采矿工程中采矿技术与施工安全浅议

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采矿工程中采矿技术与施工安全浅议

摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,我国对能源的需求量也在不断扩大。为了有效满足人们的日常生产生活需要,在对矿山进行开采的过程中,需要不断更新开采技术,并做好安全管理工作,如此才能够有效保证开采效率,避免造成过多的资源浪费现象,实现可持续发展。

关键词:采矿工程采矿技术施工安全研究

就现阶段的发展而言,我国的整体技术和科学发展水平得到了迅速发展和提升,对于矿山开采的技术种类也得到全面增加,尤其是近年来不断涌现出来的新技术和新工艺,得到了普遍推广应用。但是,在新技术层出不穷的发展过程中,也逐渐暴露出其存在的不足之处,所以我们不断改进和优化。基于此,本文将重点阐释矿山开采过程中应用到的新型技术和安全管理问题,希望能够为实际开采工作提供助益。

1采矿工程中的采矿技术应用要点

1.1矸石处理技术

在对矿山进行开采的过程中,会有大量的矸石排出。矸石本身具有可燃性,排放出来的矸石不仅会造成地表环境的污染,在温湿度达到一定条件下还会自燃,此时,会产生大量有毒有害的气体,对大气环境造成污染。基于对这些问题的分析和研究,如果不能对矸石排除问题进行有效的妥善处理,将会产生大量废弃物,不利于环境保护工作。传统采煤技术较为粗放,矸石问题也没有得到根治。引用绿色开采理念后,对矸石问题主要的处理方式主要体现在以下几个方面:(1)覆盖方法。顾名思义,也就是用开采现场的无害物品对已经排放出来的矸石进行全面覆盖工作,降低矸石影响范围,此方法简单灵活,且成本低廉。(2)化学分解法。通过对矸石化学成分的分解和研究,合理选择化学试剂完成对其自身的分解和处理,并提炼出有用的物质进行二次回收利用,如此,不仅能够有效降低污染,还可以提升矸石自身的使用价值。(3)综合利用方法。因为完成对矸石的综合处理之后,其内部结构也会发生相应的变化,其本身带有的物理和化学属性得到有效转化,可以应用于建筑工程施工,作为原材料得到有效利用,在实现矸石自身价值的同时,有效节约建筑材料本身用量,避免造成资源浪费现象。

1.2采空区填补技术

从我国现阶段矿产整体分布情况进行分析,不难发现,露天矿产资源整体储存量普遍偏低,绝大多数矿产资源都深埋于地下,要想完成对地下资源的开采工作,就要有效搭建矿井支架,保证采矿设备的安全可靠性,能够深入地下完成有效采集工作。在开采工作进行中,储存在地下的矿山资源会逐渐被掏空,在整个区域会形成个巨大空洞,我们一般称为“采空区”。当矿井中出现采空区,会对整个区域结构的发展带来比较明显的变化,最常见的就是地面沉降问题。对了有效解决此类问题的出现,避免因为处理不当造成二次污染问题,针对已经形成的采空区,主要还是应用填充原理对其进行处理,保证结构的稳定性,传统的填充手法与绿色采矿技术存在明显却别,主要体现在绿色理念下应用的填充原料属于环保节能型。(1)胶结填充,其主要应用材料包括炉灰渣、河沙或者粉煤灰等固体废料,完成基础填充,与此同时,加入适量的水完成软化工作,当所有的填料混合物变成膏状形态后,将其注入采空区,通过这种填充方式,形成对采空区的有效支撑,在有效控制地下结构发生沉降问题的基础上,还能够改变井下温度,避免发生火灾问题。(2)通过有效利用水泥混凝土完成对采空区周围裂缝的填充,此种填充方式更为灵活便利,在实际应用阶段,需要工作人员严格控制灌注时间和顺序,主要注意的是,必须在矸石空隙被周围土石结构填充压实之前,做好对裂缝位置的注浆工作,这样就能够在最短的时间有效完成填充,形成坚固的覆盖层,还可以有效地减少表面沉降。

1.3连续开采工艺

连续开采工艺也是采矿工程中较为常见的一种施工技术,该项技术在应用过程中较为繁杂,所需要的应用到的仪器设备较多,基本上每个环节都会用到不同种类的设备,对于仪器管理人员而言,会增加一定的工作量。比如,在开展爆破、开采等工作的过程中,就需要用到连续煤炭开采机进行工作,确保工作能够高效地完成,至于运输过程,也需要用到专业的器械,杜绝煤炭出现浪费以及损坏等现象,该项技术在一定程度上与综合机械化工艺存在相似点,但是,相较于综合机械化,连续开采技术的性价比更高,不仅在使用过程中的成本较小,而且能够快速适应周围环境,不会被环境而制约,但是有利有弊,弊端就是该项技术的利用会对煤炭资源造成一定浪费,不仅会降低企业的经济效益,还会造成一定程度上的能源损耗,所以在使用过程中也要注意这些问题,在确定矿井环境后选择出最合适的采矿工艺。

