采礦工程施工方案范文

時間:2023-12-19 18:04:27

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采礦工程施工方案

篇1

關鍵詞:采礦工程;不安全技術因素;對策

安全是采礦工程建設順利進行的保障。只有安全得到保障,才能保證企業又好又快的發展,因此,新時期背景下的礦山企業的管理人員需要高度認識采礦工程建設過程中不安全技術因素帶來了惡劣后果,并且采取行之有效、與之對應的策略,從而為采礦工程保駕護航,進而保證工作人員的人身安全以及提高企業的經濟效益。

1采礦工程中不安全技術因素分析

就現階段的情況而言,采礦工程中的不安全技術因素包括:(1)井巷施工方面。井巷工程也是采礦工程建設中極為關鍵的施工環節。由于在設計階段對地質地貌等實際情況考察不足或規劃不符合實際情況,又或者施工方案中指標和參數的計算出現誤差或者失誤,這些技術原因都會造成危險系數增加進而導致嚴重的事故出現,比如在彎道井巷施工的過程中曲率半徑選取不當、在中部車場為節省成本采取單道起坡設計、采取下部車場設計位于彎道處等。(2)巷道施工方面。巷道施工環節,由于未根據施工的要求進行拓展或沒有合理制定腰線的相關標準和規范,導致下部車場軌道過于狹窄、安全間隙過小,腰線設計過高或過低,從而導致施工工程不能安全開展,一旦出現的現象,不僅會導致事故多發,威脅施工人員的生命安全,而且會影響采礦工程施工質量、施工進度,埋下安全隱患。(3)采掘工作面方面。在采礦工程建設過程中,采掘作業是一個至關重要的技術環節。由于前期調查研究不足或其工作面相關指標和系數設計規劃不合理,如切眼和分斜坡切口的開口方向不合理、在急傾斜每層主斜坡設計過程中坡度設計過小或過大、反眼坡度設計過大或拐彎處過多等,都會增加采礦施工的危險性,嚴重影響采礦工程的經濟效益。

2不安全技術因素的解決策略

基于上述分析的不安全技術因素,提出以下解決策略。(1)井巷施工方面的應對措施包括:①在中部車場條件允許的情況下,選用雙道起坡技術。盡管單道形式可以減少工程量,降低建設成本,但是,采用單道起坡使得打點鉤工作人員在重車或者材料下放的情況下,需要立在岔道的地方實行人工主推,增加了工作人員的風險,因此,在條件允許的情況下,采用雙道起坡技術可以保證井巷車場建設的安全性和穩定性;②在巷道設計規劃方面,需要保證曲率半徑設計的合理性,包括彎曲半徑指標、拐彎數量等。在條件允許的情況下,減少巷道彎度,將曲率半徑控制在12米或15米,保證運輸施工材料或者將礦產資源運出的過程的安全性;③彎曲巷道工程車場設計應保證位置合理。首先對采礦區域進行全面系統的調查研究,隨后,綜合巷道運輸方案,設計彎曲巷道車場位置,確保駕駛員視野開闊且能看清前方信號,同時,在條件允許的情況下將車場選擇在直線上,從而保證采礦區域中下部車場的安全性和穩定性。(2)在巷道施工方面的具體的措施包括:①在下部車場軌道設計和施工方面,在條件允許的情況下確保雙軌間的安全距離不小于1.4米,從而有效的降低了運輸過程中發生剮蹭的概率,減少了不必要的安全風險;②在巷道設計方面,需要根據實際應用情況,保證墻高設計合理,通常確保保墻高度不低于1.2米,從而避免采出現如由架線不當造成的觸電等不安全事故;③在巷道腰線設計方面,利用測量儀器每隔30~50米進行測量,避免腰線、中線偏移。從而避免由于腰線高度設置得過高或者過低引發的安全事故和隱患。(3)在采掘工作面方面的具體的措施包括:①在切眼操作方面,嚴格控制切眼開口的方向、長度及相關參數。切眼開口需要沿著煤層的正傾斜方向,且需要達到足夠的長度,從而極大地降低了切眼的三角帶煤柱出現跨幫事故的概率;②在急傾斜煤層施工方面,需要沿著煤層偽斜方向施工,同時確保主斜坡設計坡度符合施工標準,主斜坡的坡度和設計值最好保證在23度以上,從而確保煤炭在重力作用下能夠自溜,提高采礦工程施工的效率并減少安全隱患;③在掘進工作面方面,科學選擇運輸巷拔口位置,科學設計運輸巷的正反拔口,同時,外開口巷道牛鼻子位置與內開口巷道刷大點位置之間的距離不小于8米。

