賈延龍

摘 要：煤炭作為一種重要的能源資源，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中有著不可替代的作用。本文主要從采礦工程技術(shù)特點(diǎn)入手，重點(diǎn)對(duì)采礦工程設(shè)計(jì)與施工中存在問(wèn)題進(jìn)行了分析闡述，并有針對(duì)性的提出了一系列解決措施，希望給行業(yè)相關(guān)人士一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：采礦;設(shè)計(jì);施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.043

1 引言

一直以來(lái)，煤炭開(kāi)采都屬于高危行業(yè)，在采礦工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有局部垮塌事故發(fā)生，給采礦工程帶來(lái)巨大隱患。此外，煤炭的開(kāi)采還受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦山結(jié)構(gòu)以及周圍環(huán)境等因素的影響，因此必須不斷改進(jìn)和提升采礦技術(shù)，才能保證工程施工的安全，并獲得經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙贏的局面。

2 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，比如長(zhǎng)臂開(kāi)采技術(shù)為井下采礦中比較常見(jiàn)的技術(shù)，且在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用的比較廣泛，而很少在金屬礦產(chǎn)中使用;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。

3 采礦工程設(shè)計(jì)與施工中存在問(wèn)題

3.1 采礦工程設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

第一，造價(jià)問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)人員思想上不夠重視或者缺乏與業(yè)主的溝通導(dǎo)致采礦工程造價(jià)無(wú)法得到有效控制;二是設(shè)計(jì)人員缺乏基本的經(jīng)濟(jì)觀念，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有全面考慮施工材料的價(jià)格問(wèn)題，使得工程造價(jià)超出預(yù)算，這不僅加大了工程投入成本，還很容易延誤工期。

第二，環(huán)保問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，煤炭開(kāi)采都會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，因此如何盡可能減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞程度成為采礦工程設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題。在實(shí)際操作過(guò)程中，如果設(shè)計(jì)單位沒(méi)有對(duì)工程施工場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，那么控制并降低對(duì)環(huán)境的影響也就無(wú)從談起。加上設(shè)計(jì)人員對(duì)法律法規(guī)以及環(huán)保認(rèn)知的缺失，極易導(dǎo)致工程施工或者采集工程使用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。

3.2 采礦工程施工中存在的問(wèn)題

第一，與設(shè)計(jì)單位缺乏溝通。絕大部分采礦工程都存在時(shí)間緊，任務(wù)重等情況，短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出來(lái)施工圖必然是缺乏一定深度的，是在沒(méi)有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充分勘查基礎(chǔ)上憑借經(jīng)驗(yàn)完成的，而施工企業(yè)在遇到問(wèn)題時(shí)卻與設(shè)計(jì)單位缺乏溝通和交流，導(dǎo)致在施工過(guò)程中極易出現(xiàn)這樣或者那樣的問(wèn)題，或者延誤工期。

第二，安全問(wèn)題。安全問(wèn)題是所有工程項(xiàng)目必須予以高度重視的問(wèn)題，采礦工程也不例外，采礦工程不僅需要注意施工過(guò)程的安全問(wèn)題，還需要為煤礦生產(chǎn)的安全問(wèn)題負(fù)責(zé)。所以，在采礦工程施工過(guò)程中，任何與施工設(shè)計(jì)或者規(guī)范不符的施工行為都會(huì)都煤炭開(kāi)采以及施工人員構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

4 解決措施

4.1 地下礦山無(wú)廢開(kāi)采方法及工藝技術(shù)

采礦工程施工過(guò)程中，不可避免的產(chǎn)生大量廢石，而對(duì)廢石的處理工作實(shí)際上對(duì)采礦工程以及后期的煤炭開(kāi)采沒(méi)有任何作用，因此是一種無(wú)用功，浪費(fèi)了大量財(cái)力和物力，這就要求在采礦工程施工過(guò)程要盡可能少采廢石。具體來(lái)說(shuō)，則可以加大對(duì)各類礦體采切工程布置方式及工藝的研究力度，從而運(yùn)用不斷優(yōu)化采切工程布置的方式，降低廢石的開(kāi)采量。此外，還需要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)礦石、廢石等進(jìn)行科學(xué)處理。

4.2 地下礦山廢石與尾礦混合充填料充填技術(shù)

在采礦過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵循“礦石不出坑”的宗旨，并以有效提升充填體強(qiáng)度為目標(biāo)，通過(guò)試驗(yàn)的方式對(duì)廢石在充填體中的科學(xué)配比予以確定，同時(shí)依據(jù)充填料水的滲透試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)充填脫水結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化布設(shè)，盡可能減少充填脫水的時(shí)間。此外，還需要對(duì)廢石以及尾礦混合充填料的相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行深入分析研究，使其達(dá)到廢石與尾礦充填的標(biāo)準(zhǔn)要求。更為重要的是，在對(duì)礦山工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)采礦過(guò)程中產(chǎn)生的廢石排放路徑進(jìn)行全面考慮，盡可能達(dá)到廢石不出坑的目標(biāo)。

4.3 地下礦山采場(chǎng)穩(wěn)定性及巖層控制技術(shù)

在實(shí)際操作過(guò)程中，施工單位需要大量應(yīng)用廢石產(chǎn)出率低的采礦工藝，并用尾礦來(lái)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，且要在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行。此外，還可以有效應(yīng)用地壓監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬以及物理模擬等方式對(duì)采場(chǎng)以及采空區(qū)圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為采礦以及采空區(qū)的充填安全打下夯實(shí)基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō)可以分為以下幾個(gè)方面內(nèi)容：第一，運(yùn)用專家系統(tǒng)法對(duì)采場(chǎng)頂板的破壞模式進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將其作為選取頂板加固措施的重要依據(jù);第二，運(yùn)用數(shù)值模擬法對(duì)充填控制地壓機(jī)理以及充填材料不足情況下采場(chǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究;第三，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn)的方式，對(duì)廢石充填對(duì)充填體強(qiáng)度的影響進(jìn)行對(duì)比研究;第四，運(yùn)用地壓監(jiān)測(cè)法對(duì)無(wú)廢開(kāi)采采場(chǎng)的地壓規(guī)律進(jìn)行研究。

4.4 地下礦山地面沉降塌陷災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

有效運(yùn)用RS、GPS、GIS技術(shù)對(duì)礦區(qū)地表塌陷區(qū)進(jìn)行遙感研究，并有效結(jié)合采礦以及地質(zhì)資料等進(jìn)行綜合研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山采空區(qū)災(zāi)害的數(shù)值以及相關(guān)物力空間的模擬。此外，以井下遙感信息、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及礦山提供的原始數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)，建立健全地下礦石采空區(qū)災(zāi)害管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地理控制、地質(zhì)以及采礦等方面信息的分析、存儲(chǔ)、處理，從而得出相關(guān)信息的動(dòng)態(tài)反饋信息，達(dá)到對(duì)采空區(qū)突發(fā)事故進(jìn)行有效預(yù)防的目的。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，采礦工程所面臨的整體環(huán)境較為復(fù)雜，因此需要制定合理的設(shè)計(jì)并選擇科學(xué)的施工技術(shù)和施工安全措施，只有這樣才能較大幅度提升采礦的效率，并確保施工安全性，以免安全事故的發(fā)生。

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