时间:2023-03-20 16:29:06
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1.1井下采矿技术较多
目前,有很多种井下采矿技术,在不同的矿产开采中,不同采矿技术的应用方式和适用程度也不同。例如,长壁开采技术作为最常见的井下采矿技术,通常在煤矿开采中应用,但在金属矿产开采中却没有较好的适用性,因为金属矿在储量和矿层厚度方面不同于煤矿,这时就需要结合矿产的不同,采取差异化的采矿技术。
1.2井下采矿工艺技术复杂程度较高
相比于露天采矿工艺技术来说,井下采矿技术在安全性和生产效率方面都存在很多差异。通常在应用井下采矿技术时,需要投入大量的资金,以保证开采的安全性;同时,由于受到诸多因素的限制,比如场地较小等,相比于露天采矿,井下采矿技术的工作效率较低。因此,在应用井下采矿技术时,需要做好准备工作,在保证安全的基础上,改善工艺技术,强化科学管理,使井下采矿的安全性和高效性得以有效提高。
1.3井下采矿技术更新换代速度较快
随着市场经济体制的确立和完善,企业在发展过程中面临的竞争日趋激烈,要想获得更大的发展,就需要结合具体情况,加大投资成本,引进先进的工艺设备和专业化人才,增强自身竞争实力。
2采矿技术的应用发展前景
2.1采场围岩的控制技术
相关的技术研究人员需要充分结合煤矿采场的具体情况,比如地质围岩结构压力等,对采场围岩控制方面的理论进行完善。对那些难采煤层进行有针对性的分析,比如不太稳定、倾斜度较高和地质构造复杂等。研究在较恶劣的环境中,支架围岩同放顶煤开采岩层之间的作用机理,对支护质量技术和顶板动态监测技术进行研发和完善。此外,还需要研发其他一些岩层控制技术,比如如何有效地预测和防治冲击地压等,提高煤矿开采的效率,保证煤矿开采的质量。
2.2深矿井的开采技术发展前景
冲击矿压防治、煤层开采的矿压控制、井巷布置、瓦斯和热害处理等是深矿井中进行煤炭开采关键性技术的几个方面。针对深矿井开采的现状,目前急需大力研究和发展的有:深井作业场所的工作环境的变化;深井围岩状态和应力场分布状态;深井冲击矿压的监测、监控和防治技术;深井的高产高效开采的相关配套技术等。
3采矿工程施工安全措施
首先,要构建科学的井下生产责任制度,明确规定各个工种岗位的操作流程,以便顺利实施安全生产管理制度。具体来说,就是要分层、分解井下安全生产目标,将责任严格落实到具体的人员和工作上,促使每一个人都有义务和责任保证生产的安全。强化安全工作,还需要加大检查力度和处罚力度,并坚持和落实每周的安全例会制度。
其次,要大力检查安全责任,及时消除井下采矿中可能存在的安全隐患,并综合应用多种方法,例如日常监测、专业检测和大规模检测等。如果有重大的安全隐患存在检查过程中,需要责令相关责任人在规定的时间内完成整改任务,并以书面的形式向上级汇报,避免出现问题。再次,要结合矿山的具体情况,在科学地制订灾害应急方案时,要将灾难事故作为重点考虑的内容;提高采矿人员的自救、互救能力,培养紧急情况下处置事情的意识,并完善和健全灾难应对体制;强化救助演练,结合具体情况,对灾难逃生和救援方案进行科学的制订;应用高科技的救援和检测设备,以保证矿区的生产安全,使人们的生命财产安全得到有效的保护。
最后,为了避免因通风不畅而导致的窒息灾难,对矿区来讲,构建通风管理制度是非常必要的,有助于进一步完善通风系统。除了要强化通风管理外,还需要构建检测风量、风质和风速的台账,促使其与相关要求相符。此外,还需要落实基层班组建设,在班组建设中加入安全管理规划内容,不能只重视生产,还需要重视安全;构建班组考核等级制度,给班组提供一个更加规范和科学的平台,鼓励班组自查自纠,促使安全管理工作更好的开展;班组要做好安全监察工作,保证采矿工作中的各项法律法规和方针政策严格贯彻和落实;在煤矿采矿安全管理工作中,要以班组建设为核心内容,重视标准和考核,进行安全质量管理体系的构建工作。
