采礦工程中的采礦技術及施工安全研究

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摘要：隨著經濟的快速發展，對資源的消耗越來越大，為了全面滿足經濟發展需要，則需要創新研究開采技術，在保證資源開采的同時，保護環境維護生態。采礦工程對社會發展具有十分重要的現實意義，在煤炭資源開采過程中，其工作環境艱苦、難度最大、風險最高，只有全面保證先進的技術，才能確保人員安全，深入研究煤礦開采施工技術，才能確保開采的安全。文章主要通過對煤礦開采過程中采礦技術探討，全面提出安全措施，以此，盡可能保證煤炭資源開采安全，提高生產量，保證經濟全面發展需求。

關鍵詞：采礦工程；煤礦開采；采礦技術；施工安全

經濟的快速發展，對資源需求增加，對于煤礦產業來講，其開采質量決定了經濟發展程度，隨著整體社會需求的加大，必須要提高開采技術能力，這樣，才能形成良好的生產力，達到快速開采目標，從技術角度看，當前的開采創新能力越來越強，已經形成了自動化控制，在技術發展衍生過程中，也出現了諸多采礦新技術，有力支撐了開采工程發展，極大提升了煤礦開采效率。從當前的狀況看，現階段我國煤礦采礦技術越來越豐富，深層井采礦技術、硬頂開采技術、填充開采技術、傾斜厚層開采技術、傾斜薄層開采技術及智能開采技術等均已經得到實證，在實際開采工作中發揮著重要的作用，隨著技術在煤礦采礦中廣泛應用，其作用更加顯著，增強了開采的質量，保證了開采操作的安全。只有全面掌握這些采礦技術，才能實現安全生產的目標，促進我國煤礦行業可持續發展。采礦工程主要是固體礦藏開采，通過科學的開采，滿足各行各業需要，一般開采分為金屬礦開采和非金屬礦開采兩種，非金屬礦開采難度系數大，開采過程中存在較多的不安定因素，煤炭就是其中最為主要的開采工程之一，從我國現有的條件看，中國儲量的礦產資源均能夠進行有效開發，只有不斷創新技術能力，才能在保證開采的同時，避免出現資源浪費，維護國家經濟社會發展。

1煤礦采礦技術特征

1.1采礦技術具有針對性。開采技術不斷增多，只有選擇正確的開采技術，才能確保開采效果與質量，更好地保證安全。當前，我國的煤礦采礦技術類型非常豐富，選用何種采礦技術決定了開采的質量與效率，不同的技術適應不同的開采環境條件，要根據開采環境決定技術形式，采礦技術具有獨特性和針對性。1.2采礦技術具有很大風險。煤礦開采隨時存在安全問題，其開采過程中的風險極大，只稍不注意就會引發安全事故的發生，一般情況下，煤炭開采都是在惡劣的條件下進行，其工作環境非常危險，采礦工程無論是露天挖掘，或是井下開采，均要有良好的技術支撐，根據操作規程進行操作，才能保證安全。1.3煤礦采礦技術具有更新性開采技術不斷創新，隨著技術能力的提升，其技術創新性也在不斷增強。針對煤礦采礦技術風險，不斷進行修正，提高其安全系數，也就是說，在長期采礦過程中，技術更新一直在持續，特別是對一些高危采礦技術在不斷創新與調整，滿足生產需要的同時，保證了人員的安全。

