采礦工程設(shè)計(jì)與施工中注意問(wèn)題與對(duì)策

董建華

陜西煤礦安全監(jiān)察局榆林監(jiān)察分局

采礦工程設(shè)計(jì)與施工中注意問(wèn)題與對(duì)策

董建華

陜西煤礦安全監(jiān)察局榆林監(jiān)察分局

現(xiàn)階段，煤礦在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用，因此對(duì)于煤炭等礦產(chǎn)資源的開(kāi)采就成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必須進(jìn)行的任務(wù)，與此同時(shí)，隨之而來(lái)的又是頻繁發(fā)生的礦難事故。如何在沒(méi)有危險(xiǎn)的情況下進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采工作就成了人們關(guān)注的重點(diǎn)。在進(jìn)行礦產(chǎn)的開(kāi)采過(guò)程中，最主要的就是不斷的完善開(kāi)采技術(shù)，運(yùn)用選用科學(xué)合理的采礦方案進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的發(fā)現(xiàn)采礦過(guò)程中帶來(lái)的問(wèn)題，并找出解決方案，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要進(jìn)行全程的跟進(jìn)與管理。

采礦工程；設(shè)計(jì)與施工；問(wèn)題；對(duì)策

1 采礦工程技術(shù)特點(diǎn)概述

具體說(shuō)來(lái)，采礦工程技術(shù)特點(diǎn)可以分為以下三個(gè)方面：第一，井下采礦工藝技術(shù)復(fù)雜，相比較露天采礦技術(shù)，井下材料技術(shù)存在的安全問(wèn)題更嚴(yán)重，大大降低了煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)效率和安全性，所以需要不斷提升采礦技術(shù)水平，努力提供工程施工的安全性；第二，井下采礦技術(shù)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(shù)也不盡相同；第三，采礦技術(shù)更新速度較快，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦數(shù)量也在不斷增多，這就對(duì)采礦技術(shù)提出了更高的要求，同時(shí)煤炭企業(yè)想要獲得更多的利潤(rùn)，也必須不斷提升采礦的技術(shù)水平，從而提高煤炭開(kāi)采的質(zhì)量和效率，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合實(shí)力。

2 采礦工程設(shè)計(jì)與施工中的注意要點(diǎn)

2.1 采礦工程設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

2.1.1 彎曲巷道。采礦施工中彎曲巷道的設(shè)計(jì)和施工將會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成深刻影響。通常情況下對(duì)于下部車場(chǎng)的設(shè)計(jì)往往是要把它設(shè)計(jì)在彎曲巷道部位。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在此部位進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝就會(huì)影響到電機(jī)車司機(jī)的視線，視野盲區(qū)將會(huì)進(jìn)一步增大，與此同時(shí)信號(hào)掛鉤人員同司機(jī)之間的信息交流也將會(huì)受到嚴(yán)重影響，其最終結(jié)果將會(huì)導(dǎo)致工作人員不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)前方或者是周邊出現(xiàn)的警示信號(hào)。

2.1.2 曲線半徑。曲線半徑的設(shè)計(jì)對(duì)于井巷工作效率和安全會(huì)造成直接影響，按照規(guī)定對(duì)于曲線半徑的設(shè)計(jì)應(yīng)該是保持在12m ～ 15m之間。可是在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中卻存在著工程人員違規(guī)改變曲線半徑的問(wèn)題，這樣就會(huì)使得井巷工作過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)磨損變大的情況，這樣不僅會(huì)直接影響到施工進(jìn)度，同時(shí)還會(huì)對(duì)工作人員的人身安全造成嚴(yán)重影響。因此，對(duì)于曲線半徑就必須要進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能夠讓人隨意改變曲線半徑的數(shù)值。

2.1.3 巷道挖掘。巷道挖掘是采礦工程施工的重要環(huán)節(jié)，巷道挖掘過(guò)程中最容易受到不安全技術(shù)因素的影響。軌道安全空隙不達(dá)標(biāo)、巷道腰線設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確、巷道操作不規(guī)范是典型的不安全技術(shù)因素，這些因素一旦出現(xiàn)就會(huì)對(duì)整個(gè)工作造成嚴(yán)重影響。

2.1.4 單道起坡。起坡軌設(shè)計(jì)是中部車場(chǎng)的關(guān)鍵，起坡軌設(shè)計(jì)是否合理將會(huì)對(duì)中部車場(chǎng)整個(gè)設(shè)計(jì)造成影響，按照要求對(duì)于起坡軌的設(shè)計(jì)必須要結(jié)合實(shí)際，從軌道特點(diǎn)出發(fā)采取相應(yīng)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理確定起坡方式。雙道起坡的難度比較大，工序也比較復(fù)雜，所需工程量更多，施工要求更為嚴(yán)格。從目前應(yīng)用情況來(lái)看，單道起坡是應(yīng)用最為普遍的一種方式。

