王連忠
摘要:隨著社會的發(fā)展,我國煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的越來越好。我國煤炭儲量位于世界前列,是煤炭開采和使用大國。但是在實際開采過程中,在開采理念、技術(shù)水平等多方面因素的影響下,煤礦開采存在諸多問題。本文主要分析和討論井工煤礦開采的現(xiàn)狀、危險因素以及改進措施,希望能有所幫助。
關(guān)鍵詞:井工煤礦;開采技術(shù);危險因素
我國豐富的煤礦資源促進了國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,當前我國煤礦開采主要有露天開采和井工煤礦開采兩種形式,露天煤礦煤位于地表淺層,開采時挖開地表層可進行作業(yè),危險性小,井工煤礦煤層位于地下深處,需要在深層地下進行開采作業(yè),有很大的危險性,危險因素很多。井工煤礦在規(guī)模和數(shù)量上都多于露天煤礦,開采技術(shù)要求較高,難度大,工作環(huán)境差,在開采過程中對作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)、開采工藝方案、施工設備以及作業(yè)安全等方面有著很高的要求。因此,要不斷研究和改進井工煤礦開采技術(shù),根據(jù)煤礦實際情況分析和探究作業(yè)過程中存在危險因素,及時采取措施進行調(diào)整和革新,保障開采質(zhì)量和安全,提高開采效率,從而促進煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。
一、我國井工煤礦開采現(xiàn)狀及技術(shù)分析
(一)技術(shù)概述
井工煤礦開采過程中所使用的技術(shù)手段、設計方案以及工藝流程圖對作業(yè)安全、開采設備的有效利用以及經(jīng)濟成本效益等方面有著重要影響。常規(guī)開采技術(shù)主要包括開采工藝和巖層控制技術(shù)等,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,我國井下煤礦開采技術(shù)水平和方式越來越先進,由炮采和傳統(tǒng)普通機械式開采發(fā)展到高檔普采、機械多元化采煤、綜合放頂式采煤,在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的支撐下,正向著人工智能化趨勢發(fā)展,充分利用先進的高科技與井工煤礦開采結(jié)合在一起,既提高了技術(shù),又保證了安全性[1]。
(二)發(fā)展現(xiàn)狀和問題
1.技術(shù)種類多樣化
我國煤礦開采主體不統(tǒng)一,有國有煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦以及地方國有煤礦等。對于中小型煤礦的開采,政府和企業(yè)資金投入小,沒有引起足夠的重視,多采用人工開采方式,少數(shù)會使用半機械化的開采技術(shù),發(fā)展緩慢,難以形成較大的規(guī)模;對于大規(guī)模重要煤礦的開采則加大投入資金,無論是人才資源還是設備技術(shù)資源都十分充足,機械化程度高。這樣的開采模式限制了煤礦業(yè)的均衡發(fā)展,同時,對于中小型煤礦開采來說,技術(shù)設備的落后,增大了開采的危險性[2]。
2.井工煤礦開采與環(huán)境的不平衡發(fā)展
我國井工煤礦的開采一直受到“先發(fā)展后治理”發(fā)展理念的影響,過于注重提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟效益,忽視了對周邊環(huán)境的保護,造成不同程度的生態(tài)破壞,綠色環(huán)保型開采正處于起步階段,無法對生態(tài)環(huán)境實施全面有效的保護,而環(huán)境的破壞反過來又增加了煤礦開采的危險性。
3.開采技術(shù)落后
雖然部分煤礦企業(yè)逐漸引入清潔開采理念和智能化開采技術(shù),但是大多數(shù)煤礦的開采設備技術(shù)還很落后,開采設備功能簡單、效率低、造價高,已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化煤炭行業(yè)發(fā)展的需要。雖然正逐漸推廣使用的綜采綜放技術(shù)使井工煤礦開采具備了更高水準的機械自動化開采功能,但是仍然存在很多危險因素,安全性得不到保障,下文主要分析和研究井工煤礦開采的主要危險因素[3]。
二、井工煤礦開采的危險因素
(一)礦井通風問題