在采矿区中部车场设计中,通常采用单道起坡和双道起坡两种方法,单道起坡工程量小,能够节省弹簧道岔,从而节省施工材料和成本。因此,很多采矿人员为了追求更大的利润喜欢采用单道起坡,使打点挂钩人员因为材料车和空重车下放而被打伤,造成事故。而双道起坡虽然在操作过程中需要运用一个弹簧道岔和弹簧固定道岔,需要更多的人力、物力和财力,但对于开采量比较大的作业区,更能保证采矿作业的安全性,在一定程度上减少安全隐患。为了保证采矿人员的安全和提高采矿效率,应在中部车场设计中采用双道起坡。在采矿井巷施工中,出现安全事故的几率和曲率半径设计有关,曲率偏大或偏小都会影响工程的安全运作,如曲率偏大就会造成坡度太大,威胁采矿人员的人身安全;曲率偏小,就会严重地磨损钢丝,最后形成安全事故。所以,在具体的施工过程中,曲率半径设计要符合实际情况,这样才能减少事故的发生,进而保证施工安全。而设计人员在进行弯道井巷曲率设计时往往重视上坡曲率半径设计而忽视下坡曲率半径设计,造成机车人员视野受到一定的限制,从而产生安全事故。所以在设计弯道曲率时要同时考虑上坡曲率半径设计和下坡时视野问题。另外,设计人员在弯道井巷曲率设计中还经常没有根据运输设备的载重能力计算出合适的弯道曲率,造成曲率过大或过小,曲率过大时,拐弯就会比较急,很容易碰到天花板,使碎石脱落,曲率过小,就会严重地磨损运输设备的钢丝,使钢丝断裂,为了避免这些安全隐患,就必须充分考虑运输设备的载重能力,设计出合理的弯道井巷曲率,降低安全事故的发生。
2井巷施工中的不安全因素及解决对策。
在井巷施工中,巷道的高度合适与否对采矿安全有重要影响,一般要求在具体的施工过程中,采用高度大于1.2m的半圆拱面结构,这样安全生产才有保证。但很多施工企业巷道的高度并没有达到1.2m也照样正常采矿,容易导致巷道作业中架设的电线出现问题,影响正常的巷道照明,致使机械没有办法正常工作,容易出现安全事故。所以,在进行巷道设计时,高度应达到或大于1.2m。另外,施工单位往往采用1.2m左右的双轨距离,而安全的下部车场运输双轨距离应大于1.3m,会因为双轨距离较小而造成机电车运输矿物时两车相撞,甚至导致电路短路,挤伤人员。所以,在设计下部车场距离时一定要大于1.3m,这样采矿人员和采矿设备的安全才能得到有效保证。
二、采矿和挖掘工作中的不安全因素及解决对策
1采矿工作面中存在的不安全因素及解决对策。
在具体的采矿过程中,巷道通常是位于矿层的底板,而施工一般采用反眼头双向施工,这种方法在进行爆破时容易使反眼柱受到多重震动,造成较大面积的空顶出现坍塌,增加维护的难度,因此,如果在实际的施工中如果采用反眼头双向施工,采矿人员一定要特别小心谨慎地进行操作,保证自己的人身安全。而设计工作面的切眼时,其方向和矿层正倾斜方向不一致,造成在实际的施工过程中,特别是切眼施工中,三角区域垮塌。因此,在设计工作面的切眼时应保持和矿层的正倾斜方向一致,也就是沿着矿层的正倾斜方,这样防止在切眼施工中三角带矿柱出现垮塌事故。另外,在实际的施工过程中,设计急倾斜层坡度往往会达不到23度的安全倾斜标准,造成安全隐患。因此,在设计急倾斜层坡度时一定要达到23度的倾斜标准,为回采过程保驾护航,保证采矿人员的生命安全。
2挖掘工作面施工中存在的不安全因素及解决对策。
