煤矿采矿工程中的采矿技术与施工安全研究
摘要
关键词
采矿工程;采矿技术;施工安全;
正文
引言:
新时期背景下煤矿开采面临新机遇和新挑战。此种情况下为了保障采矿工程高质量、高效率、安全地完成,应总结性分析以往煤矿开采实际情况,明确实际开采作业面临的各种问题,比如开采效率低、存在安全隐患等,进而注重慎重选用采矿技术,并且实施安全防护措施,保障施工安全,以便顺利且高效地完成采矿工程,创造较高经济效益和社会效益。
一、煤矿开采特点
总结性分析以往煤矿工程开采实际情况,其具有的特点为:
(1)作业环境复杂。煤矿工程开采分为露天开采和地下开采。但无论是露天还是地下进行综采,其作业环境都比较复杂。露天煤矿开采的作业场地规模较大,开采范围较广,在利用大型机械设备进行煤炭开采需要不断地剥离表土和岩石,形成巨大的矿坑和排土场。此外,在北方寒冷地区进行煤矿开采还会受低温天气影响,导致设备故障或者异常,无法正常运行,持续高效地进行煤矿开采。而在地下进行煤矿开采,会产生瓦斯、煤尘,加之地下通风条件不佳,那么伴随着有害气体和可燃性物质浓度不断提高,发生危险事故的概率大大增加[1]。
(2)资源开采连续且系统。煤矿开采是一个连续的过程,需要保证采煤、运输、通风及排水等环节紧密相连。但实际煤炭开采的过程中存在诸多不确定因素,可能产生负面影响,导致煤炭开采无法正常运行,比如设备故障、环境质量不佳等,因此需要加强煤矿工程管理,包括技术、工艺、设备及人员等,以保证采矿连续且系统化进行,从而满足市场需求。
二、煤矿采矿工程中采矿技术的应用
(一)小阶段爆破技术
所谓小阶段爆破技术是在具体落实采矿工程中预先分段规划开采区域,在部分阶段采用爆破方式进行开采作业。实际进行小阶段爆破工艺,需要相关负责人综合考虑技术条件、每层厚度、每层倾斜角度等,在确保煤层底板不会出现滑落现象的情况下才可以采用爆破工艺,以便达到高效、安全开采的目的。总结以往小阶段爆破技术实际应用效果,其具有的优势是开采效率高、操作简单、安全性较高;具有的缺点是容易造成煤炭四处散落,不利于煤炭回收,且对环境要求较高,必须在通风良好、地质条件允许的情况才能够实施爆破。所以,实际煤矿工程开展的过程中应当注重了解作业环境、地质条件及技术水平等,综合考虑,确定是否使用小阶段爆破技术,以保证该项技术的应用能够满足采矿需求[2]。
(二)缓倾斜开采技术
采矿工程中需要相关技术人员基于矿产实际情况来确定是否采用缓倾斜开采技术。也就是相关技术人员需要详细查看地质勘查资料,明确矿产煤层厚度、结构等方面的信息,结合相关规范要求,选择适合的机械设备进行巷道开挖。在这一过程中需要注意保证巷道内设置的机械设备体积大小合理,但功率相对较大,进而顺利、安全及高效地进行开挖作业,尽可能地避免造成煤层结构开裂或者岩层变性情况发生。
(三)伪倾斜柔性掩护支架采煤技术
伪倾斜柔性掩护支架采煤技术是一种新颖的采煤方法,其具有较高的应用价值,将其应用于采矿工程之中,可大大提高开采效率。但要想保证该项技术充分发挥作用,需要在实际煤矿开采过程中,需要将煤层倾斜程度作为非常重要的地质环节,并且为了能够降低开采难度,需要基于地质条件、煤层结构及作业环境,合理地设置顶板支护,进而进行安全且高效的煤炭开采。
(四)刨煤机采煤技术