2.2 采礦工程施工中存在的問(wèn)題

2.2.1 采區(qū)井巷工程施工的安全隱患。在采區(qū)中部停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)，采用暨單道和雙道起坡兩種起坡方式。這兩種方式由于工程量少、能夠節(jié)約人力物力而被廣泛運(yùn)用。在實(shí)際操作過(guò)程中，經(jīng)常在簡(jiǎn)易的道岔口采用人工助推，這樣就能確保空車不掉道，從而順利地進(jìn)入中部停車場(chǎng)。但是如果出現(xiàn)材料車或空車飛車的狀況，會(huì)對(duì)操作人員的人身安全造成威脅。而雙道起坡的方式則只需要打點(diǎn)掛鉤的作業(yè)人員在室內(nèi)操作，將不會(huì)出現(xiàn)被材料砸傷、機(jī)械能割傷的隱患現(xiàn)象，同時(shí)也將會(huì)確保運(yùn)輸機(jī)順暢作業(yè)，提高礦產(chǎn)運(yùn)輸效率。

2.2.2 彎道井巷中的安全隱患。礦井的施工過(guò)程中，一般采用7 t自黏式電機(jī)運(yùn)輸巷道，其曲徑一般為12 m或15 m，最小的運(yùn)輸巷道曲徑可以達(dá)到6 m。由于采礦工程運(yùn)輸巷道彎度大，耙矸機(jī)內(nèi)的鋼絲繩磨損度高而易斷繩掉下來(lái)砸傷作業(yè)人員，而急速拐彎將會(huì)造成巷道上坡，從而留下安全隱患。在車場(chǎng)的巷道中，經(jīng)常只重視采區(qū)上山的位置和運(yùn)輸大巷，忽略巷道岔口、細(xì)節(jié)及彎度等因素，這就導(dǎo)致了采區(qū)下部的停車場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)在巷道內(nèi)動(dòng)彈不得的現(xiàn)象，再加上設(shè)備操作人員受視野限制，不能及時(shí)傳播信號(hào)或看到信號(hào)，造成發(fā)送信號(hào)不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤，增加交通運(yùn)輸事故的發(fā)生概率。

2.2.3 開(kāi)拓施工巷道的不安全因素。由于下部車場(chǎng)的雙軌間安全間隙比較小，一般在1.3 m左右，而在實(shí)際的施工中，某些礦企還降低了標(biāo)準(zhǔn)，安全間隙采用1.2 m。而礦井下的運(yùn)輸任務(wù)繁重，運(yùn)輸?shù)V車變形或有特殊設(shè)備的材料車、電瓶車等來(lái)回運(yùn)輸時(shí)，過(guò)窄的雙巷道將會(huì)造成安全事故頻發(fā)、作業(yè)人員人身安全得不到保障。

2.2.4 采礦作業(yè)面的不安全因素。根據(jù)底層巷道底板一般在礦產(chǎn)開(kāi)采中采用反眼頭雙向施工的施工方式，在放炮過(guò)程中易影響到反眼頭礦柱，造成空頂過(guò)大而垮幫、不能回采等問(wèn)題。在施工中，急傾斜礦層的坡度一般為22°，作業(yè)人員在此種環(huán)境中作業(yè)，再加上利益的驅(qū)使，容易開(kāi)采到采空區(qū)而被掉落的礦體、礦石砸傷，造成嚴(yán)重的而安全事故。

3 解決措施

3.1 設(shè)計(jì)問(wèn)題解決

3.1.1 重視下部車場(chǎng)設(shè)計(jì)。彎曲巷道安全事故地產(chǎn)生，在很大程度上是因?yàn)榻涣鞑患皶r(shí)造成的。為了保證施工安全，在工作中就需要高度重視下部車場(chǎng)設(shè)計(jì)，要能夠進(jìn)一步提升其設(shè)計(jì)的合理性。車場(chǎng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要設(shè)置在直線部位，這樣做能夠有效防止對(duì)司機(jī)視野范圍造成影響，避免安全事故的出現(xiàn)。

3.1.2 控制曲線半徑。在曲線半徑設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，這是保證安全施工的必然要求。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在工作中曲線半徑規(guī)格必須要保持在12m～15m之間。對(duì)于施工過(guò)程中工作人員隨意改變曲線半徑的情況必須要加大懲罰力度，要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督監(jiān)察，發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象就必須要進(jìn)行嚴(yán)格處理。