篇2

關鍵詞:充填采礦;技術;問題

引言

經濟全球化造成了多數國家對礦產資源需求量的不斷增長,這樣的時代背景促進了礦業開采技術不斷進步和發展。充填采礦技術具有實踐經驗的支撐,它對采礦的效率具有很大程度的提高作用,也有利于對環境的保護,提高礦產資源的利用效率。但是同時,充填采礦技術還存在著一定的技術缺陷和發展空間,需要具體問題具體分析,找出問題的解決辦法。因此,本文圍繞著充填采礦技術存在問題和解決策略展開論述,希望能為充填采礦技術的發展提供一些參考和建議。

1充填采礦技術的優勢

充填采礦是指在開采礦產的過程當中,在周圍巖石層不穩固的地區采用物料回填的方式對采空區進行填充,提升周圍礦石的穩定性,從而最大限度地保障巖石層的穩固性,防止在礦產資源開采之后周圍巖層失穩造成垮塌。充填采礦技術還被利用在開采廢料的處理問題上,將采礦過程中產生的固體廢棄物進行無害化處理,從而達到保護生態環境的目的[1]。隨著社會對礦產資源的需要量增長,礦業開采技術也應當與時俱進,體現環保的目的和要求,響應環境保護的時代號召,這也是當前礦產開采工作的重要環節。因此,充填采礦技術在礦業領域得到了充分應用和推廣,成為當前礦業開采的重點開發技術之一,它具有靈活性強、資源利用率高、清潔無污染等多重亮點,因此我們應當加強對充填采礦技術的運用和研發,以促進采礦行業的持續發展。

2當前階段充填采礦技術存在的問題

2.1技術本身存在改進空間

當前階段,充填采礦技術自身存在一定的問題和發展空間。因此在采礦開始之前應當制定較為合理的方案和規劃,并且對現場作業的工作人員進行培訓和指導,鍛煉他們專業化的水平和能力,加強采礦隊伍的職業技能培訓,確保采礦設計方案安全合理,使充填采礦技術在實際操作當中能夠得到充分發揮和施展。當前,我國的礦業開采需求量不斷增大,導致了當前的采礦設備和技術已經無法滿足采礦行業的需求,不善于結合先進的技術手段來改進設備,從而導致開礦機械的自動化和智能化水平較低,導致了礦業開采的速度和質量不高,因此要加大力度對采礦設備進行研發和實驗,加強采礦設備的先進性[2]。另外一方面,傳統的采礦管道在運輸的過程當中經常出現管道堵塞現象,這一點應當引起工作人員的注意,將排壓設備的壓力與流量相結合,使填充管道的濃度保持在標準數值之內,是采礦作業安全高效的開展。

2.2充填材料的問題

在進行充填材料的選擇時,應當綜合考慮到多方面的情況,包括材料的物理和化學性質等,特別應當考察填充材料的骨料和膠結結構,綜合考量材料的溫度、濕度和抗壓力度等多方面的情況,最終再做出篩選,當前的充填材料選擇工作尚存在著一些問題,例如物理性質不穩定、篩查機制建設不完善等,這些問題都會導致礦業開采的過程可能會出現采空區塌陷等問題,這些都需要相關領導加強重視。

