浅谈采矿工程施工中不安全技术因素

＊苏 健

（山西省高平科兴米山煤业有限公司 山西 048400）

采矿工程施工是一项危险性极高的工作，涉及大量的人力、物力和财力投入。在采矿工程施工过程中，不安全技术因素的存在往往会给人员带来严重的伤害甚至致命危险，同时也会造成不可估量的经济损失。因此，如何有效地识别和管理采矿工程施工中的不安全技术因素，是采矿企业和管理部门面临的重要问题。

1.采矿工程施工安全管理意义

（1）保障工人安全。采矿工程涉及机械设备、爆破、高处作业等危险因素，如果没有有效的安全管理，将会导致严重的事故和人员伤亡。施工安全管理的主要目的就是要保障工人的生命财产安全。例如，2021年，河南省煤矿发生煤与瓦斯突出事故，造成11人死亡。这次事故是由于煤矿生产过程中，矿井通风系统不到位，瓦斯积聚量过大，同时生产作业中出现了人员违章操作和违规使用电器等因素导致的。事故发生后，当地政府责令该煤矿立即停产整顿，并对涉事责任人进行调查处理。（2）提高施工质量和效率。采矿工程施工安全管理不仅仅关注安全，还涉及施工质量和效率。有效的安全管理可以减少事故的发生，保障施工质量和进度，提高施工效率，同时也可以减少不必要的停工、修缮和改造，从而降低施工成本。（3）增强企业形象和信誉。采矿企业如果能够有效地管理施工安全，不仅可以提高企业的形象和信誉，也可以吸引更多的投资和客户。（4）满足法律法规和社会公众对企业的要求。采矿工程涉及许多环保和社会责任问题，如果企业不能有效地管理施工安全，将会面临政府监管和社会公众的质疑和批评，甚至可能被追究责任。

2.采矿工程施工中不安全技术因素

(1)井巷施工中的不安全因素

①井巷施工设计不合理。采矿工程中，井巷是连接采掘工作面与井口的重要通道，其施工设计不合理将会导致一系列问题。具体来说：A.井巷的尺寸设计不合理会导致井巷通行不畅，工作效率低下，甚至会因为过窄而引起通风不畅、温度过高等安全问题[1]。B.井巷布置设计不合理会导致井巷连接的工作面数量不足或者过多，工作面之间的空间不合理，从而影响生产效率。C.井巷的支护设计不合理会导致井巷发生塌方、冒顶等安全事故，严重时可能会危及工人生命财产安全。D.井巷的通风设计不合理会导致井巷内空气不流通，空气质量下降，引发职业病和安全事故。E.井巷的照明设计不合理会导致工人工作时能见度不足，增加工作安全风险。

②弯曲曲率半径设置不当。第一，影响通行安全。井巷弯曲曲率半径设置不当会影响井巷通行的安全。曲率半径过小会导致车辆无法正常通过，容易造成交通事故。曲率半径过大会导致车辆行驶速度过快，也会造成交通事故。第二，加剧磨损。井巷弯曲曲率半径设置不当还会加剧车辆与井巷壁之间的磨损，加速井巷壁的磨损和破坏，从而增加井巷的维护成本。第三，降低生产效率。井巷弯曲曲率半径设置不当还会降低生产效率。

(2)采矿技术与设备落后

①采矿技术和设备落后容易引发安全事故。由于落后的技术和设备难以满足现代采矿工程的要求，会导致采矿过程中出现危险的情况，如地质灾害、爆炸、坍塌等，从而增加安全事故的发生率[2]。②采矿技术和设备落后还会影响矿井通风。由于落后的设备无法满足矿井通风的要求，会导致矿井内的空气流通不畅，增加了矿工的安全风险。③由于落后的技术和设备无法满足现代采矿的要求，会导致采矿效率低下，从而影响矿井的生产效率。

(3)车场设计不合理

车场设计不合理会导致车辆行驶危险，如道路不平、弯道过急等。如果车辆在行驶过程中遇到道路不平，易发生侧翻、翻车等事故，造成人员和财产损失。车场设计不合理还会导致交通拥堵，影响车辆和人员的行驶安全。