挖掘工作面施工中存在的不安全因素主要包括:改造眼坡度不合理和选择的运输巷道拔口位置不合适两个方面。我们知道,即使是在采矿区域,采矿层也是有限的,并不是所有的地方都是,所以如果要想充分利用矿产资源,就必须合理地改造矿井中的眼,需要注意的是,在改造矿井中眼的实际过程中,一定要根据地下岩石结构和矿洞的具体承受能力等多种因素,经过认真研究之后进行综合性的改造,坚决避免因为追求最大化的经济利益而盲目进行改造,进而提高采矿人员的生命安全和减少财产的损失,具体来说就是,改造矿井中的眼一般控制在25&以下,才能有效保证生产的安全性。针对运输巷道拔口位置不合适的问题要选择最合适的拔口位置。通常情况下,内开石门矿层两边开口是在其中,而石门恰巧通过矿层,这时应该将运输巷道设计为正反拔口两个,这样两个运输巷道距离刚好可以错开,进而有效防止安全事故的发生。
的前提条件,我国的煤矿企业众多,分布广泛,其规模与大小都存在着较大的差异,目前的规章制度只能够把握整个煤矿行业,漏洞严重。由于相关规章制度的缺乏,很多煤矿企业的管理工作混乱,违规操作严重,这也是导致安全事故频发的主要原因。此外,部分煤矿在采矿管理方面尚有诸多问题亟待整改。比如,企业安全生产管理机构尚未健全、安全管理人员数量不足;岗位责任制未得到有效落实;生产矿井证照不全或过期;部分矿井存在私挖滥采现象、超层越界开采、以探代采、超核准范围和核定人员组织生产建设等非法违法违规行为;更有甚者将矿井非法挂靠、层层转包,一矿多井等现象依然存在;有的矿井为偷税漏税,存在“两套图、两本账”等弄虚作假,蓄意逃避监管等行为。这些问题若不及时整改,很有可能引发更大的管理漏洞。
1.2缺乏专业技术人才
煤矿开采对于开采人员的综合技术水平要求很高,就现阶段来看,我国很多煤矿企业,尤其是中小型煤矿企业都存在着专业技术人才缺乏的问题,矿工综合素质水平普遍不高,知识水平扎实的技术人才不仅能够保证煤矿开采进程的正常进行,也能够降低安全风险的发生率。但是由于缺乏专业性技术人才,就导致很多采矿技术无法得到科学的使用。
1.3管理人员只看中眼前利益,影响了新技术的推广
今年以来,受全国煤炭产量过剩,供需矛盾加大和煤炭价格大幅下滑的影响,煤矿生存压力越来越大,部分煤矿减少安全设施投入,消减安全管理人员,安全设备,运转不正常,对安全生产埋下了隐患。煤矿生产者的根本目的就是为了获取到经济效益,煤矿行业属于典型的高危行业,不仅安全事故发生率高,还需要投入大量的资金,经过长时间后才能够收回成本,如果企业资金投入不足,资金量就很容易出现断裂。在这种因素的影响下,很多煤矿经营者不愿意冒风险引进新技术,依然使用现在的技术,他们只看重眼前利益,不愿意花费资金来研发新技术,这就在一定程度上影响着新技术的推广,采矿效率一直难以得到提升。
2促进煤矿安全与采矿技术发展的对策
2.1完善规章制度,促进采矿技术的规范化发展
在未来阶段下,需要根据煤矿资源的开采要求建立好科学完善的规章制度,明确企业的工作目标与工作流程,让管理人员与工作人员可以全面的了解自己的工作任务与工作方式。在确定好任务与方式之后,即可将责任落实到每一个人身上,只有实施该种制度,才能够促进新型技术的规范化使用。只有做到这一点,大家共同配合才能够在保障工作效率的同时促进采矿技术的规范性发展。
2.2加强培训,提升矿工的综合素质
综合素质过硬的人才是保障企业可持续发展的重要保证,煤矿安全与采矿技术的应用发展与技术人才有着密切的关系,基于此,煤矿企业必须要定期对技术人员开展培训工作,提升他们的技术水平与责任意识。还要注意到,矿工是煤矿开采工作的实施者,他们从事的工作重复、繁琐,虽然他们对自己的工作熟练,但是其工作都是体力活,为了激发出他们工作的积极性与主动性,企业需要加强对矿工的培训,将理论与实践进行有机结合,让矿工能够不断的掌握新知识与新技术,从而不断的提升企业生产效率。只有打造一支综合水平过硬的队伍,才能够为煤矿企业的高效生产奠定好坚实的基础。