刨煤机采煤技术是利用机械设备进行开采作业,多应用于中等偏上的采矿工程之中。通常情况下中等级别的采矿工程的煤炭量较大,需要应用大型机械设备进行开采作业,意在提高开采质量及效率。那么,将刨煤机采煤方法应用于中等级别的采矿工程之中,可基于作业面实际情况,合理地设置刨煤机,如此即可深度切割作业区域的煤层,提高采煤量[3]。但需要特别注意的是在采矿行业数字化发展的背景下刨煤机自动化操作难以实现,主要是自然形成的煤层具有复杂性,难以形成相对理想的作业环境,如若利用自动化控制技术来支持刨煤机,无法适应柔性不足的煤层,无法高质高效地进行煤炭开采。此外,自动化刨煤机技术操作要求较高,而目前自动化技术技能较高的操作人员甚少,满足自动化操作需求。未来需要煤矿企业方面注意加强数字化技术研究,逐步实现刨煤机自动化控制的目的,为提高煤矿开采质量与效率创造条件。
三、煤矿采矿工程中施工安全的措施
(一)完善安全防护设计
煤矿采矿工程具有一定的危险性,为提高施工现场的安全性,应当详细且全面地了解作业现场的实际情况,结合相关规范要求,科学合理地进行安全防护设计。首先,相关工作人员应当对施工现场予以全面巡查,了解施工现场的实际情况;同时与勘查人员进行有效沟通,明确施工区域的地理环境、地质条件等,进而从安全角度综合分析,确定可能存在的安全风险,以此为切入点制定可行性的防护方案,加强对施工现场的安全防护,尽可能保证煤矿开采作业安全。其次,相关工作人员还要注意跟踪了解施工现场开采作业实际情况,分析和研究可能存在的隐藏危害因素,比如气候条件变化、通风条件变化及机械设备应用情况等,进而制定并且实施针对性的处理措施,保证采矿作业顺利展开[4]。
(二)加强安全管理
为了尽可能地避免安全事故发生,在具体开展煤矿采矿工程之际,需要相关负责人总结以往工作经验,结合国家相关政策法规,科学合理地制定安全管理制度,明确管理对象、管理范围、管理方式及管理细则等,以便充分发挥约束和规范作用,保证采矿作业规范化、合理化及安全化展开。相关管理人员在实际工作中一方面应广泛搜集采矿工程相关资料,从而全面且详细地了解工程基本情况,结合施工现场实际情况,客观分析可能存在的安全风险,进而有侧重性地管控开采作业,尽可能地保证煤炭开采安全、高效;另一方面应当动态调整规章制度与操作规范,以便指导作业人员安全操作,保证每道工序均符合标准要求,尽可能地规避安全隐患,提高采矿作业的安全性和可靠性。此外,还要注意了解施工人员的实际情况,从施工安全角度,组织开展专项培训活动,包括安全教育、技术培训、能力培训等等,逐步提高施工人员安全操作水平,使之能够更专业地进行煤矿开采,实现安全生产目标[5]。
结束语:
综上所述,煤矿采矿工程具有一定的复杂性、危险性,为了能够高质高效及安全地完成该项工程,一方面需要科学选用采矿技术,保证实际工作区煤炭开采顺利且高效地展开;另一方面需要加强安全防护设计及安全管理,保证施工人员更规范、标准及合理地进行采矿作业,真正做到安全生产,降低安全事故发生率,创造较高的经济效益和社会效益,助力煤矿企业及社会更好地发展。
参考文献
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[2]张友雷,姚运强.采矿工程中的采矿技术与施工质量安全探讨[J].冶金与材料,2023,43(08):190-192.
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[4]田坤,张应超,冯骁.采矿工程中的采矿技术及其施工质量安全分析[J].中国安全生产,2022,17(11):60-61.
[5]许前进.采矿工程中的采矿技术与施工安全管理研究[J].工程与建设,2022,36(05):1489-1490+1512.
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