馮偉斌

摘要：采礦工程設(shè)計(jì)中面臨許多不確定性問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)是礦山技術(shù)工作的重要內(nèi)容。結(jié)合礦山井巷工程、采礦工程技術(shù)改造等工作實(shí)踐，分析總結(jié)了礦山采礦工程設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)該注意的主要問題與工作內(nèi)容，以推進(jìn)礦山企業(yè)提升技術(shù)管理水平，拓展降本增效途徑。

關(guān)鍵詞：采礦工程；設(shè)計(jì)優(yōu)化；礦山井巷；技術(shù)改造

引言

針對(duì)采礦工程設(shè)計(jì)中面臨的礦床地質(zhì)條件復(fù)雜等許多不確定性問題，通過對(duì)礦山主要技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析，合理調(diào)整和優(yōu)化確定工程方案與主要技術(shù)指標(biāo)是礦山設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要工作，既要按部就班地提出各種可能技術(shù)方案，也要不斷地對(duì)技術(shù)工作提出“質(zhì)疑”，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)、井巷工程和采礦方法等，為礦山降低和控制生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的盈利能力打下基礎(chǔ)。

1、采礦工程的技術(shù)特點(diǎn)

1.1安全隱患程度較高

煤炭資源在開采過程中缺乏一定的安全性保障，生產(chǎn)效率也就隨之下降。因此，需要在保證施工安全的基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)技術(shù)缺陷，并將其進(jìn)行優(yōu)化及完善，使其能夠更好地應(yīng)用于煤炭開采中。

1.2開采技術(shù)廣泛

在采礦工程基數(shù)大，規(guī)模不一的工程現(xiàn)實(shí)中，對(duì)采礦技術(shù)的應(yīng)用具有一定的選擇性特點(diǎn)。例如，迄今為止應(yīng)用頻率最高的長臂開采技術(shù)，在金屬礦產(chǎn)的開采中就并不適用。最后，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代背景下，煤礦數(shù)量呈現(xiàn)出了上升趨勢(shì)，規(guī)模更是大小不等，這就需要更新開采技術(shù)，從而提高企業(yè)開采技術(shù)水平，促進(jìn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2、采礦工程設(shè)計(jì)存在問題

2.1造價(jià)問題

在采礦工程的設(shè)計(jì)中造價(jià)問題主要來自于兩個(gè)層面：一方面是相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)工程設(shè)計(jì)的理念意識(shí)方向出現(xiàn)較大偏差，導(dǎo)致其對(duì)設(shè)計(jì)的關(guān)注度比較少，重視度普遍不高。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)將這項(xiàng)工作認(rèn)定為是具有獨(dú)立特點(diǎn)的部門內(nèi)容，這就使得工作人員與業(yè)主沒有進(jìn)行溝通及交流，從而使得工程造價(jià)存在較多不合理現(xiàn)象，控制作用難以發(fā)揮；另一方面是設(shè)計(jì)人員缺乏一定的經(jīng)濟(jì)察覺力及敏銳度，這就使得工程造價(jià)失去了原本意義。由于施工中的材料支出沒有得到有效管理及控制，使實(shí)際發(fā)生費(fèi)用與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不符，工程成本大量流出企業(yè)，經(jīng)濟(jì)利益相對(duì)減少。施工周期更會(huì)在造價(jià)設(shè)計(jì)及控制失效后受到滯后性影響，從而使得周期延長。

2.2環(huán)境保護(hù)

由于煤炭粉塵質(zhì)量較輕，會(huì)隨風(fēng)飄向施工區(qū)域的一定范圍內(nèi)，使開采工作對(duì)周邊環(huán)境造成極為惡劣的影響。結(jié)合工程施工實(shí)際，改善環(huán)境污染問題是必要的。在現(xiàn)實(shí)情況下，如果設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)前沒有對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，就會(huì)使設(shè)計(jì)內(nèi)容與現(xiàn)場環(huán)境存在一定偏差，是不完整、不科學(xué)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，那么降低對(duì)施工區(qū)域周圍環(huán)境的影響目標(biāo)也就難以實(shí)現(xiàn)。除此之外，如果設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)法律及環(huán)保意識(shí)比較淡薄，就會(huì)造成開采環(huán)節(jié)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)行為的缺失，使生態(tài)環(huán)境遭到污染及破壞。