2.3加强创新,不断研发新技术
为了避免煤矿管理者只注重短期利益导致煤矿安全与采矿技术受到限制的问题,政府可以制定好一系列的鼓励措施,让他们可以积极的去创新,引导他们发展新型安全与采矿技术。煤矿企业与其他行业一样,科学技术是第一生产力,虽然新技术的研发复杂、艰难,也会耗费大量的人力、物力和财力,可是,一旦新技术在生产工作中得到使用,就可以为企业带来很好的价值。在传统模式下,政府主要采用技术产权保护、研发补贴等方式来鼓励企业开展技术创新,这对于促进新技术的发展起到了很好的效果,但是,这些政策主要针对一些新型企业,并未制定与煤矿企业相关的法律,这也是制约煤矿安全与采矿新技术发展的重要原因,为了解决这一问题,政府需要根据煤矿企业的生产经营特征制定出相应的鼓励措施,这样,煤矿企业既能够研究新技术,也可以享受到政府的优惠政策,这对于企业的安全生产与长远发展都是十分有益的,而对新技术的产权保护工作不仅是政府对于企业技术上的认可,也是对煤矿企业劳动成果的保障。
3开展煤矿安全生产大检查
安全生产大检查的各项工作均采取“不发通知、不打招呼、不听汇报、不用陪同和接待,直奔基层、直插现场”的“四不两直”方式进行,并按照“企业全面自查、市县重点督查、省级同步突查”的交叉方式组织开展。检点为各县区煤炭行业管理部门、各主体企业对“不放心煤矿”挂牌管理制度的贯彻落实情况;以瓦斯、水患、火灾防治为重点的煤矿隐蔽致灾因素普查及治理工作情况;防治水、防汛、瓦斯等专项检查查出的隐患和问题的整改落实情况;安全生产应急预案编制、修订、备案、演练情况以及汛期安全生产工作安排部署情况、领导带班和应急值班情况等。
2开拓井巷工程施工不安全技术因素
开拓井巷的设计施工中,经常会存在下部车场轨道安全间隙过小等不安全因素,如果不能掌握巷道的所有信息,就会导致在巷道设计过程中出现高度过低的情况,并且在对巷道的腰线进行设定时也存在很明显的不安全因素。只要是其中有一个环节存在不安全因素,就会影响整个采矿工程的正常进行。
2.1下部车场轨道间安全间隙过小对于下部车场的设计,车场间隙一般确定为1.3m,但是在实际施工中很多矿井的安全间隙仅有1.3m。在这种施工的情况下,一旦车场运输任务重,并且运输车变形或者材料车过宽的情况下,很容易因为双轨之间的挤碰而威胁到工作人员的人身安全[3]。因此,在对下部车场进行设计时,必须要充分考虑超宽运输车可能通过的情况,增大间隙到1.4m左右,确保运输工作能够正常进行。
2.2巷道高度过低巷道掘进施工一般都是采用砌碹支护开拓作业的方式,半圆拱形断面首先的也是掘进方式,一般情况下会将墙的高度控制在1.2m上下。就采矿井巷实际施工情况来看,存在少数的矿区没有采取规定的方式来对巷道进行开拓,很多大断面积的巷道墙高为1.1m左右,这样在巷道进行架线时,高度不能达到架线以及施工的安全标准,在后期的施工过程中很容易就出现触电安全事故。因此,在对巷道进行开拓施工时,必须要严格结合当地实际情况来进行综合分析,确定最终的巷道墙高,保证其能够满足工程施工的安全需求。
