采礦工程設計與施工中主要問題與對策

逄型祥

摘 要：隨著我國經濟的發展，生活生產中對礦產的需求量日益增加，特別是對煤炭的需求。為了緩解日益緊張的礦產供給問題，需要加大對礦產的開產利用。然而我國現階段的礦產開采技術上還存在許多問題，礦難現象時常發生，為了減少這些不必要的人力、財力的損失，就必須加大對采礦工程的設計以及對施工過程中可能出現的問題進行有效的防御與解決方案的開發研究力度。文章通過對我國煤炭的開采情況進行分析，從而闡述一些有用的采礦措施。

關鍵詞：采煤；工程設計；工程施工；問題；對策

現階段，煤礦在我國工業生產中起著不可替代的作用，因此對于煤炭等礦產資源的開采就成了社會經濟發展所必須進行的任務，與此同時，隨之而來的又是頻繁發生的礦難事故。如何在沒有危險的情況下進行礦產開采工作就成了人們關注的重點。在進行礦產的開采過程中，最主要的就是不斷的完善開采技術，運用科學合理的采礦方案進行礦產的開采，并且根據當地的實際情況進行有針對性的發現采礦問題，并找出解決方案，同時，設計人員還要進行全程的跟進與監工。

1 采礦工程設計中存在的問題

1.1 煤礦初步設計與煤礦初步設計安全專篇關系的處理。在煤礦設計的管理體制中，需要兩個獨立的文件即煤礦初步設計與煤礦初步設計安全專篇，煤礦初步設計安全專篇的意義在于從煤礦設計這個環節加強煤礦開采的安全管理。但是在實際的煤礦設計工作中，兩個文件內容的重復不僅造成了很大程度上的資源浪費，同時使煤礦初步設計以及煤礦初步設計安全專篇的系統性受到了削弱。

1.2 煤礦設計文件的質量

隨著許多煤礦改建或整合項目的增加，煤礦設計單位面臨著較大工作量的壓力，甚至工作量遠遠超出了煤礦設計單位的實際工作能力，從而產生設計人員無暇對工程現場進行勘查，在審核工作中也無法符合嚴格的標準，這就造成了煤炭設計文件的質量出現下降，而煤炭設計文件質量中存在的問題也為工程施工以及煤礦開采埋下了隱患。

1.3 造價問題

在采煤工程設計中無論是設計人員缺乏重視或缺乏與業主的溝通都有可能不能實現對工程造價的良好控制，同時設計人員因為缺乏經濟觀念而導致對施工地區的材料價格沒有進行考慮也會導致工程造價的提升。由設計問題產生的造價問題不僅會加大工程的投入，同時也很容易引起工期的延遲。

1.4 環境影響問題

煤礦產業對生態環境會產生一定的影響，而在采礦工程設計階段能夠對煤礦開采對環境的影響進行控制。在采礦工程設計工作中，對環境保護的考慮應當是設計中的重要內容。而實際設計工作中，如果缺乏對工程施工場地周邊環境的勘察則對環境影響的控制也無從談起，另外設計人員如果缺乏對相關法律法規的認識或者缺乏環境保護的意識，導致設計中缺乏設計方案缺乏深度以及缺乏對設計方案的優選，都可能導致在工程施工或工程后期使用中對生態環境造成一定的破壞。

2 采礦工程施工中存在的問題

2.1 缺乏與設計單位的溝通

大多數采礦工程設計都在時間緊、任務重的情況下完成，而周期較短的設計可能使施工圖設計缺乏深度，沒有對施工過程的實際情況作出充分的考慮，而負責施工的單位在施工過程中遇到問題而缺少與設計單位的溝通將直接導致施工中產生一系列問題或者導致工期的推遲，所以采礦工程施工中嚴格按照設計單位給出的施工要求進行施工，出現問題及時與設計單位進行溝通應該被放在同等重要的位置上。

2.2 安全問題

安全問題是所有工程建筑項目中都需要重視的問題，在采礦工程施工過程中不僅要重視施工過程中的安全問題，同時也為煤礦生產中的安全問題負責。在采礦施工的過程中，個別的不符合施工規范的施工行為都可能對施工人員造成傷害，同時為工程使用過程中的安全事故的發生埋下隱患。

3 發展對策

3.1 地下礦山無廢開采方法及工藝技術研究

采礦過程中不可避免地產生一定量的廢石，廢石的爆破、運搬、提升、運輸所做的功完全是一種無用功，浪費了大量的人力、財力，因此，采礦所產生的廢石越少越好，這就需要對采切工程布置進行優化，在滿足采礦工藝和安全要求的前提下，盡量少采廢石。通過對不同采切工程布置的優化，綜合研究適合各種情況的礦體采切工程布置方法及工藝措施，達到少采廢石的目的。同時還要按照當地的實際情況對廢石、礦石等的運輸進行合理的管理與處置。

3.2 地下礦山廢石與尾礦混合充填料充填技術的研究

以廢石不出坑為宗旨，以提高充填體強度為目標，通過實驗室試驗，確定廢石在充填體中的合理比例；根據充填料水的滲透試驗結果，合理布置充填脫水結構，盡量縮短充填脫水時間；研究合理的廢石與尾礦混合充填料的充填系統，使其滿足廢石與尾礦充填的要求。同時，在礦山工程設計時，應充分考慮礦山生產過程中的廢石排放路徑，以達到礦山生產過程中廢石不出坑的目的。

3.3 地下礦山采場穩定性及巖層控制技術研究

采用較低廢石產出率的采礦新工藝技術和用尾礦充填采空區，必須要在安全的前提下進行，通過地壓監測、物理模擬和數值模擬等研究方法和手段，評價采場和采空區圍巖穩定性，確保采礦和空區充填的安全。用專家系統方法預測采場頂板破壞模式，并據此選擇頂板加固措施；采用數值模擬方法研究充填控制地壓機理和嗣后充填控制地壓機理，研究當充填料不足的采場穩定性；通過實驗室試驗，研究廢石充填對充填體強度的影響；通過現場地壓觀測，研究無廢開采采場地壓規律。

3.4 地下礦山地面沉降塌陷災害預警系統的研究

利用3S（RS、GPS、GIS）技術，即遙感、全球定位系統和地理信息系統構成了現代地球信息科學技術的主體，對礦區地表塌陷區的遙感研究及根據遙感圖像判斷并結合地質、采礦資料進行多因素綜合分析，進行礦山采空區災害的物理和數值空間模擬等；建立地下礦山采空區災害管理信息系統；以井下監測數據、遙感信息、礦山提供的原始數據及數值模擬結果為基本信息源，應用系統分析、綜合分析的方法對礦區地理空間、地質、采礦等信息進行存儲、處理、綜合分析評價、實現有關信息的動態反饋和調整，以達到預防采空區突發事故的目的。

4 結束語

總的來說，礦產資源的開發和利用可以促進社會經濟發展，但是開采技術的水平落后也同樣使礦山產生不良經濟效益與社會效益的影響。所以一定要利用科學手段以及創新技術來研究礦山無廢開采技術，促進礦產資源開發與企業經濟效益、環保效益、社會效益的和諧，維持國民經濟和礦山企業的可持續發展。

參考文獻

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[2]王超，陳世江，趙自豪.礦山立體模型在采礦教學中的應用[J].中國科教創新導刊，2011（1）.