1.4机械化采矿技术

随着科学技术水平的不断发展,机械化凭借其自身优势,开始被广泛应用到各行各业的施工中,在采矿工程中也不例外,机械化采矿技术逐渐成为矿业开采的重要使用技术。该项技术的应用对于采矿单位来讲,具有低成本、高收入的实际意义,所以得到了此类行业的广泛应用。在具体投入使用过程中,机械化分为两种:分别是普通机械化和综合机械化。普通机械化采矿技术的优势是成本更低,利用该项技术能够在极大程度上起到节约成本的作用,但是有利有弊,其劣势表现在所采集到矿产的质量欠佳,而且会造成一定的浪费,不符合可持续的发展理念。至于综合机械化采矿技术,由于其在采矿过程中的所有步骤都是通过机械实现的,所以在造价方面也就高于普通机械化,但是无论是在工作效率上还是工作质量上都有了很大程度上的提升,正因如此,相对而言,该项技术也得到了较好的发展前景。为了确保其能够充分发挥出作用,必须要建立一支专业化的队伍,不断提升对综合机械化设备的管理水平,在确保设备性能良好的基础上提升综合机械化工艺的开展效率,实现矿业开采的优化发展。

2采矿工程中的施工安全管理措施

2.1构建开采期间的安全预警系统

为了确保采矿过程中的安全,降低安全事故发生的概率,需要建立起相应的安全预警系统,在建设过程中具体可以围绕以下3点开展工作:首先,为了保证瓦斯安全,需要建立相应的瓦斯监控系统,通过该系统实现对于瓦斯状况的实时监控,一旦监测到瓦斯超标的现象也方便作出及时处理。其次,要注意对水位以及水质的监测管理,通过监测孔实现对地下水位的全天候监测,一旦水位出现异常变化,及时地发出报警,在经过对各方面的详细检查确定没有潜在风险之后方可继续开展工作。因为地下水的变化与周围地质环境是相互关联的,地下水的成分组织也是周围环境的一种反映,所以通过对地下水成分的监测能够同时了解地下环境,以便于在出现问题时在第一时间作出反应。最后,要建立矿压预警机制,该部分的监测内容主要集中在顶板位移、锚杆工况等风险较大的区域,一经发现其承载力突破标准范围,会触发报警系统作出紧急处理,以此实现对于安全风险的规避。

2.2加强施工现场的风险管理

在采矿工程施工过程中,要始终贯彻安全第一的施工理念。矿山工程施工具有一定的技术复杂性,施工人员经常在恶劣的使用条件下进行施工,具有很多安全隐患,容易出现施工事故。因此,在矿山施工管理过程中,需要对施工现场进行风险管理,管理人员需要对施工现场的安全隐患进行排查,降低安全施工发生率。如果在采矿施工过程中出现了事故,相关单位需要及时进行处理,第一时间处理施工事故,避免事故事态家具,保障开采工作能够顺利进行。除此之外,矿山需要加强施工监控管理,并且加强对周围水文地质情况的分析和研究。由于矿山开采现场比较狭窄,开采人员比较多,需要进行专业的交叉施工作业,并且同时进行施工,很容易出现安全事故。为了避免发生安全问题,需要在必要的位置预留安全通道,矿山开采现场出入口需要建设防护棚,提高施工人员的安全保障。

2.3不断优化矿井通风技术能力

到矿山井下进行开采的过程中,如果检测到矿井底部的沼气含量超过正常标准,此时,就需要合理设置回风装置,保证沼气得到及时有效的排放。与此同时,还需要以矿井开采的实际情况为基准,合理设置通风孔并安排通风装置,与现代化技术进行有效结合,实现自动排风,保证矿井内容的温湿度和开采环境,对矿井的空气成分含量进行实时监测,不断优化升级矿井通风体系,保证通风的时效性和稳定性。

3结语

结合本文所述,我们可以得出结论,在时展的推动下,煤矿开采在社会经济的发展中所起到的作用越来越重要,主要是为相关行业提供相应的能源供给。为了确保矿产资源能够得到有效开展,需要开采单位对煤矿资源情况有具体的了解,做到根据实际情况选择出更加符合矿区特征的开采技术与所需设备,实现矿产资源的高效开展,促进我国煤矿业与社会经济的进一步发展。

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作者:冯聪 单位:兖州煤业股份有限公司设备管理中心