(4)地质构造问题

在采矿工程施工中，地质构造问题是影响煤矿生产安全的主要因素之一。具体来说，以下几个地质构造问题容易导致采矿工程施工出现安全问题：第一，煤层厚度不均匀。煤层厚度不均匀会导致采矿区域的地质条件复杂，采矿难度增大，同时会影响煤矿的通风、水文地质等条件，增加了煤矿生产过程中发生事故的风险。第二，岩层控制不当。采煤过程中，如果岩层控制不当，会导致采煤难度增大，对采煤机械设备的损伤加大，同时还会导致岩层破裂、崩塌等安全事故。第三，煤层赋存条件复杂。煤层赋存条件复杂会导致煤层内的构造、地质条件不稳定，煤矿采掘过程中容易发生地质灾害，例如，煤与瓦斯突出、煤层顶板冒落等事故。

(5)瓦斯安全问题

瓦斯是煤的分解产物，煤矿中含有大量煤层气。在煤矿采矿过程中，煤层被采掘破坏，瓦斯就会释放出来。同时，采矿工程施工中也会产生瓦斯，例如，钻孔、爆破等作业。瓦斯具有易燃、爆炸、窒息等危害，如果瓦斯浓度超过2%就容易引起爆炸。同时，瓦斯还会对人体健康产生危害，例如，引起头晕、恶心、呕吐、中毒等症状。

3.采矿工程施工中不安全技术因素应对策略

(1)标准控制施工技术

①优化井巷弯曲曲率半径。如果弯曲曲率半径设置不当，可能会导致井巷坍塌、运输车辆侧翻等严重安全事故的发生。因此，优化井巷弯曲曲率半径是保证采矿工程施工安全的重要措施。以下是一些优化井巷弯曲曲率半径的建议：

其一，井巷的弯曲曲率半径应当根据井巷的长度、采矿机械的尺寸、运输车辆的尺寸、地质条件等因素进行科学设计。同时，设计人员还应当考虑到不同工作面之间的连通和避让问题，确保井巷的曲率半径能够满足实际生产的需要。其二，在设计井巷时，应当遵循国家或行业规范标准，如GB 50545《煤矿井巷设计规范》等[3]。同时，在施工过程中，也要严格遵循规范，确保井巷弯曲曲率半径符合规范要求[4]。其三，在井巷施工过程中，应当采用适当的支护方式，如钢架支护、锚杆支护、喷锚支护等，确保井巷弯曲曲率半径的稳定和安全。支护方式应当根据井巷的地质条件、采矿机械的尺寸和运输车辆的尺寸等因素进行选择。其四，井巷的弯曲曲率半径应当定期进行检查和维护。在井巷使用过程中，应当及时修复和更换损坏、老化的支护设备和结构，确保井巷的稳定和安全。

②优化对眼高度及反眼斜度设置。对眼高度及反眼斜度是采矿工程施工中关键的安全指标之一。对眼高度是指从一段井巷的最低点到最高点的垂直距离，反眼斜度则是指相邻两段井巷之间的垂直距离差与水平距离之比。对眼高度和反眼斜度的设置直接影响到井巷的通风、煤尘扩散、水文地质条件和运输车辆的行驶等方面。因此，优化对眼高度及反眼斜度设置是保证采矿工程施工安全的重要措施。对眼高度及反眼斜度的设置，应当根据工程需求进行设计及考虑到不同工作面之间的连通和避让问题，确保满足实际生产的需要。

③优化巷道起坡方式。在采矿工程施工中，巷道的起坡方式直接影响着巷道的通行安全和稳定性。

巷道的起坡方式有三种，即坡度一致、坡度逐渐变化和坡度突变。

第一，坡度一致。坡度一致的起坡方式在巷道施工中应用广泛，特别是在较长的水平巷道中。采用坡度一致的起坡方式可以减少巷道施工过程中的施工难度，同时也能减少巷道煤层的损失。但是需要注意，如果巷道中出现了斜坡等情况，就不能再采用坡度一致的起坡方式，而要采用其他起坡方式。

第二，坡度逐渐变化。坡度逐渐变化的起坡方式可以避免起坡处的应力集中，从而保证巷道的稳定性。采用这种起坡方式可以适用于斜坡等情况，并且可以缩短巷道的长度。但是需要注意，坡度的变化不能太大，不然会影响巷道的通行安全。

第三，坡度突变。坡度突变的起坡方式适用于巷道的起点或者终点处，可以减少施工难度，同时也可以减少煤层的损失。但是需要注意，坡度突变的巷道必须设置适当的支护和加固措施，以保证通行的安全性和稳定性。

