性和隨意性,需要相關(guān)人員根據(jù)具體情況具體分析,及時(shí)考察煤礦井附近的地質(zhì)情況和水源狀況等自然條件的限制,并將這些限制性因素綜合進(jìn)煤炭開采中,在權(quán)衡利弊之后選擇合適的煤炭開采技術(shù)。例如,如果煤礦井周圍的地質(zhì)松散脆弱,穩(wěn)定性不佳,就不適合使用震動(dòng)幅度大、效果劇烈的煤炭開采手段,以爆破技術(shù)為主的開采方式就不適合在這樣的地質(zhì)條件下應(yīng)用,如果未經(jīng)考察便任意使用開采技術(shù),勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重的危害。再如,煤礦井的縱深如果已經(jīng)毗鄰水源,工作人員在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),就要充分考慮水采方式的應(yīng)用是否會(huì)對(duì)水源造成污染,影響水質(zhì)等方面的問題,避免在實(shí)際施工中出現(xiàn)類似問題,進(jìn)而導(dǎo)致與當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)生爭(zhēng)執(zhí)等不必要的麻煩。

3、不斷研發(fā)新技術(shù)

隨著我國(guó)煤炭開采工程的深挖,將會(huì)遇到越來越多類型的新問題,現(xiàn)有的煤炭開采技術(shù)未必可以適用于更加縱深的煤礦井作業(yè)。因此,為了能夠幫助工作人員在開采技術(shù)的選擇上有更多回旋的余地,相應(yīng)的煤炭開采企業(yè)應(yīng)該加大科技研發(fā)力度,不斷創(chuàng)新煤炭開采技術(shù),避免因原有的開采技術(shù)不適應(yīng)縱深煤礦井的煤炭開采而導(dǎo)致開采效率低下或易造成開采事故等問題的出現(xiàn)。另外,如果煤炭開采企業(yè)的開采技術(shù)相較于其他同類型企業(yè)的技術(shù)更加先進(jìn),將會(huì)顯著提升企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)一步拓寬企業(yè)的發(fā)展空間,帶動(dòng)企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)企業(yè)在新技術(shù)的作用下獲得較高的利潤(rùn)之后,就可以再分流出一部分資金專門用于技術(shù)研發(fā),從而為開采技術(shù)的不斷演變、升級(jí)和新型技術(shù)種類的研發(fā)奠定資本基礎(chǔ)。在雙方循環(huán)往復(fù)、相互促進(jìn)下,企業(yè)的煤炭開采量和經(jīng)濟(jì)效益都得到了穩(wěn)步提升。

(三)提升采煤工程現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平

1、樹立安全意識(shí),嚴(yán)守行為準(zhǔn)則

在采煤工程中,煤炭開采企業(yè)想要保證煤炭開采的正常運(yùn)行,除了在設(shè)備和技術(shù)方面下功夫之外,還需要對(duì)施工期間的安全管理給予足夠的重視。企業(yè)管理層人員要樹立安全開采理念,在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行全體職工的煤炭開采安全教育講座,動(dòng)員廣大勞動(dòng)工作人員認(rèn)真聽取有關(guān)煤炭安全開采的注意事項(xiàng),豐富和提升一線員工和一線領(lǐng)導(dǎo)人員的安全理念認(rèn)知水平。工作人員在煤炭開采期間能夠科學(xué)合理運(yùn)用開采技術(shù)與開采設(shè)備,可以正確識(shí)別和判斷安全隱患,進(jìn)而從工作人員的主觀層面降低了安全事故發(fā)生的概率。除此之外,煤炭開采的現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員要為工作人員明確開采紀(jì)律,確保工作人員的開采行為符合各項(xiàng)開采標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)煤炭開采的準(zhǔn)確化和規(guī)范化。對(duì)于工作人員在施工期間的違規(guī)行為要予以懲罰,并以身作則,發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)的先鋒帶頭模范作用,事無巨細(xì)都堅(jiān)持以行為標(biāo)準(zhǔn)作為衡量工作的標(biāo)尺,進(jìn)一步彰顯行為標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性,降低因工作人員工作不達(dá)標(biāo)而引發(fā)的安全隱患。

2、制定完備的采礦方案

采礦方案的制定是否科學(xué)、完備,對(duì)采煤工程的實(shí)際工作效率具有不可忽視的影響。煤礦的開采方案是煤礦采集作業(yè)的綱要,總領(lǐng)性的記錄了施工作業(yè)中各方面的要點(diǎn),如采煤所選的技術(shù)、負(fù)責(zé)開采的設(shè)備、開采的地點(diǎn)、地質(zhì)要素和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等多樣化的內(nèi)容,其中安全管理也是煤礦開采方案中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員在對(duì)采礦方案進(jìn)行編制時(shí),針對(duì)安全管理一項(xiàng),需要調(diào)出以往煤炭開采工程中常出現(xiàn)到了安全事故類型并抄錄事故發(fā)生的原因。據(jù)此來作為本次采礦方案中安全管理應(yīng)急預(yù)案制定的重要參考材料。如果在采煤工程的場(chǎng)地中不慎出現(xiàn)了與以往同類型的安全事故,就可以及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,將事故發(fā)生的影響降到最低。

