采礦工程中的采礦技術與施工安全研究

馮聰

（兗州煤業(yè)股份有限公司設備管理中心，山東 鄒城 273500）

就現階段的發(fā)展而言，我國的整體技術和科學發(fā)展水平得到了迅速發(fā)展和提升，對于礦山開采的技術種類也得到全面增加，尤其是近年來不斷涌現出來的新技術和新工藝，得到了普遍推廣應用。但是，在新技術層出不窮的發(fā)展過程中，也逐漸暴露出其存在的不足之處，所以我們不斷改進和優(yōu)化。基于此，本文將重點闡釋礦山開采過程中應用到的新型技術和安全管理問題，希望能夠為實際開采工作提供助益。

1 采礦工程中的采礦技術應用要點

1.1 矸石處理技術

在對礦山進行開采的過程中，會有大量的矸石排出。矸石本身具有可燃性，排放出來的矸石不僅會造成地表環(huán)境的污染，在溫濕度達到一定條件下還會自燃，此時，會產生大量有毒有害的氣體，對大氣環(huán)境造成污染。基于對這些問題的分析和研究，如果不能對矸石排除問題進行有效的妥善處理，將會產生大量廢棄物，不利于環(huán)境保護工作。傳統采煤技術較為粗放，矸石問題也沒有得到根治。引用綠色開采理念后，對矸石問題主要的處理方式主要體現在以下幾個方面：（1）覆蓋方法。顧名思義，也就是用開采現場的無害物品對已經排放出來的矸石進行全面覆蓋工作，降低矸石影響范圍，此方法簡單靈活，且成本低廉。（2）化學分解法。通過對矸石化學成分的分解和研究，合理選擇化學試劑完成對其自身的分解和處理，并提煉出有用的物質進行二次回收利用，如此，不僅能夠有效降低污染，還可以提升矸石自身的使用價值。（3）綜合利用方法。因為完成對矸石的綜合處理之后，其內部結構也會發(fā)生相應的變化，其本身帶有的物理和化學屬性得到有效轉化，可以應用于建筑工程施工，作為原材料得到有效利用，在實現矸石自身價值的同時，有效節(jié)約建筑材料本身用量，避免造成資源浪費現象。

1.2 采空區(qū)填補技術

從我國現階段礦產整體分布情況進行分析，不難發(fā)現，露天礦產資源整體儲存量普遍偏低，絕大多數礦產資源都深埋于地下，要想完成對地下資源的開采工作，就要有效搭建礦井支架，保證采礦設備的安全可靠性，能夠深入地下完成有效采集工作。在開采工作進行中，儲存在地下的礦山資源會逐漸被掏空，在整個區(qū)域會形成個巨大空洞，我們一般稱為“采空區(qū)”。當礦井中出現采空區(qū)，會對整個區(qū)域結構的發(fā)展帶來比較明顯的變化，最常見的就是地面沉降問題。對了有效解決此類問題的出現，避免因為處理不當造成二次污染問題，針對已經形成的采空區(qū)，主要還是應用填充原理對其進行處理，保證結構的穩(wěn)定性，傳統的填充手法與綠色采礦技術存在明顯卻別，主要體現在綠色理念下應用的填充原料屬于環(huán)保節(jié)能型。

（1）膠結填充，其主要應用材料包括爐灰渣、河沙或者粉煤灰等固體廢料，完成基礎填充，與此同時，加入適量的水完成軟化工作，當所有的填料混合物變成膏狀形態(tài)后，將其注入采空區(qū)，通過這種填充方式，形成對采空區(qū)的有效支撐，在有效控制地下結構發(fā)生沉降問題的基礎上，還能夠改變井下溫度，避免發(fā)生火災問題。（2）通過有效利用水泥混凝土完成對采空區(qū)周圍裂縫的填充，此種填充方式更為靈活便利，在實際應用階段，需要工作人員嚴格控制灌注時間和順序，主要注意的是，必須在矸石空隙被周圍土石結構填充壓實之前，做好對裂縫位置的注漿工作，這樣就能夠在最短的時間有效完成填充，形成堅固的覆蓋層，還可以有效地減少表面沉降。

1.3 連續(xù)開采工藝

連續(xù)開采工藝也是采礦工程中較為常見的一種施工技術，該項技術在應用過程中較為繁雜，所需要的應用到的儀器設備較多，基本上每個環(huán)節(jié)都會用到不同種類的設備，對于儀器管理人員而言，會增加一定的工作量。比如，在開展爆破、開采等工作的過程中，就需要用到連續(xù)煤炭開采機進行工作，確保工作能夠高效地完成，至于運輸過程，也需要用到專業(yè)的器械，杜絕煤炭出現浪費以及損壞等現象，該項技術在一定程度上與綜合機械化工藝存在相似點，但是，相較于綜合機械化，連續(xù)開采技術的性價比更高，不僅在使用過程中的成本較小，而且能夠快速適應周圍環(huán)境，不會被環(huán)境而制約，但是有利有弊，弊端就是該項技術的利用會對煤炭資源造成一定浪費，不僅會降低企業(yè)的經濟效益，還會造成一定程度上的能源損耗，所以在使用過程中也要注意這些問題，在確定礦井環(huán)境后選擇出最合適的采礦工藝。

