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煤炭開采屬于高危行業,施工期間極易發生坍塌事故,為采礦工程帶來巨大的安全隱患。同時,受地質結構、礦山結構以及周圍環境等因素的影響,煤炭開采期間也存在很多亟待解決的問題,對此,煤礦企業應不斷改進采礦技術,以確保采礦工程施工的安全性,為企業贏得更多的社會與經濟效益。
1采礦工程的技術特點
首先,受地質條件多樣性與復雜性的影響,眾多采礦技術具備一定的相似性,但開采工作深度較大,期間存在諸多安全隱患,以致無法確保采礦工程的安全性,降低了生產效率。對此,煤礦企業應在確保安全事故的基礎上,不斷總結采礦技術缺陷,并針對性的優化完善,從而促進煤炭開采工作的順利進行。其次,受多種因素的限制,煤礦工程具備多種開采技術,且當前使用頻率最大的則為長臂開采技術。最后,處于當前的經濟發展背景下,煤礦開采數量不斷上升,規模各不相同。因此,開采期間需要不斷更新相關技術,企業也應提升開采水平,從而促進采礦工程的可持續發展。
2.1采礦工程設計存在的問題
一方面是工程造價的問題,在采礦施工過程中,部分設計人員理念意識存在較大偏差,對設計的關注度較低,不夠重視。同時,部分設計人員在工作期間并未與業主進行充分溝通,以致工程造價存在較多不合理問題,無法有效控制。且部分設計人員缺乏一定的敏銳度與經濟覺察力,以致工程造價失去了原本的意義。除此之外,施工期間,工作人員沒有充分重視材料管理工作,以致實際發生費用與預期標準存在嚴重偏差,提高了施工成本,降低了經濟利益。且由于造價控制失效,延長了施工周期,也提升了企業的支出成本。另一方面是環境保護問題,煤炭粉末的質量較輕,會對周邊的環境產生十分惡劣的影響。在采礦工程開始前,施工人員如果沒有做到相關的考察工作,則會無法準確預估對周邊環境的影響。除此之外,部分設計人員缺乏一定額法律與環境保護意識,開采環節沒有重點保護生態環境,造成了嚴重的環境污染問題。
2.2采礦工程施工期間存在的問題
一是采礦單位與設計單位缺乏有效的溝通與交流,且采礦工程的工作量較大,設計人員需要在短時間內完成圖紙設計,以致其沒有多余時間與精力到施工現場進行實地考察,此時設計內容會比較片面。同時,施工單位在研究圖紙發現問題時也沒有與設計人員進行有效溝通,無法有效保證工程開采效率。二是安全問題,采礦期間不但需要安全生產,且還應負責每位工作人員的人身安全。對此,在采礦施工期間,技術人員應嚴格按照相關規定控制施工流程,嚴格制止與實際施工不相符的設計內容,由根本上確保施工各個環節的安全性。
3采礦工程設計與施工問題的解決措施
3.1優化井巷工程設計
首先應優化開拓工程設計,采礦工作人員在調整中段高度時應有效結合水文與地質因素,在開采薄煤礦時應有效利用脈外與沿脈巷道的關系,在滿足運輸、通風、開采安全以及提升等條件下,選擇合適的施工爆破方式。且在選擇開拓運輸方案時還應充分結合煤礦開采技術、經濟以及安全等因素,確定井筒規格,優化井巷開拓工程的設計方案,降低工程投資,提升開采效率。其次應優化采切工程設計方案,在開采期間,工程人員應做好設備安全以及斷面的設計工作,充分優化沿脈、穿脈工程,選擇合適的掘進設備,并采用專門定制方式,強化與設備廠家的合作,提升掘進設備的效率。優化巷道與斷面規格,減少巷道的掘進工作量。最后應優化輔助工程設計方案,相關工作人員應做好地壓的研究工作,選擇合理的噴漿、錨網等支護方式,并在結合支護條件的基礎上,選擇高效率的巷道支護方式。同時,工作人員還應做好溜井系統的設計、施工以及安裝工作,優化開采軌道、主巷風水電纜線等設計與安裝工作。且在輔助工程設計期間應采用VCR爆破成井技術,確保安全施工。