2.3巷道腰线设计不合理中线与腰线主要对井下巷道进行施工控制的,其中中线的主要是对巷道的掘进方向进行指导,一般情况下应在巷道顶板位置或者是棚梁上设置3~4个中线点,选择用正中或者偏中线的形式来表示,而设备可以选择激光光束的方式来确定掘进迎头的尺寸是否合理。而腰线的作用主要是完成对标高与坡度的控制,以水平尺等施工工具延伸到掘进迎头的位置来探测腰线所在位置是否合理[4]。在实际施工过程中,一般都是在间隔30~50cm的位置用测量一起设置一个中腰线。并且针对煤层较厚的区域,为保证掘进的正确性,还需要对巷道进行分层,在开采难度降低的情况下,巷道的压力也会增加,而支架承受压力过大发生变形后就会对设置的中线点造成影响,使其不能够完全保证在同一水平线上,进而会造成巷道施工质量减低。并且,在实际的巷道施工过程中,受地质地形等因素影响比较大,往往会造成施工方位的变化,为了保证工程施工质量,需要将拐弯处的曲线巷道半径以及转角等转化为切线或者弦线。
3采掘面不安全技术因素
采矿工程采掘面的工程施工,也会存在一定的不安全技术因素,例如急倾斜煤层主斜坡设计中存在的坡度过小不安全技术因素,以及存在切眼与分斜坡开口的施工问题,还有改造眼拐弯处过多以及反眼坡度设计过大等问题等,都会对工程的安全施工造成不良影响。
3.1急倾斜煤层主斜坡坡度过小为满足工程安全施工的要求,在对采矿井巷采掘面进行设计时,必须要通过全面分析后做好对急倾斜每层主斜坡坡度的控制。但是在实际施工过程中,即便是有明确的倾斜角度作为参考,也会出现各种各样的施工问题,最终导致主斜坡坡度不能够满足工程建设要求,导致煤炭在受到自身重力影响后也不会出现下降,很大程度上影响了工作效率。
3.2切眼口及分斜坡开口矿井采掘面进行切眼开口设计时,如果没有按照每层正倾斜的方向进行设计,或者是沿着要求的方向设计但是最终确定的长度不够,形成的三角带切眼,很容易就会出现煤柱垮塌的现象。因此,在对采掘面切眼口进行时设计时,必须要严格按照相关要求来进行,以免因为设计不合理而出现各种质量问题。
3.3反眼双向施工从布置在巷道底层的煤层底板来看,如果采用反眼双向施工的方式,经常会因为放炮震动而对反眼头煤柱造成影响,甚至会因为空顶过大的原因,最终导致垮帮问题的出现,无法进行正常的维护工作。在对采掘面进行此项施工后,往往会在本区段回采完成后,无法保住煤柱,在二段回采过程中将会出现窜矸问题,进而会对工程的正常开采造成负面影响。因此,为保证工程的顺利施工,确保煤柱不会受到损伤,在反眼头施工时,应该选择单向施工的方式,以此种方式来保证回采与正规推采都能够顺利进行。
4提高采矿工程安全性改进策略
4.1井巷工程施工安全策略对于井巷工程施工时,在设计中部车场时应该选择单道起坡的施工的方式,可以确保采矿井巷工程中部车场设计与施工工作的顺利进行,并且可以降低施工成本,重要的可以避免空车在道岔行驶过程中发生倒掉,保证挂钩工作人员的生命安全。为保证采矿工程的安全施工,要求设计人员必须要对矿井进行全面分析,将巷道曲率半径控制在12m左右。并且下部车场的谁及应该尽量避免将其设计在弯曲巷道中,将其设计在直线巷道中,避免对电机车司机的视野造成影响而发生安全事故。
4.2开拓巷道施工安全策略在对下部车场轨道进行施工时,应加强对之间安全间隙的控制,为避免受运输车重量过大或者是运料车过宽等因素影响,造成挤压而产生安全事故,应该将间隙控制在1.3m以上,大概1.4m左右为佳。另外,采矿巷道施工一项的安全措施就是保证用电安全,为了确保线路的架设高度达到安全标准,必须要确保巷道墙高能够满足施工要求。另外,应该加强对中线以及腰线的控制,保证掘进工作面的正常。
4.3采矿工作面安全策略采矿工作面的安全技术策略,需要结合存在的不安全因素进行分析,在全面了解矿井工程实际情况后,以满足工程正常施工为根本目的,采取最有效的施工技术。例如针对三角带煤柱垮帮事故,在施工时应该严格按照规定对切眼的开口进行操作,保证施工中切眼开口长度、方向以及各项参数都能够符合施工要求。