采矿工程中采矿技术和施工安全研究

朱玉峰 韩伟

摘 要：在采矿工程中，采矿技术与施工安全之间存在着一定的联系，科学应用采矿技术，在一定程度上能保障施工的安全性，促进采矿工程的安全、高效进行。当前，我国采矿技术越来越先进，不同的技术可以被应用于不同的环境中。基于此，本文分析了采矿工程中最为常见的几种采矿技术，并提出了提高施工安全的相关策略，有利于保障采矿工程的效益。

关键词：采矿工程;采矿技术;施工安全

中图分类号：TD77文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）19-0086-03

Abstract： In mining engineering， there is a certain connection between mining technology and construction safety. The scientific application of mining technology can ensure the safety of construction to a certain extent and promote the safety and efficiency of mining engineering. At present， China's mining technology is more and more advanced， different technologies can be used in different environments. Based on this， this paper analyzed the most common mining technology in mining engineering， and put forward relevant strategies to improve the construction safety， which was conducive to ensuring the benefits of mining engineering.

Keywords： mining engineering;mining technology;construction safety

近年來，随着产业结构的调整，各个矿山企业越来越重视采矿的安全性、技术性。传统的采矿工程由于存在技术限制，再加上采矿工程特殊的施工环境与条件，使得安全事故频发，不仅严重阻碍了整个采矿工程效率的提升，而且降低了采矿工程的效益。因此，在矿山行业现代化发展过程中，各个矿山企业需要从根本上重视采矿工程施工的安全性，用先进的采矿技术来保障工程效率，提高施工安全性。

1 采矿工程中采矿技术与施工安全的重要性

在生产生活中，人们对各类矿产资源的依赖性较大，导致矿产资源开发过度，仅存的矿产资源数量有限，且在开采过程中难以保障安全性。即使在采矿技术日益发展的今天，各种采矿工程项目中的安全事故依旧频繁出现，安全问题成为采矿工程中人们关注的重点问题[1]。因此，为避免安全事故对整个矿山行业的制约，各个矿山企业在发展过程中逐步加强了在技术与安全方面的投入，以提升采矿技术的先进性，保障施工安全。在采矿工程中，很多安全事故的发生常常是由于采矿技术落后、安全管理缺位造成的。因此，在当前及未来的发展过程中，各个矿山企业必须积极关注采矿工程中的采矿技术与安全管理，用技术来改变采矿工程的现状，提升施工的安全性，促进采矿工程经济与社会效益的实现。

2 矿井与采矿技术的特征

2.1 矿井环境的复杂性与采矿技术的针对性

从我国矿产资源总体分布来看，各类矿产资源的分布十分分散，在不同矿产资源分布地区，常常面临着复杂的地形地势特征。我国矿产资源的开采历史悠久，尤其是采矿工程实施中的采矿技术相对多样。在采矿工程中，矿井环境复杂，不同的矿井环境下都有最适宜的采矿技术。这些采矿技术不能符合矿产资源的埋藏条件，而且能保障良好的开采效率与质量[2]。

2.2 矿井环境的危险性与采矿技术的复杂性

矿井独特的环境使得其面临着一定的危险性，如在采矿过程中矿井常常会出现瓦斯爆炸、水灾、火灾等安全问题。因此，相关人员在采矿实施过程中，要结合矿井中可能存在的危险因素，采用相应的采矿技术，最大程度上降低矿井环境的安全威胁。矿井环境的危险性与采矿技术的复杂性是采矿工程的突出特征，这要求采矿企业在日常的工作中结合矿井环境条件，选择最佳的采矿技术，一旦采矿技术选用不合适，将会诱发严重的安全事故。

2.3 科技和效益推动下的采矿技术的更新性

近年来，在采矿工程实施过程中，技术进步推动了采矿技术的更新。在一些采矿工程中，先进的采矿技术逐步被应用，比如，数字化与自动化采矿技术的应用，不仅改变了传统的采矿模式，也大大提高了采矿效率，保障了采矿的安全性。