3、采礦工程施工設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1與設(shè)計(jì)單位缺乏有效溝通及交流

在大多數(shù)的采礦工程中，工作量大、工作期短，需要在較少時(shí)間完成設(shè)計(jì)圖紙具有一定的難度。在需要控制時(shí)間點(diǎn)要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員沒有多余的時(shí)間及精力到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，這時(shí)設(shè)計(jì)人員就會(huì)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這就使設(shè)計(jì)內(nèi)容呈現(xiàn)出片面性，而施工方在對(duì)圖紙進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)問題也沒有及時(shí)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，采礦工程的施工流程中會(huì)受到各種限制性因素的阻礙，從而使得工程效率難以保證。

3.2安全問題

采礦工程不僅要保證施工流程中的安全問題，更要保證煤礦的安全生產(chǎn)，對(duì)每個(gè)工作者的人身安全負(fù)責(zé)。因此，在采礦工程的施工流程推進(jìn)中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)施工行為進(jìn)行管理及控制，任何與施工規(guī)定內(nèi)容及設(shè)計(jì)內(nèi)容不相符的現(xiàn)象都要嚴(yán)厲制止，只有這樣才能從根本上保證施工各個(gè)環(huán)節(jié)的安全性及穩(wěn)定性。

4、優(yōu)化設(shè)計(jì)解決措施

4.1地下礦山無廢開采方法及工藝技術(shù)

在煤礦的開采過程中，產(chǎn)生相應(yīng)的廢石是必然的，但廢石的存在并不會(huì)對(duì)工程的正常進(jìn)行造成任何阻礙。在實(shí)際開采中，可以對(duì)無用廢石的存在位置及開采工藝進(jìn)行綜合性研究，避免盲目施工，只有這樣才能使得采切工程布置方式得到優(yōu)化及提升，從而減少對(duì)廢石的開采。除此之外，還需要以施工現(xiàn)場的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對(duì)廢石進(jìn)行合理處理，減少財(cái)力及物力的損耗。

4.2地下礦山廢石及尾礦混合充填料技術(shù)

在進(jìn)行采礦施工時(shí)，需要以礦石沒有坑陷為依據(jù)，將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的填充效果為目標(biāo)，將填充物與實(shí)際坑洼情況進(jìn)行合理配比，在不破壞環(huán)境的基礎(chǔ)上，將坑洼位置完全填充，在不確定填充物標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還可以以水為依據(jù)進(jìn)行滲透性試驗(yàn)，將填充水的結(jié)構(gòu)與坑洼結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)研究，保證二者相互符合，并將填充水量的流失控制在預(yù)算數(shù)據(jù)范圍內(nèi)。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。

4.3地下礦山采場穩(wěn)定性及巖層控制技術(shù)

可以應(yīng)用地壓監(jiān)測、數(shù)值模擬以及物理模擬等方式對(duì)采場以及采空區(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)。具體來說可以分為以下幾個(gè)方面內(nèi)容：①運(yùn)用專家系統(tǒng)法對(duì)采場頂板的破壞模式進(jìn)行預(yù)測，并將其作為選取頂板加固措施的重要依據(jù)；②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穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究；③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；④運(yùn)用地壓監(jiān)測法對(duì)無廢開采采場的地壓規(guī)律進(jìn)行研究。

結(jié)語

總之，采礦工程設(shè)計(jì)是礦山建設(shè)項(xiàng)目的重中之重，其優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于提升礦山企業(yè)技術(shù)管理水平，提高經(jīng)濟(jì)效益具有現(xiàn)實(shí)意義。采礦工程優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿于礦山工程建設(shè)施工始終，應(yīng)堅(jiān)持創(chuàng)新性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性、持續(xù)性原則，服務(wù)于礦山資源綜合利用和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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