3.2優化采礦設計工作
首先,企業應做好生產探礦工程的優化工作,并邀請相關地質專家進行探究,優化探礦方案,降低開采成本。且在生產探礦期間,技術人員在發現礦巖發生變化時,還應再次圈定礦體。同時,工程施工期間還應做好礦井工程的進度管理工作,及時掌握地質變化情況,并進行調整,以免導致浪費。其次,煤礦企業應做好采場回采設計優化工作,根據煤礦的地質條件、采礦損失率以及采礦效率等因素,優化開采方法,改進參數布置流程。開采期間,技術人員應做好支護結構圖、采切布置圖以及充填布置圖的優化設計工作。且回采期間還應嚴格分層。除此之外,煤礦企業還應做好采場回采設計優化工作,在提高開采作業安全水平的基礎上,降低開采成本,優化改進采場炮孔布置以及作業設備的改進工作。最后,企業應持續優化施工作業,采礦技術人員應深入現場調查,做好技術交底工作,且生產作業人員也應全面掌握各種設計要求,嚴格施工。當生產現場出現問題時,技術人員應進行必要的改進設計,及時總結經驗,以便為此后類似的采礦工程提供更多的借鑒依據。
3.3優化技術裝備
首先,煤礦企業應做好采礦技術的改進工作,及時更新采礦設備,在降低成本的基礎上提高開采效率。同時,還應采用微型化、液壓化以及自動化的開采技術,在提升開采效率的基礎上實現大規模開采。其次,煤礦企業應優化設計理念,積極采用更多先進設備,由勞動密集型轉向自動化與機械化。最后,煤礦企業應優化開采設計工作,增大機械作業的比重,在開采期間采用天井鉆孔以及中深孔爆破成井技術,提高勞動生產效率,確保實現安全高效生產。
3.4優化采礦工程技術改造方案
首先,煤礦企業應初步優化技術改造項目的設計方案,在完善資料的基礎上完成優化設計,正確分析當前的生產、技術以及設施系統。同時,開采期間還應合理采用更多先進技術與裝備,在正確掌握采礦工程項目特點技術上完成優化設計。除此之外,煤礦開采企業還應確保工程的安全性與環保性,在降低工程投資的基礎上,提高項目的基本收益水平。其次,相關技術人員應做好施工方案的優化設計工作,在開采前,技術人員應到現場進行技術交底,根據實際的開采進度設計圖紙,并嚴格執行。且企業在施工前還應及時組織監理單位現場審核開采圖紙,并針對期間存在的問題進行優化設計。最后,煤礦企業應做好采礦工程的設計再優化工作,當存在特殊的項目施工要求時,技術人員應及時前往施工現場優化問題的解決方案。且設計人員還應根據批準后的更改內容完成優化,嚴格做好采礦工程項目投資成本的控制工作。且采礦工程在實施節點之前,企業還應做好施工前的準備工作,并組織施工與監理大內到現場進行嚴格監督,必要時應及時調整開采設計方案。設計人員還應及時掌握項目進度特殊問題的處理工作,并找到相關的設計問題,完成再次設計優化。在整個采礦工程實施期間,開采企業應與設計、監理、施工等單位樹立一致的目標,并進行周密安排,盡全力設計施工圖紙,在優化施工組織方案的過程中,按時、按量以及保質完成采礦工程的建設任務。
4結語
采礦工程周圍的環境比較復雜,企業需要采用科學合理的采礦設計方案與施工安全措施,這樣才可以切實提升采礦施工的安全性,在提升采礦效率的基礎上,為企業贏得更多的效益,促進煤炭行業的可持續發展。
作者:寇永嘉 單位:煤炭工業太原設計研究院