井工煤礦開采過程中,對于井下通風難以形成有效的控制,經(jīng)常出現(xiàn)風流短路、風流反向、污風循環(huán)等問題,尤其是使用大型機械開采的井工煤礦以及地質(zhì)復雜的地下礦山,主運輸通道的通風條件更惡劣,由于沒有充足的風量,有毒、有害氣體不能及時排放到井外,影響了井下風流的分配和有效風量率,對井下作業(yè)造成嚴重的安全隱患。
其造成的危害具體為:第一,在開采過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體充盈于地下礦井,對作業(yè)人員的工作和健康造成影響,甚至會產(chǎn)生中毒。有毒有害氣體主要包括①爆破時產(chǎn)生的煙塵,其主要成分是一氧化碳;②柴油設備工作時排放的廢氣;③硫化礦物質(zhì)發(fā)生氧化,產(chǎn)生的二氧化硫和硫化氫氣體;④井下發(fā)生火災會產(chǎn)生大量一氧化碳;第二,如果通風不暢,礦井內(nèi)的溫度和濕度都會變高,短時間內(nèi)對人體影響不大,但是由于井工煤礦的工作性質(zhì),作業(yè)人員經(jīng)常長期在礦井內(nèi)工作,會使人體產(chǎn)生病損,甚至會造成永久性傷害。對于某些濕度較大的礦井,井下溫度會超過30℃,相對濕度超過95%,長期工作使作業(yè)人員皮膚出現(xiàn)濕疹或者發(fā)生中暑現(xiàn)象。第三,對開采設備造成磨損和腐蝕;第四破壞巷道圍巖,增加維護成本。
改進措施:①依據(jù)實際開采情況,調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局,優(yōu)化通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu),布置足夠數(shù)量的風機,科學布置,發(fā)揮出最大通風效率;②采用并聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),在高阻力區(qū)可以降低風阻,提高通風質(zhì)量;③隨著開采的不斷深入,整體通風路線會逐漸變,瓦斯量也逐漸增多,此時要在邊遠區(qū)域挖掘新風井,減少通風路程,從而降低通風阻力,保證通風效果[4]。
(二)瓦斯和粉塵
在井工煤礦開采過程中,會出現(xiàn)瓦斯,如果瓦斯量過大,會使作業(yè)人員無法正常工作,瓦斯以游離狀態(tài)或者附著狀態(tài)存在于煤礦和圍巖中,開采越深,瓦斯涌出量越多,井內(nèi)溫度也會越來越高,存在爆炸的風險,同時,瓦斯達到一定濃度會使人產(chǎn)生窒息。此外,在開采過程中會產(chǎn)生大量的粉塵,工作人員長期在井下作業(yè)會不斷吸入,產(chǎn)生煤肺病等相關(guān)疾病,嚴重影響身體健康和作業(yè)安全。因此,在開采前設計人員要科學合理的規(guī)劃井下開采系統(tǒng)的分布,做好空間布置,保障井下作業(yè)環(huán)境,規(guī)范通風設備的安裝位置,防止瓦斯和粉塵對開采工作進度產(chǎn)生影響,保障作業(yè)人員的人身安全。
(三)頂板災害
在井下開采過程中,如果頂板質(zhì)量不合格,在上方礦山壓力作用下,頂板會發(fā)生垮塌,造成嚴重的頂板事故,直接危害作業(yè)人員的人身安全。因此,要制定嚴格規(guī)范的頂板管理制度:①制定科學合理的工作區(qū)頂板管理技術(shù)規(guī)范,由相關(guān)負責人審批合格后執(zhí)行;②做好頂板質(zhì)量的檢測管理,嚴格執(zhí)行敲幫問頂,嚴格按照規(guī)定使用前探梁和支架連鎖,轉(zhuǎn)移工作區(qū)時要做好頂板動態(tài)、離層的檢測。
結(jié)束語: 綜上所述,由于井工煤礦開采多在地下作業(yè),礦井位于地下深處,危險因素眾多,在開采過程中,要綜合全面分析所有危險因素,有針對性的采取改進和防治措施,切實保障作業(yè)人員的人身安全和身體健康,提高開采作業(yè)的安全性和質(zhì)量,實現(xiàn)井工煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]馬紅龍.井工煤礦開采技術(shù)探討[J].能源與節(jié)能,2017(10):128-129
[2]郭祖平.關(guān)于井工煤礦開采技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2016(24):76-77
[3]趙慶彪,劉連伏.突出技術(shù)進步——新《煤礦安全規(guī)程》井工煤礦編開采章解讀[J].勞動保護,2016(07):17-18
[4]呂軍.淺析制約煤礦通風安全的因素及防治措施[J].華東科技:學術(shù)版,2015(7):372-372
[5]霍櫟嶧,楊礦明.試析煤礦地質(zhì)勘探工作對礦井生產(chǎn)和安全的影響[J].工程技術(shù):全文版,2016(12):00311-00311