淺談采礦工程施工中不安全技術因素

＊蘇 健

（山西省高平科興米山煤業有限公司 山西 048400）

采礦工程施工是一項危險性極高的工作，涉及大量的人力、物力和財力投入。在采礦工程施工過程中，不安全技術因素的存在往往會給人員帶來嚴重的傷害甚至致命危險，同時也會造成不可估量的經濟損失。因此，如何有效地識別和管理采礦工程施工中的不安全技術因素，是采礦企業和管理部門面臨的重要問題。

1.采礦工程施工安全管理意義

（1）保障工人安全。采礦工程涉及機械設備、爆破、高處作業等危險因素，如果沒有有效的安全管理，將會導致嚴重的事故和人員傷亡。施工安全管理的主要目的就是要保障工人的生命財產安全。例如，2021年，河南省煤礦發生煤與瓦斯突出事故，造成11人死亡。這次事故是由于煤礦生產過程中，礦井通風系統不到位，瓦斯積聚量過大，同時生產作業中出現了人員違章操作和違規使用電器等因素導致的。事故發生后，當地政府責令該煤礦立即停產整頓，并對涉事責任人進行調查處理。（2）提高施工質量和效率。采礦工程施工安全管理不僅僅關注安全，還涉及施工質量和效率。有效的安全管理可以減少事故的發生，保障施工質量和進度，提高施工效率，同時也可以減少不必要的停工、修繕和改造，從而降低施工成本。（3）增強企業形象和信譽。采礦企業如果能夠有效地管理施工安全，不僅可以提高企業的形象和信譽，也可以吸引更多的投資和客戶。（4）滿足法律法規和社會公眾對企業的要求。采礦工程涉及許多環保和社會責任問題，如果企業不能有效地管理施工安全，將會面臨政府監管和社會公眾的質疑和批評，甚至可能被追究責任。

2.采礦工程施工中不安全技術因素

(1)井巷施工中的不安全因素

①井巷施工設計不合理。采礦工程中，井巷是連接采掘工作面與井口的重要通道，其施工設計不合理將會導致一系列問題。具體來說：A.井巷的尺寸設計不合理會導致井巷通行不暢，工作效率低下，甚至會因為過窄而引起通風不暢、溫度過高等安全問題[1]。B.井巷布置設計不合理會導致井巷連接的工作面數量不足或者過多，工作面之間的空間不合理，從而影響生產效率。C.井巷的支護設計不合理會導致井巷發生塌方、冒頂等安全事故，嚴重時可能會危及工人生命財產安全。D.井巷的通風設計不合理會導致井巷內空氣不流通，空氣質量下降，引發職業病和安全事故。E.井巷的照明設計不合理會導致工人工作時能見度不足，增加工作安全風險。

②彎曲曲率半徑設置不當。第一，影響通行安全。井巷彎曲曲率半徑設置不當會影響井巷通行的安全。曲率半徑過小會導致車輛無法正常通過，容易造成交通事故。曲率半徑過大會導致車輛行駛速度過快，也會造成交通事故。第二，加劇磨損。井巷彎曲曲率半徑設置不當還會加劇車輛與井巷壁之間的磨損，加速井巷壁的磨損和破壞，從而增加井巷的維護成本。第三，降低生產效率。井巷彎曲曲率半徑設置不當還會降低生產效率。

(2)采礦技術與設備落后

①采礦技術和設備落后容易引發安全事故。由于落后的技術和設備難以滿足現代采礦工程的要求，會導致采礦過程中出現危險的情況，如地質災害、爆炸、坍塌等，從而增加安全事故的發生率[2]。②采礦技術和設備落后還會影響礦井通風。由于落后的設備無法滿足礦井通風的要求，會導致礦井內的空氣流通不暢，增加了礦工的安全風險。③由于落后的技術和設備無法滿足現代采礦的要求，會導致采礦效率低下，從而影響礦井的生產效率。

(3)車場設計不合理

車場設計不合理會導致車輛行駛危險，如道路不平、彎道過急等。如果車輛在行駛過程中遇到道路不平，易發生側翻、翻車等事故，造成人員和財產損失。車場設計不合理還會導致交通擁堵，影響車輛和人員的行駛安全。