(2)更新采矿技术与设备

第一，引进新的技术和设备是更新采矿技术和设备的一种有效方法。可以借鉴国外先进的技术和设备，以满足我国采矿业的需求。例如，引进先进的采矿机械设备，能够减少人工作业，降低事故发生的概率。第二，对现有的技术和设备进行优化也是更新采矿技术和设备的一种方法。可以通过改进设备的设计，增强设备的安全性能，提高设备的自动化水平等措施来提高设备的性能[4]。第三，采矿设备的维护保养是更新采矿技术和设备的必要环节。定期对设备进行检查和维护，保证设备的正常运行，降低事故发生的概率。第四，对采矿人员进行培训和教育，提高采矿人员的技能水平，使他们更好地掌握新技术和新设备的使用方法和注意事项。这可以有效地降低因操作不当造成的事故。

(3)优化车场设计

在设计车场平面布局时，应考虑车辆行驶、停靠、装卸货物等操作所需的空间，同时应考虑车辆的数量、型号、尺寸等因素，以确保车场的空间利用率最大化。车场布局也应合理，防止车辆相互干扰和交叉碰撞，避免因车辆操作不当而导致的事故发生。车道宽度和道路弯度是车场设计中的两个重要因素。车道宽度应能够容纳车辆的尺寸和数量，并保证车辆在行驶过程中的稳定性。此外，道路弯度应考虑到车辆的行驶速度和车辆悬挂系统的特性，避免因弯度过大而导致车辆侧翻或失控。车场停车位的设置应考虑到车辆的类型和数量，并合理规划车位的大小和位置，以方便车辆的进出和停放。同时，应安装交通信号灯，引导车辆进出车场，减少车辆交通拥堵和碰撞的风险。

(4)强化地质情况分析

第一，在采矿工程前期，必须进行全面、细致的地质勘探工作，了解煤层和矿区的地质构造情况，预测煤层变形和断裂带的分布，确定采矿工程的布局和方案，为后期施工提供科学依据。第二，根据地质构造情况和煤层赋存规律，制定合理的采矿方案，包括采矿工艺、开采方法、支护方式等。在采矿过程中，要随时调整采矿方案，根据地质构造变化进行适当的调整，避免出现安全问题。第三，地质构造对采矿工程施工的影响主要表现为煤层变形、断裂带、岩层滑移等现象，这些现象会给采矿工程带来安全隐患。为加强采矿工程的支护能力，需要采用先进的支护技术和设备，如锚杆支护、注浆支护、钢拱支护等。

(5)针对性解决瓦斯问题

其一，瓦斯是煤矿采矿工程中常见的危险气体之一，必须加强对瓦斯的管理。在采矿前，必须进行瓦斯赋存情况的调查和评估，制定合理的瓦斯治理方案，对瓦斯进行监测和预警，并采取必要的措施进行排放和处理。其二，通风是解决瓦斯问题的重要措施之一。通过通风可以有效地控制瓦斯浓度，减少瓦斯积聚和爆炸的风险。在采矿工程施工中，要根据采矿工作面的实际情况制定合理的通风方案，采用适当的通风设备和技术，确保瓦斯得到及时有效的排放和处理。其三，在采矿工程施工中，可以采用一些先进的瓦斯治理技术和设备，如瓦斯抽放、瓦斯封闭、瓦斯液化等。这些技术和设备能够有效地减少瓦斯的积聚和浓度，降低瓦斯爆炸的风险，保障采矿工程施工的安全。其四，建立健全的安全管理制度，落实责任到位，是保障采矿工程施工安全的基础。在采矿工程施工过程中，要建立完善的安全管理制度，规范施工流程，加强安全教育和培训，提高施工人员的安全意识和安全素质。

4.结束语

总的来说，采矿工程施工中的不安全技术因素是多方面的，包括井巷设计不合理、设备落后、信息化水平低、车场设计不当以及安全管理不到位等。要有效地解决这些问题，必须采取一系列有效的措施，例如，优化井巷弯曲曲率半径、合理设置对眼高度和反眼斜度、优化巷道起坡方式、更新采矿技术与设备、优化车场设计和建立完善的安全管理体系等。只有综合考虑和解决这些问题，才能有效地保障采矿工程施工的安全，为采矿企业的发展提供可靠的保障。因此，我们应该高度重视采矿工程施工中的不安全技术因素，全面加强采矿安全管理工作，不断提高安全管理水平，确保采矿工程施工的顺利进行，为矿山的可持续发展做出贡献。