3.1.3 控制巷道挖掘因素。按照規(guī)定雙軌空間間隙正常情況下是1.3m，但是實(shí)際操作過(guò)程中安全空隙通常只有1.2m。受采礦施工本身各種影響因素的作用，當(dāng)車輛運(yùn)輸任務(wù)增加的背景下，雙軌是非常容易發(fā)生碰撞的，一旦產(chǎn)生這種情況就會(huì)對(duì)工作人員人身安全造成極大威脅。因此，需要對(duì)于超寬運(yùn)輸車可能通過(guò)的情況進(jìn)行充分考察，對(duì)于雙軌間隙也必須要進(jìn)一步增加1.4m 是合適的。

高度過(guò)低問(wèn)題是一個(gè)值得重視的問(wèn)題。在實(shí)際工作中按照要求巷道墻高度通常是保持在1.2m左右，可是在實(shí)際操作過(guò)程中也只有1.1m。這樣就會(huì)違反施工安全標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于架線施工也會(huì)產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際工作中就需要充分考慮采礦工程的自身特點(diǎn)，要從其實(shí)際情況入手采取合理措施確定巷道墻高。這樣做的主要目的還是為了能夠保證施工的安全進(jìn)行。

3.1.4 采用雙道起坡。單道起坡本身是存在諸多問(wèn)題的，這些問(wèn)題會(huì)對(duì)整個(gè)采礦施工安全造成影響。雙道起坡同單道起坡方式相比雖然施工較為復(fù)雜，會(huì)增加工程量，所需資金也是比較多的，但是也應(yīng)該看到采用雙道起坡能將材料車和空重車運(yùn)行安全性和有效性得到有效提升，這樣將能夠有效消除不安全技術(shù)因素。

3.2 施工問(wèn)題的解決措施

3.2.1 培養(yǎng)安全意識(shí)。在礦產(chǎn)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中，目前中國(guó)施工人員或企業(yè)對(duì)于安全生產(chǎn)的意識(shí)比較薄弱。對(duì)此，政府要加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理的宣傳，并在礦產(chǎn)企業(yè)整個(gè)行業(yè)中設(shè)計(jì)能夠與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相符的行業(yè)整體標(biāo)準(zhǔn)和具體施工標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)企業(yè)，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)的意識(shí)培養(yǎng)和教育，從而讓每個(gè)作業(yè)的員工都能明白保障自身安全的重要性。

3.2.2 嚴(yán)格按照施工規(guī)程執(zhí)行。在實(shí)際采礦中，必須要嚴(yán)格按照礦產(chǎn)開(kāi)采規(guī)程、規(guī)范來(lái)進(jìn)行，嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，對(duì)于彎道巷道的曲徑設(shè)計(jì)，要按照12 m或15 m的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；在提升坡道的巷道設(shè)計(jì)15 m的緩沖地帶，降低車的速度；對(duì)于雙軌車道間的安全距離按照1.4 m的標(biāo)準(zhǔn)修建；在傾斜礦層的短壁推采時(shí)，上部超前開(kāi)采距離要小于等于回采中的最大空采距離。

3.2.3 引進(jìn)三方監(jiān)督管理機(jī)制。由于機(jī)械設(shè)備的人為磨損和自然生產(chǎn)磨損，再加上許多礦企不能按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)，所以要引進(jìn)政府對(duì)企業(yè)、企業(yè)之間、員工和企業(yè)之間的監(jiān)督管理機(jī)制，從而保障礦工的作業(yè)安全和企業(yè)的高效率生產(chǎn)。這三種監(jiān)督形成了立體的安全生產(chǎn)管理模式，將會(huì)對(duì)礦企的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生極大的助力。

3.2.4 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。一般采礦都是采用機(jī)電設(shè)備加人工的模式，采用皮帶運(yùn)輸、數(shù)字化系統(tǒng)等技術(shù)。在科技高速發(fā)展的今天，目前中國(guó)機(jī)械化水平不能滿足生產(chǎn)的需要，所以要積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)合中國(guó)礦產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)水平等現(xiàn)狀進(jìn)行改革創(chuàng)新，為礦產(chǎn)行業(yè)的機(jī)械和自動(dòng)一體化進(jìn)程打下牢固的基礎(chǔ)，提高生產(chǎn)的額外效益。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用可以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是開(kāi)采技術(shù)的水平落后也同樣使礦山產(chǎn)生不良經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的影響。所以一定要利用科學(xué)手段以及創(chuàng)新技術(shù)來(lái)研究礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)，促進(jìn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益的和諧，維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)和礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]曹樹(shù)剛.采礦工程專業(yè)工程實(shí)踐性教學(xué)探討[J].高等建筑教育，2008.

[2]李俊虎.采礦工程中存在的問(wèn)題分析及對(duì)策探討[J].西部探礦工程，2013.