3充填采礦技術的發展建議

3.1對采礦的技術進行合理選擇

在礦業開采的過程當中,如果選擇了不恰當的采礦技術,將會產生嚴重的后果,甚至直接將導致采礦行動的失敗,究其根本原因,問題出在工程施工方沒有結合開采地區的地質和水文情況進行綜合考慮,導致挑選的施工方案不適合此地的地形地貌特征,從而導致礦業工程在開采的過程當中出現過一些問題,使礦業開采的質量和產量下降,礦石的回收率也不高[3]。另外,當采礦地區的地勢存在較大差異時,采用了錯誤的開采方式會導致后續的礦產開發工作也出現一些問題。因此,在這一項技術的實際運用過程當中,首先應當結合開采地區低地質、土壤等實際自然情況制定合適的開采方案,用數據的形式表達出來,結合收集的資料進行自然地理條件的綜合分析,定制最為合適的采礦方案,并進行采礦填充技術的篩選。另外一方面,應當從材料源頭抓起,加強對采礦填充材料的選購和篩查,把好材料質量關,使得采礦填充材料的質量得到根本性質的保證,使得采礦工作得到完整的基礎和物質保障。否則一旦填充材料出現了問題,將會導致采礦填充工作出現嚴重的質量安全隱患,因此應當將充填材料的安全考察放在首位,之后再對充填工作的技術和環節進行選擇和考察,使得過程能夠保質保量的完成,制定合理化、具有可操作性的過程實施方案,并進行嚴格的實驗和檢查措施,在這一過程中,應當安排專業人員對充填工程的每個環節的安全性和合理性進行評估,保證礦業開采工作在實際工作中能夠順利運行。

3.2加強研發充填材料

當前階段的充填工作中,充填材料在一定的程度上還能夠滿足需求,但是我們應當樹立憂患意識,使得充填材料的數量和質量能夠穩定增長,始終滿足社會對于礦業開采的需求,否則在不斷進步的社會環境下,很快就會出現供不應求或者捉襟見肘的情況。應當加強對新型充填材料的研發,創新材料的材質和性能,提高填充材料的強度和承載能力[4]。當前填充采礦技術包含的工藝較為廣泛,很難做到以偏概全,因此應當采用靈活化的材料開發模式,針對流動性生產進行填充新材料的研究,減小填充采礦的工作難度,提高舊有材料的伸展性和壓縮性能,提高填充材料的環保性能,使得礦業開采在滿足開采需求的同時兼顧環境保護的需求。同時,應開發高新材料,提高充填物料物理、化學特性,解決堵管、初凝時間、充填周期等問題,進一步提升充填工藝的適用性,使之滿足采礦活動的需要。

3.3加強對充填設備的建設

充填采礦工程需要一定的設備和機械來進行作業,因此在一定程度上應當加強對工程填充設備的建設,解決現有的充填機械頻繁出現故障而導致的開采效率下降等問題,有關的工作部門應當切實加強對充填設備的建設和研發,結合先進的充填設備制造經驗,利用先進技術加強對充填設備的建設和改進,加強機械制造技術的研發和推廣,將先進的技術內化為自身的機械制造技藝,加強對我國礦業開采的模式轉型,為我國的采礦技術奠定堅實的基礎[5]。另外一方面,在充填采礦的管理制度上應當加強建設,突出采礦管理的重要性,使采礦技術得到管理人員的重視,加強安全生產責任意識,為工程建設良好的開采規劃,保證相關的工作人員在工作中能夠做到兢兢業業,遵守紀律,保證充填采礦工作得以安全運行。

篇3

關鍵詞:礦井施工;組織設計;經濟

引言:

礦井施工組織是對礦井各建設階段的建設順序、施工方案、組織與管理方式等進行統籌安排。所謂優化就是對上述安排進行定量和定性的分析,研究如何以最少的消耗來組織建設項目的施工,以取得最大的經濟效益。現代施工組織設計的核心是以方案優化為重點,以經濟效益為中心。因此,經濟優化是現代施工組織優化的重要內容。