3 目前我国常用的矿山工程开采技术

3.1 深层井采矿技术

深层井采矿技术适用于矿山工程的抗压力、冲低压较小的区域和地热资源相对丰富的地区[3]。在深层井采矿技术应用过程中，最为关键的就是要科学控制矿压，一旦矿压控制不到位，就会在矿产资源开发过程中受到地热资源的影响。

3.2 硬顶开采技术

在我国采矿工程中，硬顶开采技术的应用较为广泛。通常情况下，硬顶开采技术主要包含硬顶煤开采技术与硬顶板开采技术两种。硬顶煤技术属于一种综合型的开采技术，而硬顶板技术则属于煤矿开采过程中的控制性技术，在具体技术应用过程中，都有各自的优势与劣势。硬顶煤技术中包含多种技术，实现了多种采矿技术的结合，在矿产资源开采过程中，能达到综合开采的目的。由于存在技术冒放性，开采过程中所采的矿体都为大矿体，且开采相对均匀。

3.3 充填开采技术

充填开采技术是当前采矿工程中应用较多的新型技术。在开采过程中会出现采空区，为保障采矿工程实施的安全性、高效性，相关开采人员需要结合采空区域的特征，采取必要的控制与处理策略。

在充填开采技术应用过程中，充填面的形成往往会造成矿产被抽出，而充填面会承受更大的压力。在这种情况下，为保持充填面受力的平衡性，往往需要应用支架来进行支撑。当支架设置完成以后，专业人员需要根据采矿工程的具体情况选择填充物，利用填充物来缓解地下压力的急剧增加，最大程度上实现对地表下沉的预防与控制。从充填开采技术的应用效果来看，其有效实现了采矿工程的安全目标。在充填开采技术应用过程中，为了保障理想的应用效果，必须要保障填充物选择的合理性。当前，在很多采矿工程中主要采用的是胶状物质，这种物质有效保障了充填面的稳定性与安全性。

3.4 智能开采技术

智能化技术在采矿工程中的应用实现了采矿工程相关环节的智能化施工与管理。智能开采技术的利用往往需要借助专业的机械设备。为保障工程质量，相关人员要在实际开采过程中控制机械精度，并科学应用各种信息技术。当前，虽然智能开采技术在一些大型矿山企业得到了一定的应用与发展，但是，从总体的技术应用与发展来看，其发展尚不成熟，智能开采技术在未来还有一定的发展空间。智能开采技术包含自动化、信息、网络等技术，只有保障这些技术的合理利用，并使得各种不同的技术之间能形成良好的配合与协调，才能保障智能开采技术的作用得到有效发挥。

3.5 全部垮落法

全部垮落法是指使采煤工作面采空区的直接顶板人为地有计划地垮落下来，以保持工作空间最小的悬顶面积，从而减轻顶板对工作面支架的压力、维护直接顶完整的岩层控制方法。应用全部垮落法，垮落岩块能对采空区内裂缝带的岩层起到一定的支撑作用，大大减弱上覆岩层对采煤工作面空间产生的不利影响。在应用全部垮落法的过程中需要设置支架，沿着工作面顶板切顶线架来进行特种支架设置，当支架拆除以后，悬空的直接顶板就会随之发生垮落。在采矿工程中应用全部垮落法需要注意以下要点。第一，控制放顶距。相邻两次放顶的间隔距离是放顶距。在施工过程中，此参数往往需要结合采矿工程现场顶板岩石性质来确定，即如果顶板岩石相对坚硬，放顶距要尽量大一些;而如果顶板岩石相对松软，放顶距需要相对小些。此外，放顶距与放顶次数也有着紧密的关系，如果放顶距相对较小，则需要增加放顶次数。第二，控制控顶距，主要指的是支护工作空间在走向上的距离控制，在设置过程中同样需结合现场实际情况来进行。第三，注重特种支架的选择。在当前采矿工程中，特种支架主要包含密集支柱、丛柱、木垛与切顶墩柱，需要结合工程现场顶板的特征来进行选择，保障支架良好的支撑效果。