2現階段我國煤礦采礦技術類型

2.1深層井采礦技術。深層井采礦技術是當前最為主要的技術，有效支撐著開采工程，一般情況下，這類技術被應用到煤礦巖石受壓低、沖低壓低及地熱危害較大礦產區，這部分區域是施工重點，主要解決的是礦壓控制、深井通風、井巷布置及瓦斯和低壓防治等工程，全面保證開采條件，提高安全能力。這項技術在第一道施工，在實際的應用過程中，其危險性較高，工作條件艱苦，如果控制不力，則會導致傷亡事故的發生。要全面排除危險隱患，才能保證施工安全。為了進一步提高安全性，在具體的采礦過程中一定要全面提高調查能力，通過數據支撐，把握好重點區域與環節，明確深井圍巖狀態、深井場地環境變化等情況，才能形成科學有采礦方案，提高安全性，保證整體效率提升。雖然技術幾經創新與調整，但當前深層井采礦技術應用情況并不樂觀，依然存在巨大的危險，施工過程安全隱患一直得不到有效排除，如無法準確預知深井作業環境變化、應力檢測難等都影響到了開采的質量，增加了安全隱患。2.2硬頂開采技術。硬頂開采技術也是煤礦采礦中的主要技術形式，在實際操作過程中，其技術應用效果較好，隨著技術的廣泛使用，全面提高了煤炭開采的區域性。技術主要包括硬頂煤開采技術和硬頂板開采技術兩種，需要根據不同的開采環境選擇合理的技術形式。硬頂煤開采技術是綜合開采技術，利用相關的技術支撐，全面提高開采能力與質量，采礦技術包括頂煤深孔爆破技術、高壓注水壓裂技術等。在實際操作過程中，壓根全面保證安全，要注意冒放性的問題，避免出現安全責任事故，在當前的實際采礦過程中，往往會面臨較多的困難，要根據條件環境做好技術選擇。硬頂板開采技術主要是控制類技術，通過一定的計算出分析，全面提高開采質量，保證安全。煤層低壓和埋深分析控制是重要的手段，應用中常常與步距垮落技術結合使用，這樣，就能夠全面提高生產效率，隨時開采煤礦并破碎頂煤，保證了安全，提高了生產效率。2.3填充開采技術。填充開采技術是利用材料填充物對已開采的煤炭空白地帶加以填充，通過填充增加空白區域安全。利用這項技術不但能夠提高生產效率，更能夠在技術支撐下，形成緩解作業，減少采礦作業壓力帶來的危險。采礦技術整體安全性較好，在實際使用過程中，其應用較為廣泛，良好的安全性，能夠提高采礦期間的效率，在全面保證煤礦采礦順利的同時，提高安全性。采用填充開采技術采礦要借助填充物形成地壓管控，使周邊的空白區更加穩固，全面避免圍巖崩落和地表下沉，當前，在使用過程中，一般填充物是膏體，傳統意義上的廢石填充已經不再使用，從根本上提高了技術標準。2.4傾斜厚層開采技術。傾斜厚層開采技術是一次性的技術，要使用過程中需要根據環境條件進行選擇，主要針對緩傾斜厚煤層區域，能夠在實際操作過程中，加強支架結構強度，這樣，能夠提高局部的強度，避免出現滑倒、頂梁焊接縫開裂及四連桿變形等安全問題，在實際使用過程中，這項技術發揮了重要的作用，能夠很好地保護千斤頂進行正常作業，避免出現設備的損壞。2.5傾斜薄層開采技術。傾斜薄層開采技術主要是相對于傾斜厚層開采技術而言，在實際使用過程中，有著廣泛的用途，整體看，適用于緩傾斜薄煤層，這樣的煤炭開采在操作過程中，具有良好安全性和可操作性，從實際應用效果看，煤礦開采率高、設備體積小，能夠在較差環境下，全面提升煤礦采礦效率，保證了生產的安全。2.6智能開采技術。隨著技術的創新發展，開采技術也在創新，智能開采技術則是當下最為主要的技術形態，作為新型采煤技術，主要是依托于信息化技術、計算機技術建立起來的，以信息化為載體，形成了自動化控制與管理，減少了人為操作存在的失誤，保證了開采質量與效率。隨著自動化水平提升，智能開采技術也成為了未來的主要技術，雖然一些技術在使用中，但是技術尚不成熟，還需要在實踐中不斷調整，才能實現智能化控制，比如遙控采煤技術、數字模型模擬技術、自動化機械技術等均是智能化采礦技術。