(4)地質構造問題

在采礦工程施工中，地質構造問題是影響煤礦生產安全的主要因素之一。具體來說，以下幾個地質構造問題容易導致采礦工程施工出現安全問題：第一，煤層厚度不均勻。煤層厚度不均勻會導致采礦區域的地質條件復雜，采礦難度增大，同時會影響煤礦的通風、水文地質等條件，增加了煤礦生產過程中發生事故的風險。第二，巖層控制不當。采煤過程中，如果巖層控制不當，會導致采煤難度增大，對采煤機械設備的損傷加大，同時還會導致巖層破裂、崩塌等安全事故。第三，煤層賦存條件復雜。煤層賦存條件復雜會導致煤層內的構造、地質條件不穩定，煤礦采掘過程中容易發生地質災害，例如，煤與瓦斯突出、煤層頂板冒落等事故。

(5)瓦斯安全問題

瓦斯是煤的分解產物，煤礦中含有大量煤層氣。在煤礦采礦過程中，煤層被采掘破壞，瓦斯就會釋放出來。同時，采礦工程施工中也會產生瓦斯，例如，鉆孔、爆破等作業。瓦斯具有易燃、爆炸、窒息等危害，如果瓦斯濃度超過2%就容易引起爆炸。同時，瓦斯還會對人體健康產生危害，例如，引起頭暈、惡心、嘔吐、中毒等癥狀。

3.采礦工程施工中不安全技術因素應對策略

(1)標準控制施工技術

①優化井巷彎曲曲率半徑。如果彎曲曲率半徑設置不當，可能會導致井巷坍塌、運輸車輛側翻等嚴重安全事故的發生。因此，優化井巷彎曲曲率半徑是保證采礦工程施工安全的重要措施。以下是一些優化井巷彎曲曲率半徑的建議：

其一，井巷的彎曲曲率半徑應當根據井巷的長度、采礦機械的尺寸、運輸車輛的尺寸、地質條件等因素進行科學設計。同時，設計人員還應當考慮到不同工作面之間的連通和避讓問題，確保井巷的曲率半徑能夠滿足實際生產的需要。其二，在設計井巷時，應當遵循國家或行業規范標準，如GB 50545《煤礦井巷設計規范》等[3]。同時，在施工過程中，也要嚴格遵循規范，確保井巷彎曲曲率半徑符合規范要求[4]。其三，在井巷施工過程中，應當采用適當的支護方式，如鋼架支護、錨桿支護、噴錨支護等，確保井巷彎曲曲率半徑的穩定和安全。支護方式應當根據井巷的地質條件、采礦機械的尺寸和運輸車輛的尺寸等因素進行選擇。其四，井巷的彎曲曲率半徑應當定期進行檢查和維護。在井巷使用過程中，應當及時修復和更換損壞、老化的支護設備和結構，確保井巷的穩定和安全。

②優化對眼高度及反眼斜度設置。對眼高度及反眼斜度是采礦工程施工中關鍵的安全指標之一。對眼高度是指從一段井巷的最低點到最高點的垂直距離，反眼斜度則是指相鄰兩段井巷之間的垂直距離差與水平距離之比。對眼高度和反眼斜度的設置直接影響到井巷的通風、煤塵擴散、水文地質條件和運輸車輛的行駛等方面。因此，優化對眼高度及反眼斜度設置是保證采礦工程施工安全的重要措施。對眼高度及反眼斜度的設置，應當根據工程需求進行設計及考慮到不同工作面之間的連通和避讓問題，確保滿足實際生產的需要。

③優化巷道起坡方式。在采礦工程施工中，巷道的起坡方式直接影響著巷道的通行安全和穩定性。

巷道的起坡方式有三種，即坡度一致、坡度逐漸變化和坡度突變。

第一，坡度一致。坡度一致的起坡方式在巷道施工中應用廣泛，特別是在較長的水平巷道中。采用坡度一致的起坡方式可以減少巷道施工過程中的施工難度，同時也能減少巷道煤層的損失。但是需要注意，如果巷道中出現了斜坡等情況，就不能再采用坡度一致的起坡方式，而要采用其他起坡方式。

第二，坡度逐漸變化。坡度逐漸變化的起坡方式可以避免起坡處的應力集中，從而保證巷道的穩定性。采用這種起坡方式可以適用于斜坡等情況，并且可以縮短巷道的長度。但是需要注意，坡度的變化不能太大，不然會影響巷道的通行安全。

第三，坡度突變。坡度突變的起坡方式適用于巷道的起點或者終點處，可以減少施工難度，同時也可以減少煤層的損失。但是需要注意，坡度突變的巷道必須設置適當的支護和加固措施，以保證通行的安全性和穩定性。