任何建設方案都反映出一定的經濟效果,衡量其經濟效果的指標有建設工期、建設投資、建設期盈利以及建設期利息等。施工組織經濟優化的目的就是要盡量使這些指標達到最優。

1 礦井建設總工期優化

1.1 礦井建設合理工期的概念

礦井建設總工期是指礦井從施工準備開始至礦井建成為止的全部時間。合理的總工期應該是根據現場的實際條件,采用先進合理的工程進度指標,經過施工組織優化所確定的工期。它是在礦井建設經濟效益最大化目標下的最優工期。因此,它不同于傳統意義上的最短工期和建造成本的最低工期。合理工期應包括三個方面的含義:一是建設方案技術上的可行性;二是安全上的可靠性;三是經濟上的合理性。

1.2 礦井建設總工期合理性分析模型

通常人們希望盡早建成工程項目,使其盡快發揮投資效益。但要縮短工期就必須采取相應的措施,需要增加相應的費用。因此,在確定施工方案時首先要對方案進行成本效益分析,綜合評價其經濟效果以決定取舍。縮短建設工期的經濟收益主要應考慮節省投資和提前出煤兩個方面的因素。

1.2.1 投資節省計算模型

投資節省效益主要表現為礦井建設可變費用(人工費、施工機械使用費、井巷工程輔助費、現場經費、企業管理費、建設單位管理費及投資利息等)節約額、建設期貸款利息減少額與扣除措施工程費用增加額之后的動態余額。

如果一個m年建設期的工程項目(甲方案)工期提前m而在(mm)年后建成(乙方案),甲方案逐年投資為乙方案逐年投資為貸款年利率為i,則兩個方案在建成時的總投資分別為:

1.2.2 提前出煤效益計算模型

提前出煤效益是指由于工期縮短而使礦井提前建成提前發揮投資效益所獲得的利潤。若考慮時間價值因素,則至乙方案投產時的利潤折現值為:

式中:E為貼現至投產年的利潤現值;Et為第t年的利潤。

1.2.3 縮短工期方案經濟評判模型

令B1表示縮短工期方案的經濟效益,則

若B1≥0則說明縮短工期方案在經濟上是合理的,應當采納;反之則不合理,不應采納。在對所有縮短工期方案都進行經濟合理性分析之后,在施工組織設計中采用那些經濟合理的方案便會得到合理的建設工期。

2 礦井建設投資優化

2.1 礦井建設投資劃分

礦井建設總投資從施工的角度可分為永久工程費用和臨時工程費用。永久工程是指那些礦井初步設計提出的為滿足礦井投產后的正常生產、生活以及環保等需求所必需的工程;臨時工程是指施工企業為進行建筑安裝工程施工所必需的生產和生活用的各種臨時性設施,一般要在礦井正式移交前予以拆除(井巷工程除外)。

2.2 利用永久工程建井與總投資的關系

為了降低礦井建設總投資,人們提出了充分利用永久工程建井,減少臨時工程投資的方案,并在實踐中取得了一定的經濟效果。但同時也存在一些問題:一是增加了施工準備期的工作內容,加長了準備階段的工期,使前期投資比重加大,增加了建設期利息;二是有些永久工程或設備在施工企業使用了若干年后,到投產時往往已經處于損壞或半損壞狀態,國家或企業不得不進行維修甚至更換新的設備,最終造成總投資的增加,而不是節約。因此,利用永久工程或設備在建設單位又有了阻力,從而造成了大量工程來臨膨脹,同樣給國家和企業造成經濟損失。

由此可見,過多或過少地利用永久工程建井都將造成礦井建設總投資的增加。在施工組織設計中合理確定利用永久設施建井的規模和時間,是確保礦井建設投資最省的重要措施。

2.3 利用永久或臨時工程費用要素

(1)擬利用的永久工程造價Ⅰ永、提前建造年數n及利用年數n、使用費C永。一般永久工程造價高于臨時工程造價,擬利用的永久工程需要提前施工,永久設備要提前購置和安裝,這將導致貸款利息的增加。