3、加強(qiáng)政府部門的監(jiān)管

政府部門介入煤炭開采的全過程。加強(qiáng)對(duì)煤炭企業(yè)的開采工作監(jiān)管力度,能夠真正落實(shí)企業(yè)的安全管理工作[4]?，F(xiàn)階段,煤礦井的情況越來越復(fù)雜,誘發(fā)安全事故的因素包含于各個(gè)方面,企業(yè)想要對(duì)這些因素進(jìn)行全方位的管控就需要建立起一套安全管理制度,在一線開采現(xiàn)場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)層負(fù)責(zé)人要將安全管理制度向采煤工作人員進(jìn)行明確,嚴(yán)格要求工作人員的開采行為要在安全管理的制度框架之內(nèi),不允許任何情況的逾越。但是在安全管理制度的實(shí)際貫徹落實(shí)中,一些經(jīng)驗(yàn)欠缺、管理能力不足的現(xiàn)場(chǎng)管理人員在落實(shí)安全管理制度時(shí),抱有僥幸態(tài)度,沒有將安全管理的各項(xiàng)規(guī)章制度條例向工作人員傳達(dá)明確,進(jìn)而可能導(dǎo)致工作人員的部分行為操作超出了安全管理制度允許的范圍,從而為安全事故的引發(fā)埋下了隱患。有鑒于此,政府相關(guān)部門要定期對(duì)采煤工程進(jìn)行安全檢查,檢測(cè)煤炭企業(yè)在開展采煤工作時(shí),是否制定了相應(yīng)的安全管理?xiàng)l例和安全管理責(zé)任制以及是否切實(shí)落實(shí)。通過政府部門的監(jiān)管,將有效提升采煤工程的安全等級(jí),預(yù)防企業(yè)管理人員因制度落實(shí)虛假而誘發(fā)安全事故的現(xiàn)象出現(xiàn)。

(四)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理

1、及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,采取環(huán)保措施

首先,煤炭開采企業(yè)要及時(shí)轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念,不能以追求利益這樣片面的思想觀念作為整個(gè)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。在環(huán)保理念日益深入人心的大趨勢(shì)下,煤炭開采也應(yīng)該重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù),堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)保的理念雙結(jié)合,實(shí)現(xiàn)二者的統(tǒng)籌發(fā)展。其次,工作人員用于煤礦開采的采煤技術(shù)在研發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)朝著綠色化、環(huán)?；姆较虬l(fā)展,杜絕以環(huán)境為代價(jià)來提高煤炭開采量的采煤技術(shù)。最后,采煤企業(yè)應(yīng)引進(jìn)“三廢”處理設(shè)備,廢水、廢氣和廢渣等固體廢棄物要經(jīng)過相對(duì)應(yīng)的設(shè)備加工處理達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)行排放,最大限度的煤炭開采為環(huán)境帶來的污染。

2、采煤塌陷區(qū)復(fù)墾

對(duì)于采煤工程中出現(xiàn)的塌陷區(qū)域可以利用復(fù)墾手段將該部分區(qū)域土地修復(fù)成耕地水準(zhǔn),來實(shí)現(xiàn)正常的農(nóng)作物種植生產(chǎn)。具體的操作技術(shù)可以分為以下幾種:

(1)土方回填

想要將采煤塌陷區(qū)恢復(fù)成正常的耕地就要對(duì)原有的塌陷區(qū)進(jìn)行填埋,便涉及到了土方填埋技術(shù)。在回填之前要以實(shí)際情況為基準(zhǔn)進(jìn)行合理標(biāo)高,避免出現(xiàn)與塌陷之前的地面標(biāo)高差距過大的問題。在取土方面,取土的實(shí)際面積要考慮塌陷區(qū)的形狀和面積,并確定土坑坡的比值,被取土地域可以形成一個(gè)人工湖用以調(diào)節(jié)生態(tài)平衡和增強(qiáng)美觀性。

(2)生物復(fù)墾

對(duì)于塌陷區(qū)域面積過大而且穩(wěn)定性特殊不穩(wěn)定的區(qū)域,可以選擇不用加工處理而是進(jìn)行直接利用[5]。例如,通過生物手段來對(duì)該地域的塌陷進(jìn)行長(zhǎng)期的緩慢修復(fù),具體的生物手段可以采取網(wǎng)箱進(jìn)行水產(chǎn)品的養(yǎng)殖、水生種植物的種植等。如果該部分地域的生態(tài)環(huán)境和氣候條件適合林業(yè)種植,可以選擇引進(jìn)一定量因地制宜的樹種來實(shí)現(xiàn)還林,進(jìn)一步調(diào)養(yǎng)和改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述,我國(guó)煤炭能源的開采量和儲(chǔ)備量漸漸跟不上社會(huì)中的能源消耗,所以采煤工程要通過對(duì)設(shè)備、技術(shù)、安全、環(huán)境等方面的管理來實(shí)現(xiàn)煤炭開采量的提高兼顧環(huán)境的治理與保護(hù),既保障了社會(huì)所需求的煤炭資源,又實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧發(fā)展,助推了煤炭開采的可持續(xù)進(jìn)程。