(2)更新采礦技術與設備

第一，引進新的技術和設備是更新采礦技術和設備的一種有效方法。可以借鑒國外先進的技術和設備，以滿足我國采礦業的需求。例如，引進先進的采礦機械設備，能夠減少人工作業，降低事故發生的概率。第二，對現有的技術和設備進行優化也是更新采礦技術和設備的一種方法。可以通過改進設備的設計，增強設備的安全性能，提高設備的自動化水平等措施來提高設備的性能[4]。第三，采礦設備的維護保養是更新采礦技術和設備的必要環節。定期對設備進行檢查和維護，保證設備的正常運行，降低事故發生的概率。第四，對采礦人員進行培訓和教育，提高采礦人員的技能水平，使他們更好地掌握新技術和新設備的使用方法和注意事項。這可以有效地降低因操作不當造成的事故。

(3)優化車場設計

在設計車場平面布局時，應考慮車輛行駛、停靠、裝卸貨物等操作所需的空間，同時應考慮車輛的數量、型號、尺寸等因素，以確保車場的空間利用率最大化。車場布局也應合理，防止車輛相互干擾和交叉碰撞，避免因車輛操作不當而導致的事故發生。車道寬度和道路彎度是車場設計中的兩個重要因素。車道寬度應能夠容納車輛的尺寸和數量，并保證車輛在行駛過程中的穩定性。此外，道路彎度應考慮到車輛的行駛速度和車輛懸掛系統的特性，避免因彎度過大而導致車輛側翻或失控。車場停車位的設置應考慮到車輛的類型和數量，并合理規劃車位的大小和位置，以方便車輛的進出和停放。同時，應安裝交通信號燈，引導車輛進出車場，減少車輛交通擁堵和碰撞的風險。

(4)強化地質情況分析

第一，在采礦工程前期，必須進行全面、細致的地質勘探工作，了解煤層和礦區的地質構造情況，預測煤層變形和斷裂帶的分布，確定采礦工程的布局和方案，為后期施工提供科學依據。第二，根據地質構造情況和煤層賦存規律，制定合理的采礦方案，包括采礦工藝、開采方法、支護方式等。在采礦過程中，要隨時調整采礦方案，根據地質構造變化進行適當的調整，避免出現安全問題。第三，地質構造對采礦工程施工的影響主要表現為煤層變形、斷裂帶、巖層滑移等現象，這些現象會給采礦工程帶來安全隱患。為加強采礦工程的支護能力，需要采用先進的支護技術和設備，如錨桿支護、注漿支護、鋼拱支護等。

(5)針對性解決瓦斯問題

其一，瓦斯是煤礦采礦工程中常見的危險氣體之一，必須加強對瓦斯的管理。在采礦前，必須進行瓦斯賦存情況的調查和評估，制定合理的瓦斯治理方案，對瓦斯進行監測和預警，并采取必要的措施進行排放和處理。其二，通風是解決瓦斯問題的重要措施之一。通過通風可以有效地控制瓦斯濃度，減少瓦斯積聚和爆炸的風險。在采礦工程施工中，要根據采礦工作面的實際情況制定合理的通風方案，采用適當的通風設備和技術，確保瓦斯得到及時有效的排放和處理。其三，在采礦工程施工中，可以采用一些先進的瓦斯治理技術和設備，如瓦斯抽放、瓦斯封閉、瓦斯液化等。這些技術和設備能夠有效地減少瓦斯的積聚和濃度，降低瓦斯爆炸的風險，保障采礦工程施工的安全。其四，建立健全的安全管理制度，落實責任到位，是保障采礦工程施工安全的基礎。在采礦工程施工過程中，要建立完善的安全管理制度，規范施工流程，加強安全教育和培訓，提高施工人員的安全意識和安全素質。

4.結束語

總的來說，采礦工程施工中的不安全技術因素是多方面的，包括井巷設計不合理、設備落后、信息化水平低、車場設計不當以及安全管理不到位等。要有效地解決這些問題，必須采取一系列有效的措施，例如，優化井巷彎曲曲率半徑、合理設置對眼高度和反眼斜度、優化巷道起坡方式、更新采礦技術與設備、優化車場設計和建立完善的安全管理體系等。只有綜合考慮和解決這些問題，才能有效地保障采礦工程施工的安全，為采礦企業的發展提供可靠的保障。因此，我們應該高度重視采礦工程施工中的不安全技術因素，全面加強采礦安全管理工作，不斷提高安全管理水平，確保采礦工程施工的順利進行，為礦山的可持續發展做出貢獻。