4 采矿工程中的施工安全管理

4.1 加强基层安全体系建设

很多矿山企业在发展过程中过于关注短期经济目标的实现，在采矿工程方面的安全管理投入不足，比如，安全防护设施、安全管理人员的配置不足。很多矿山企业在采矿工程的实施过程中并未建立完善的基层安全体系，导致相关采矿人员在实际采矿工程实施中缺乏安全保障，难以实现安全管理的目标。因此，为实现采矿工程的施工安全，各个矿山企业需要在实际工作中逐步加强基层安全体系建设，并完善安全管理责任制度，使得在采矿工程的施工过程中，所有的人员都能切实履行自身的安全管理责任。

4.2 建立健全安全管理监督机制

采矿工程特殊的施工环境使得在工程施工中存在诸多安全威胁，因此，在采矿工程中必须要重视施工安全管理，尤其是在一些地质条件更为复杂、恶劣的地区，更需要重视安全管理。要提升采矿工程的施工安全水平，各个工程企业需要从工程实际、工程经验的角度建立健全安全管理监督机制。矿山企业需要成立专门的监督机构来进行施工安全监督与管理，保障采矿工程顺利实施。此外，矿山企业在日常工作中还需要提升所有人员的安全意识，使得所有人员都能够具备安全隐患识别与处理能力，保障施工过程中安全隐患发现与处理的及时性。矿山企业还需要建立严格的安全管理责任制度，将安全管理的责任落到每个人身上，提高采矿人员参与安全管理的积极性与主动性，使其充分在自身岗位上发挥其应有的作用。

4.3 加强管理水平

采矿工程中的安全风险因素较多，要完全消除这些安全风险显然是不现实的，只有加强日常安全管理，才能实现对安全风险的预防与控制，提升施工的安全性。因此，加强管理水平是实现采矿工程施工安全的重要途径。在安全管理方面，各个矿山企业要结合自身的实际情况，不断借鉴和引入先进的管理理念，制定完善的安全管理体系。此外，采矿工程中的相关技术人员要不断加强新工艺与技术的创新与应用，用先进的采矿技术来提升施工的安全性，应用现代化的采矿技术与设备来降低采矿工程中的安全风险。

4.4 提升相应人员的专业素质和综合能力

采矿工程中的人员投入量相对较大，很多采矿安全事故常常是由人为因素所造成的，因此，在这种情况下，为了保障采矿的安全性，必须要加强对相关人员的管理，提高相关人员的专业素质与综合能力，使得各个人员都能在自身的岗位上发挥其专业优势，开展规范化的采矿工程施工作业，避免人员的不规范施工与操作行为。矿山企业还需要定期加强对工作人员的培训，在培训过程中注重对专业知识、实践操作能力、安全意识等的培训，使得相关人员不仅具有较高的专业能力，而且具有较好的职业道德素质。

4.5 加强机械设备的管理以及维护

近年来，在采矿工程中，各种现代化的机械设备逐步被应用于工程领域。由于机械设备的特殊性，其在运行与使用过程中常常会出现各种故障，一旦没有对相应故障进行处理，将会造成严重的安全事故。因此，矿山企业在日常工作中要加强对机械设备的管理与维护。首先，在机械设备管理与维护过程中，要加强信息技术的应用，通过信息技术来进行故障的排查，保障机械设备故障发现的及时性，并进行相应的故障原因分析。其次，对各种机械设备实施定期排查与检查，尤其要对机械设备易出现故障的部位、重点部位加以检查。

5 结语

近年来，虽然在采矿工程中各种采矿技术的种类日益多样，但是，由于不同的采矿技术都有其对应的适用条件，因此，需要在采矿工程中结合工程的具体特征，选择最佳的采矿技术。采矿工程中安全事故的发生严重影响了工程的顺利实施，工程企业需要在项目实施中加强安全管理，注重各种细节性问题的处理，提高采矿工程的整体效益。

参考文献：

[1]辛旭，儂澄，孙爽爽，等.采矿工程的采矿技术及其施工安全的研究[J].科技创新导报，2019（30）：38，40.

[2]邓代兴，蒲勇.采矿工程的采矿技术及其施工安全管理[J].中国金属通报，2019（8）：55-56.

[3]苗红杰，赵士磊，鹿联合.采矿工程中采矿技术和施工安全分析[J].技术与市场，2019（7）：161，163.