3采礦工程中的安全施工技術

3.1健全煤礦采礦安全管理制度。制度是安全生產的保障，要全面提高制度執行力，才能提高生產效率，保證安全生產。為實現煤礦采礦技術有效、安全應用，就需要加強制度建設，不斷對現有煤礦采礦安全管理制度進行健全完善，以技術為導向，提升制度保障能力。一般情況下，制度建設與落實要從以下幾方面推進：一是提高安全意識。以煤炭發展現狀為標準，全面結合自身情況，制定并完善科學且有效的采礦安全管理制度，從生產層面加強安全控制，保證生產安全得以落實。根據不同的技術使用情況，規范采礦過程中工藝流程與操作，從規范化、標準化入手，全面引導采礦人員規范化、安全化生產，提升責任意識，保證生產連續性。二是提高責任意識。煤礦采礦涉及到的部門多，工種雜，只有全面加強協調配合，才能保證每一個部門和人員的安全，要通過責任落實，加強管理落實，生產過程中，需要重點構建責任制度、監督制度及獎懲制度，通過各種制度保證生產安全。要以生產目標為依據，成立專門質量安全檢核隊伍，加強日常監督檢查與落實，及時發現問題，對不按要求操作規程的要加以管理，形成科學的考核機制，進一步提高責任意識和安全意識。三是提高知識能力。要不斷提高技術應用能力，對于引進的先進技術，要不斷加強培訓，保證技術得到良好的應用，煤礦企業要嚴格按照相關規范進行培訓，定期組織工作人員學習行業知識，提升知識儲備，跟上時代的發展。3.2根據實際情況開展安全生產規劃。要以實際生產為前提，做好安全保障工作，那么，采礦工程作業前，就需要科學做好整體設計與規劃，有效提高生產能力。一是要對采礦地區地理環境、生產要求做好調查研究，及時做好現場的勘查，根據調查結果，形成可操作性強的方案計劃，制定有關該地區地質情況分析，對可能存在的危害做好應急分析，特別是要重點分析出區域內的災害類型，這樣，才能有針對性的做好預防，避免出現安全責任事故。要對煤炭采空區做好應急處理，免得在開采過程中出現積水問題，影響煤炭生產進度，保護生產人員人身安全。要深入研究好礦難事故，這樣，才能在實際工作中做好預防，全面查明事故成因，找到人為因素與自然因素，通過針對性的計劃，避免出現類似責任事故，有力提升采礦工程安全性。日常也要做好安全演練，提高相關生產人員的安全意識，通過安全意識強化、事故逃生方法求生演練等，讓工作人員能夠在緊急情況下更好掌握方法，減少損失。3.3加大安全職責認證。煤炭生產必須要全面保證安全，這是首要的任務，那么，在進行井下作業時，一定要深入一線現場，做好危害的排除，對于危險性大的地區，要做好全面的設計，排查好具體環境中安全隱患問題，這樣，就能夠在實際生產過程中，有效應對，及時做出正確的選擇。要采用專業檢測手段開展實時性檢測，提出開采現場責任目標，對于相關人員要強化安全責任控制。為了減少損失，還能夠采用保險方式做好管理，保險是我國一項社會風險抵抗重要機制，相關煤炭生產企業要為工作人員投保人身和事業險種，通過技術結合，保證人身安全，有效降低危險系數，解決好人員后顧之憂。3.4做好通風管理。煤礦生產條件艱苦，主要是在下層生產，為了保證良好的通風，則需要做好通風管理，通風也是生產必須的基本條件，更是保證煤礦安全的基礎。全面強化采礦工程通風管理是重點、是關鍵。通風管理主要是確保生產過程中的通風量，避免出現氣流瓦斯超標，維護好井下空氣溫度和濕度，這樣，才能為生產人員提供良好的體力，一般情況下，煤礦通風管理需要做好三個方面的工作，一是檢查好通風死角，要全面做好排查，避免瓦斯快速聚集，影響到人體健康。要對巷道雜物進行清理，避免影響通效果，采礦區附近上隅角采用局部通風。二是優化礦井系統。要全面做好現場設計，優化通風條件，通過科學的設計，保證通風良好，要對礦井通風阻力做好現場的測定，了解礦井通風運行狀況，保證最佳通風效果，才能提高安全質量。三是掘進工作面通風防塵。掘進工作面是單頭巷道，要想實現良好的通風并不容易，只有全面做好局部措施，才能避免出現瓦斯和粉塵濃度超限的問題，確保通風暢通，提高安全性、穩定性。3.5做好頂板管理。煤礦生產過程常常出現頂板事故，這樣的事故是較為多發的，給煤礦企業帶來巨大損失和傷亡，只有全面做好管理，才能確保安全。頂板管理并不復雜，需要科學做好控制，對可能存在危險的區域進行管理，包括巷道頂板、掘進工作面、采空區頂板等，只有管理好幾個重點方向，才能保證生產安全。巷道頂板管理過程中，需要全面對巷道頂板完整性進行檢測，做出正確的分析與判斷，如果出現冒頂則需要采取有效措施加以解決；掘進工作面頂板管理要做好動態預防，避免空頂作業；采空區頂板管理主要是做好垮落預防，避免出現沖擊地壓問題。3.6做好地質勘探工作。采礦工程根本目標就是從地質體剝落所需巖體，為人類提供資源能源。地質勘探是前提，良好的調查是基礎，只有全面保證勘探質量，才能避免安全事故。因此，采礦工程前的地質勘探工作非常重要。通過科學的地質勘探，全面查明地質構造、巖層巖性和含水層，為下一步快速開采提供幫助與參考，當前，物探方法、坑道探測法全面得到應用，只有全面查明地質構造，才能避免嚴重的安全事故。3.7優化煤礦采礦管理模式。要不斷提升標準化生產模式，只有建立起標準精細化管理，才能提升煤礦開采安全，保證開采的整體質量。在煤炭企業開采環節實施標準化、全面化生產安全模式至關重要。要全面提高管理能力，通過對煤礦采礦全過程管理，及時發現問題，做好有效監督。建立起全過程、立體化、全方位管理模型，加強日常控制與監督，要明確各個崗位步驟流程、操作質量、安全標準等，確保采礦工作符合“三全”要求，通過技術方法、效果控制等，強化安全能力，建立生產防范制度，提出可操作性強的風險評估機制和預警機制，降低安全事故對人員、采礦的影響。

4結束語

采礦工程是推動經濟發展的基礎作業，要全面提高工程安全性，進行采礦施工時，要充分重視安全管理工作，嚴格執行安全規范規定。安全管理不能走捷徑，一定要根據實際情況做好控制，保證開采安全。積極加強技術自主創新能力，提高生產技術和設備科技水平，減少人力投入，有力推動采礦工程行業持續發展。

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作者:馬寧 單位:鐵法煤業（集團）有限責任公司曉明礦安監處