采矿工程中不安全技术因素与对策

◎孙珞

采矿工程中不安全技术因素与对策

◎孙珞

我国采矿工程规模的不断扩大，给采矿工程的安全性提出了更高的要求，如何防止采矿工程中不安全技术因素是采矿工作的重点内容。本文分析采矿工程的三个方面：井巷工程、采矿工作面、掘进工作面等存在的不安全技术问题，如单道起坡、曲率半径、弯曲巷道、轨道间距、提升坡道坡度等的设计问题，以及双向施工、切眼等技术因素存在的不安全性，并针对性的提出对策，从设计、施工等多个方面确保采矿工程的安全性。

安全性是采矿工程施工中的重中之重，尽管我国工程技术水平的不断发展，但由于开采难度的不断加大，在实际采矿工程中仍然存在许多问题需要解决，这些问题的存在也给采矿工程的安全性带来了潜在威胁。对这些问题进行深入研究，深入研究各项技术措施的安全隐患，以及采矿工程设计与施工中的关键技术问题，并结合采矿工程周边环境与实际工程条件，利用创新思想解决问题，才能够充分保证采矿工程技术的安全性，进而给企业带来更多的经济效益。

井巷工程的不安全技术因素与对策

井巷工程中的不安全技术因素较多，具体来说可以体现为以下几个方面。

单道起坡的设计。采矿区的中部车场设计方法可以分为单道起坡和双道起坡两种，其中单道起坡方法的优势在于能够减少施工作业量，节省施工成本，因此单道起坡在采矿工程中的应用十分普遍。为了防止掉道，单道起坡施工时经常会让工作人员助推空车，这种方法存在安全隐患，会给工作人员的生命安全带来威胁。针对这种情况可以采用双道起坡的方式，工作人员不用与车辆直接接触，而是在室内操作车辆，进而解决了施工时的安全隐患，也有助于提高煤矿的运输效率。

曲率半径的设计。井巷工程施工时的运输工具曲率半径一般有6米、8米和13米几种，其中曲率半径为8米的最为常见，在设计井巷转弯处的曲率半径时，在条件允许的情况下，应该尽量选择曲率半径大的方案。原因在于曲率半径过小会使得转弯处的弧度很大，钢丝绳使用寿命会受到影响，一旦钢丝绳破损磨断，容易砸伤工作人员。而且如果转弯处的弧度过大，经常会造成扦石耙度不够，巷道会呈现出一定的坡度，使得井下运输工作出现安全隐患。因此在井巷设计与施工过程中，应该首选曲率半径较大的巷道。

弯曲巷道的设计。目前我国井巷工程中对于弯曲巷道的设计考虑不够全面，经常出现车场位置在巷道转弯处，车辆行驶时司机的视野受到了限值，司机与工作人员之间的信息交流也不通畅，由此产生的安全问题时有发生。因此对弯曲巷道的设计要充分考虑各方面因素，尽量减少弯曲巷道的数量，同时详细考察井巷工程所在地的地理环境，设计出更加科学的弯曲巷道，提高运输工作的效率，保障运输工作的安全性。

轨道间距的设计。我国规定井下车辆之间的安全距离应该在1.4米以上，但目前我国很多施工单位在建设过程中并没有遵守这一标准，轨道间距的控制一般在1.25米，过小的安全距离直接影响了运输工作的安全性。当运输工作量大时，电机车会发生变形，相邻轨道之间的工作人员容易被车辆挤伤，对于工作人员来说十分危险。因此井巷施工时的轨道间距设计与施工一定要严格遵守国家相关的安全规范，确保安全距离超过1.4米，防止运输工程中由于轨道间距过小导致安全事故的发生。

图1　井巷工程不安全技术因素

提升坡道坡度的设计。目前井巷工程中车场的设计坡道坡度多为5%，这种坡道度能使车辆具有较快的初始速度，但如果缺少足够的控制设施容易导致车辆掉落，引起安全事故。因此坡道设计时可以采用多种坡道度的设计方法，在坡道前段采用5%的坡道度，使得车辆具有足够的初始速度，在坡道的后段采用3%的坡道度，使车辆在行驶后半段有足够的缓冲时间，防止车辆速度过快引起的安全事故。

采矿工作面的不安全技术因素与对策

典型的采矿工作面如图2所示，采矿工作面的不安全技术因素主要可以体现为以下三方面。

图2　采矿工作面示意图

双向施工问题。为了提高巷道施工效率，目前施工单位普遍采用双向施工方式，这种施工方式会造成反眼头煤柱上方空间较大，在爆破过程中煤柱会受到影响而倒塌，难以对其进行维护。如果施工单位完成区段开采后不能保证煤柱的稳定性，在下一阶段开采时的开采难度就会增大。为了保证煤柱的完整性不受影响，施工单位在个别区段可以选择单向施工方式，这种方式能够有效保证回采工作的顺利进行，提高采矿工作面的施工效率。

分斜坡开口与切眼问题。采矿区切眼一般来说要沿着正倾斜的方向施工，但实际工程中，受到种种因素的影响，很多切眼都不满足这一要求，经常会出现切眼偏斜的现象，切眼偏斜容易影响煤柱的稳定性，极端情况下甚至出现跨煤柱现象。为了避免这一问题，工作人员在采矿工作面施工时，要严格按照设计标准与国家规范，对切眼的长度、倾斜度以及方向进行严格的控制，减少施工误差，提高施工质量。

图3　掘进工作面示意图

坡道倾斜坡度问题。采矿区存在一定数量的急倾斜坡道，为了保证煤矿的顺利运输，急倾斜坡道的坡度要在22°以上，如果坡道坡度过小，就会出现运输安全问题，由于采矿人员施工中经常会违反规定进入采空区，也使得安全事故的概率进一步增加。因此，工作人员设计坡道坡度要留出一定的安全余量，提高煤矿工程的安全性。

掘进工作面的不安全技术因素与对策

掘进工作面示意图如图3所示。掘进工作面的不安全技术因素主要有两方面，其一是改造眼的坡度问题。采矿工程中并非所有矿层都有充足的开采条件，为了获得最佳的经济效益，要提高能开采的矿层的开采效率，改造眼是用来对矿层进行分段开采的重要方式。采矿区域并非所有的位置都适合开改造眼，但很多企业为了提高经济效益，改造眼的数量大大增加，部分改造眼坡度偏大，使得采矿工作的安全性受到了很大影响。改造眼的倾斜角度应该限制在25°以下，以保护改造眼的安全。其二是运巷拔口的设计问题。运巷拔口的设计与采矿效率和采矿安全性有直接关系。一般来说，运巷拔口宜设置在矿层两边的位置，拔口的类型也尽量选择正反拔口，这种拔口有助于保证巷道跨度的施工距离与设计距离保持一致，进而避免由于拔口设置不合理引起的安全问题。

确保工程的安全性是采矿工程的重点工作内容，采矿工程中的不安全技术因素种类较多，在施工中的各个环节都存在安全隐患，而且由于井下环境复杂多变，对于不同的工程应该采取针对性的技术措施，以从各个角度提高采矿工程的安全性。本文所分析的内容多为采矿工程中的常见不安全技术因素与相应的对策，在实际应用过程中，还应该结合具体的工程案例，灵活选择对策，保证采矿工作的顺利进行，确保工作人员的生命安全和财产安全。

（作者单位：北京工业职业技术学院）