采礦工程設計與施工中注意問題與對策

賈延龍

摘 要：煤炭作為一種重要的能源資源，在我國經濟發展過程中有著不可替代的作用。本文主要從采礦工程技術特點入手，重點對采礦工程設計與施工中存在問題進行了分析闡述，并有針對性的提出了一系列解決措施，希望給行業相關人士一定的參考和借鑒。

關鍵詞：采礦;設計;施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.043

1 引言

一直以來，煤炭開采都屬于高危行業，在采礦工程施工過程中，經常會有局部垮塌事故發生，給采礦工程帶來巨大隱患。此外，煤炭的開采還受到地質結構、礦山結構以及周圍環境等因素的影響，因此必須不斷改進和提升采礦技術，才能保證工程施工的安全，并獲得經濟效益與社會效益雙贏的局面。

2 采礦工程技術特點概述

具體說來，采礦工程技術特點可以分為以下三個方面：第一，井下采礦工藝技術復雜，相比較露天采礦技術，井下材料技術存在的安全問題更嚴重，大大降低了煤礦開采的生產效率和安全性，所以需要不斷提升采礦技術水平，努力提供工程施工的安全性;第二，井下采礦技術更豐富。在大小不一、類型眾多的采礦工程中，選擇的采礦技術也不盡相同，比如長臂開采技術為井下采礦中比較常見的技術，且在煤礦開采中應用的比較廣泛，而很少在金屬礦產中使用;第三，采礦技術更新速度較快，隨著經濟和技術的不斷發展，煤礦數量也在不斷增多，這就對采礦技術提出了更高的要求，同時煤炭企業想要獲得更多的利潤，也必須不斷提升采礦的技術水平，從而提高煤炭開采的質量和效率，提升企業競爭力和綜合實力。

3 采礦工程設計與施工中存在問題

3.1 采礦工程設計存在問題

第一，造價問題。具體來說，表現為以下兩個方面：一是設計人員思想上不夠重視或者缺乏與業主的溝通導致采礦工程造價無法得到有效控制;二是設計人員缺乏基本的經濟觀念，在設計過程中沒有全面考慮施工材料的價格問題，使得工程造價超出預算，這不僅加大了工程投入成本，還很容易延誤工期。

第二，環保問題。一般來說，煤炭開采都會對周圍生態環境產生一定的影響，因此如何盡可能減少對周邊環境的破壞程度成為采礦工程設計過程中面臨的主要問題。在實際操作過程中，如果設計單位沒有對工程施工場地進行現場勘查，那么控制并降低對環境的影響也就無從談起。加上設計人員對法律法規以及環保認知的缺失，極易導致工程施工或者采集工程使用過程中對生態環境造成破壞。

3.2 采礦工程施工中存在的問題

第一，與設計單位缺乏溝通。絕大部分采礦工程都存在時間緊，任務重等情況，短時間內設計出來施工圖必然是缺乏一定深度的，是在沒有對施工現場進行充分勘查基礎上憑借經驗完成的，而施工企業在遇到問題時卻與設計單位缺乏溝通和交流，導致在施工過程中極易出現這樣或者那樣的問題，或者延誤工期。

第二，安全問題。安全問題是所有工程項目必須予以高度重視的問題，采礦工程也不例外，采礦工程不僅需要注意施工過程的安全問題，還需要為煤礦生產的安全問題負責。所以，在采礦工程施工過程中，任何與施工設計或者規范不符的施工行為都會都煤炭開采以及施工人員構成嚴重威脅。

4 解決措施

4.1 地下礦山無廢開采方法及工藝技術

采礦工程施工過程中，不可避免的產生大量廢石，而對廢石的處理工作實際上對采礦工程以及后期的煤炭開采沒有任何作用，因此是一種無用功，浪費了大量財力和物力，這就要求在采礦工程施工過程要盡可能少采廢石。具體來說，則可以加大對各類礦體采切工程布置方式及工藝的研究力度，從而運用不斷優化采切工程布置的方式，降低廢石的開采量。此外，還需要依據施工現場的實際情況，對礦石、廢石等進行科學處理。

4.2 地下礦山廢石與尾礦混合充填料充填技術

在采礦過程中，需要嚴格遵循“礦石不出坑”的宗旨，并以有效提升充填體強度為目標，通過試驗的方式對廢石在充填體中的科學配比予以確定，同時依據充填料水的滲透試驗數據，對充填脫水結構進行優化布設，盡可能減少充填脫水的時間。此外，還需要對廢石以及尾礦混合充填料的相關系統進行深入分析研究，使其達到廢石與尾礦充填的標準要求。更為重要的是，在對礦山工程進行設計的過程中，需要對采礦過程中產生的廢石排放路徑進行全面考慮，盡可能達到廢石不出坑的目標。

4.3 地下礦山采場穩定性及巖層控制技術

在實際操作過程中，施工單位需要大量應用廢石產出率低的采礦工藝，并用尾礦來對采空區進行填充，且要在安全的基礎上進行。此外，還可以有效應用地壓監測、數值模擬以及物理模擬等方式對采場以及采空區圍巖的穩定性進行綜合評價，為采礦以及采空區的充填安全打下夯實基礎。具體來說可以分為以下幾個方面內容：第一，運用專家系統法對采場頂板的破壞模式進行預測，并將其作為選取頂板加固措施的重要依據;第二，運用數值模擬法對充填控制地壓機理以及充填材料不足情況下采場穩定性進行分析研究;第三，運用實驗室對比試驗的方式，對廢石充填對充填體強度的影響進行對比研究;第四，運用地壓監測法對無廢開采采場的地壓規律進行研究。

4.4 地下礦山地面沉降塌陷災害預警系統

有效運用RS、GPS、GIS技術對礦區地表塌陷區進行遙感研究，并有效結合采礦以及地質資料等進行綜合研究，從而實現對礦山采空區災害的數值以及相關物力空間的模擬。此外，以井下遙感信息、監測數據以及礦山提供的原始數據等為基礎，建立健全地下礦石采空區災害管理信息系統，實現對礦區地理控制、地質以及采礦等方面信息的分析、存儲、處理，從而得出相關信息的動態反饋信息，達到對采空區突發事故進行有效預防的目的。

5 結語

總而言之，采礦工程所面臨的整體環境較為復雜，因此需要制定合理的設計并選擇科學的施工技術和施工安全措施，只有這樣才能較大幅度提升采礦的效率，并確保施工安全性，以免安全事故的發生。

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