(2)永久工程或設備移交前的維修費C維。

(3)臨時工程造價Ⅰ臨及殘值R臨。

(4)臨時工程或設備使用費C臨。

2.4 利用永久工程建井經濟合理性評判模型

令B2表示利用永久工程建井方案的經濟效益,則

若B2≥0說明利用該永久工程建井在經濟上是合理的,否則不宜利用(能使建井工期縮短的除外)。

3 建設期盈利優化

3.1 礦井建設期間盈利的可能性

煤礦建設的特點之一是與礦井配套的單項工程多,如洗(選)煤廠、自備熱電廠(或熱電車間)、鐵路專用線等。這些配套項目既制約礦井的正常生產,又具有獨立發揮投資效益的能力。在通常條件下,這些配套項目應與擬建礦井主體的建設進度相適應,最終與礦井同步投產運行。但在下列條件時可提前建設配套項目,提高建設期的盈利水平。

(1)配套項目在技術上可實現提前建設、獨立運營;

(2)選煤廠有足夠的原料煤來源;

(3)施工電源難以解決或需建造大量的臨時輸電線路;

(4)公路運輸能力低,費用高,難以滿足建設需要;

(5)經技術經濟論證,提前建設配套項目經濟效益較好。

3.2 配套項目提前建設經濟分析要素

(1)配套項目提前建設投資額I,建設期生產年數n;

(2)建設期逐年產量Qt(t=1,2,???,n);

(3)固定生產成本CF,單位產品可變成本CV,產品綜合售價P;

(4)若不提前建設自備電廠,采用臨時供電系統所需投資I臨電。

3.3 配套項目提前建設經濟合理性評判模型

(1)選煤廠或鐵路專用線提前建設合理性評判模型。令B3表示提前建設的經濟效益,則

評判標準:B3≥0

(2)自備電廠提前建設合理性評判模型。令B4表示提前建設的經濟效益,則

評判標準:B4≥0

在礦井建設施工組織設計中,對于那些在建設期間就能夠發揮一定經濟效益的盈利性工程,應根據現場的實際條件,經技術經濟論證后合理安排開竣工時間,使其在建設期間發揮最大的經濟效益。

4 建設期利息優化

4.1 施工組織設計與建設期利息

建設期利息是礦井建設總投資的組成部分,與施工組織安排有著密切的關系。建設期利息最低原則是指在資金投入量一定的情況下,通過合理安排,盡量減少建設資金的無效占用時間,使建設期利息達到最低。在礦井建設三類工程網絡計劃圖中,一般非主要矛盾線上的單位工程都有一定的時差。從理論上講,按最晚開工時間組織施工是利息最低的方案,但因此會降低工期的可靠性,進而影響項目總工期。因此,在施工組織設計中應留有一定余地,并根據不同情況對礦建、土建、設備及安裝工程做出不同的安排。

4.2 建設期利息優化分析要素

(1)網絡計劃中某非關鍵工程最早開工時間T E S( j )和最遲開工時間T L S( j ) , 則時差Tj = T L S( j )―T E S( j ) (j= 1,2,???,n);

(2)網絡計劃中某非關鍵工程的投資Ⅰj;

(3)網絡計劃中非關鍵工程個數n;

(4)施工組織設計確定的開工時間T D S( j ) , T E S( j )≤T D S( j ) ≤T L S( j ) , 則實際時差Tj= T L S( j )―T D S( j )。

4.3 建設期利息優化評判模型

由于建設期利息的合理性與施工進度計劃中非關鍵工程的時差利用程度直接有關,因此,只需對非關鍵工程的網絡時差利用效果系數K進行計算,即可對建設期利息的優化作出評判。K值由下式求出,即

根據實踐經驗,對于井巷工程和井下安裝工程,若K=0.65―0.75;對于土建工程和地面安裝工程,若K=0.75―0.85即可認為施工組織設計在確保礦井建設總工期的前提下實現了建設期利息最低。

5 結束語

對礦井建設項目的總工期、投資、建設期盈利及利息進行了優化給出了各自的定量分析模型,有助于提高礦井建設施工組織及管理水平。

參考文獻:

[1] 楊維好等.特殊地層條件下井壁破壞治理與防治技術研究之一[J].中國礦業大學學報.1996(4):1~5.