1.4 機械化采礦技術

隨著科學技術水平的不斷發(fā)展，機械化憑借其自身優(yōu)勢，開始被廣泛應用到各行各業(yè)的施工中，在采礦工程中也不例外，機械化采礦技術逐漸成為礦業(yè)開采的重要使用技術。該項技術的應用對于采礦單位來講，具有低成本、高收入的實際意義，所以得到了此類行業(yè)的廣泛應用。在具體投入使用過程中，機械化分為兩種：分別是普通機械化和綜合機械化。普通機械化采礦技術的優(yōu)勢是成本更低，利用該項技術能夠在極大程度上起到節(jié)約成本的作用，但是有利有弊，其劣勢表現在所采集到礦產的質量欠佳，而且會造成一定的浪費，不符合可持續(xù)的發(fā)展理念。

至于綜合機械化采礦技術，由于其在采礦過程中的所有步驟都是通過機械實現的，所以在造價方面也就高于普通機械化，但是無論是在工作效率上還是工作質量上都有了很大程度上的提升，正因如此，相對而言，該項技術也得到了較好的發(fā)展前景。為了確保其能夠充分發(fā)揮出作用，必須要建立一支專業(yè)化的隊伍，不斷提升對綜合機械化設備的管理水平，在確保設備性能良好的基礎上提升綜合機械化工藝的開展效率，實現礦業(yè)開采的優(yōu)化發(fā)展。

2 采礦工程中的施工安全管理措施

2.1 構建開采期間的安全預警系統

為了確保采礦過程中的安全，降低安全事故發(fā)生的概率，需要建立起相應的安全預警系統，在建設過程中具體可以圍繞以下3點開展工作：首先，為了保證瓦斯安全，需要建立相應的瓦斯監(jiān)控系統，通過該系統實現對于瓦斯狀況的實時監(jiān)控，一旦監(jiān)測到瓦斯超標的現象也方便作出及時處理。其次，要注意對水位以及水質的監(jiān)測管理，通過監(jiān)測孔實現對地下水位的全天候監(jiān)測，一旦水位出現異常變化，及時地發(fā)出報警，在經過對各方面的詳細檢查確定沒有潛在風險之后方可繼續(xù)開展工作。因為地下水的變化與周圍地質環(huán)境是相互關聯的，地下水的成分組織也是周圍環(huán)境的一種反映，所以通過對地下水成分的監(jiān)測能夠同時了解地下環(huán)境，以便于在出現問題時在第一時間作出反應。最后，要建立礦壓預警機制，該部分的監(jiān)測內容主要集中在頂板位移、錨桿工況等風險較大的區(qū)域，一經發(fā)現其承載力突破標準范圍，會觸發(fā)報警系統作出緊急處理，以此實現對于安全風險的規(guī)避。

2.2 加強施工現場的風險管理

在采礦工程施工過程中，要始終貫徹安全第一的施工理念。礦山工程施工具有一定的技術復雜性，施工人員經常在惡劣的使用條件下進行施工，具有很多安全隱患，容易出現施工事故。因此，在礦山施工管理過程中，需要對施工現場進行風險管理，管理人員需要對施工現場的安全隱患進行排查，降低安全施工發(fā)生率。如果在采礦施工過程中出現了事故，相關單位需要及時進行處理，第一時間處理施工事故，避免事故事態(tài)家具，保障開采工作能夠順利進行。

除此之外，礦山需要加強施工監(jiān)控管理，并且加強對周圍水文地質情況的分析和研究。由于礦山開采現場比較狹窄，開采人員比較多，需要進行專業(yè)的交叉施工作業(yè)，并且同時進行施工，很容易出現安全事故。為了避免發(fā)生安全問題，需要在必要的位置預留安全通道，礦山開采現場出入口需要建設防護棚，提高施工人員的安全保障。

2.3 不斷優(yōu)化礦井通風技術能力

到礦山井下進行開采的過程中，如果檢測到礦井底部的沼氣含量超過正常標準，此時，就需要合理設置回風裝置，保證沼氣得到及時有效的排放。與此同時，還需要以礦井開采的實際情況為基準，合理設置通風孔并安排通風裝置，與現代化技術進行有效結合，實現自動排風，保證礦井內容的溫濕度和開采環(huán)境，對礦井的空氣成分含量進行實時監(jiān)測，不斷優(yōu)化升級礦井通風體系，保證通風的時效性和穩(wěn)定性。

3 結語

結合本文所述，我們可以得出結論，在時代發(fā)展的推動下，煤礦開采在社會經濟的發(fā)展中所起到的作用越來越重要，主要是為相關行業(yè)提供相應的能源供給。為了確保礦產資源能夠得到有效開展，需要開采單位對煤礦資源情況有具體的了解，做到根據實際情況選擇出更加符合礦區(qū)特征的開采技術與所需設備，實現礦產資源的高效開展，促進我國煤礦業(yè)與社會經濟的進一步發(fā)展。