采礦工程設(shè)計(jì)與施工中主要問(wèn)題與對(duì)策

逄型祥

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活生產(chǎn)中對(duì)礦產(chǎn)的需求量日益增加，特別是對(duì)煤炭的需求。為了緩解日益緊張的礦產(chǎn)供給問(wèn)題，需要加大對(duì)礦產(chǎn)的開(kāi)產(chǎn)利用。然而我國(guó)現(xiàn)階段的礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)上還存在許多問(wèn)題，礦難現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，為了減少這些不必要的人力、財(cái)力的損失，就必須加大對(duì)采礦工程的設(shè)計(jì)以及對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效的防御與解決方案的開(kāi)發(fā)研究力度。文章通過(guò)對(duì)我國(guó)煤炭的開(kāi)采情況進(jìn)行分析，從而闡述一些有用的采礦措施。

關(guān)鍵詞：采煤；工程設(shè)計(jì)；工程施工；問(wèn)題；對(duì)策

現(xiàn)階段，煤礦在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用，因此對(duì)于煤炭等礦產(chǎn)資源的開(kāi)采就成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必須進(jìn)行的任務(wù)，與此同時(shí)，隨之而來(lái)的又是頻繁發(fā)生的礦難事故。如何在沒(méi)有危險(xiǎn)的情況下進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采工作就成了人們關(guān)注的重點(diǎn)。在進(jìn)行礦產(chǎn)的開(kāi)采過(guò)程中，最主要的就是不斷的完善開(kāi)采技術(shù)，運(yùn)用科學(xué)合理的采礦方案進(jìn)行礦產(chǎn)的開(kāi)采，并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的發(fā)現(xiàn)采礦問(wèn)題，并找出解決方案，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要進(jìn)行全程的跟進(jìn)與監(jiān)工。

1 采礦工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1 煤礦初步設(shè)計(jì)與煤礦初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇關(guān)系的處理。在煤礦設(shè)計(jì)的管理體制中，需要兩個(gè)獨(dú)立的文件即煤礦初步設(shè)計(jì)與煤礦初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇，煤礦初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇的意義在于從煤礦設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)煤礦開(kāi)采的安全管理。但是在實(shí)際的煤礦設(shè)計(jì)工作中，兩個(gè)文件內(nèi)容的重復(fù)不僅造成了很大程度上的資源浪費(fèi)，同時(shí)使煤礦初步設(shè)計(jì)以及煤礦初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇的系統(tǒng)性受到了削弱。

1.2 煤礦設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量

隨著許多煤礦改建或整合項(xiàng)目的增加，煤礦設(shè)計(jì)單位面臨著較大工作量的壓力，甚至工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了煤礦設(shè)計(jì)單位的實(shí)際工作能力，從而產(chǎn)生設(shè)計(jì)人員無(wú)暇對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，在審核工作中也無(wú)法符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了煤炭設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量出現(xiàn)下降，而煤炭設(shè)計(jì)文件質(zhì)量中存在的問(wèn)題也為工程施工以及煤礦開(kāi)采埋下了隱患。

1.3 造價(jià)問(wèn)題

在采煤工程設(shè)計(jì)中無(wú)論是設(shè)計(jì)人員缺乏重視或缺乏與業(yè)主的溝通都有可能不能實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的良好控制，同時(shí)設(shè)計(jì)人員因?yàn)槿狈?jīng)濟(jì)觀念而導(dǎo)致對(duì)施工地區(qū)的材料價(jià)格沒(méi)有進(jìn)行考慮也會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)的提升。由設(shè)計(jì)問(wèn)題產(chǎn)生的造價(jià)問(wèn)題不僅會(huì)加大工程的投入，同時(shí)也很容易引起工期的延遲。

1.4 環(huán)境影響問(wèn)題

煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響，而在采礦工程設(shè)計(jì)階段能夠?qū)γ旱V開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行控制。在采礦工程設(shè)計(jì)工作中，對(duì)環(huán)境保護(hù)的考慮應(yīng)當(dāng)是設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。而實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，如果缺乏對(duì)工程施工場(chǎng)地周邊環(huán)境的勘察則對(duì)環(huán)境影響的控制也無(wú)從談起，另外設(shè)計(jì)人員如果缺乏對(duì)相關(guān)法律法規(guī)的認(rèn)識(shí)或者缺乏環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中缺乏設(shè)計(jì)方案缺乏深度以及缺乏對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選，都可能導(dǎo)致在工程施工或工程后期使用中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞。

2 采礦工程施工中存在的問(wèn)題

2.1 缺乏與設(shè)計(jì)單位的溝通

大多數(shù)采礦工程設(shè)計(jì)都在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下完成，而周期較短的設(shè)計(jì)可能使施工圖設(shè)計(jì)缺乏深度，沒(méi)有對(duì)施工過(guò)程的實(shí)際情況作出充分的考慮，而負(fù)責(zé)施工的單位在施工過(guò)程中遇到問(wèn)題而缺少與設(shè)計(jì)單位的溝通將直接導(dǎo)致施工中產(chǎn)生一系列問(wèn)題或者導(dǎo)致工期的推遲，所以采礦工程施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)單位給出的施工要求進(jìn)行施工，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通應(yīng)該被放在同等重要的位置上。

2.2 安全問(wèn)題

安全問(wèn)題是所有工程建筑項(xiàng)目中都需要重視的問(wèn)題，在采礦工程施工過(guò)程中不僅要重視施工過(guò)程中的安全問(wèn)題，同時(shí)也為煤礦生產(chǎn)中的安全問(wèn)題負(fù)責(zé)。在采礦施工的過(guò)程中，個(gè)別的不符合施工規(guī)范的施工行為都可能對(duì)施工人員造成傷害，同時(shí)為工程使用過(guò)程中的安全事故的發(fā)生埋下隱患。

3 發(fā)展對(duì)策

3.1 地下礦山無(wú)廢開(kāi)采方法及工藝技術(shù)研究

采礦過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生一定量的廢石，廢石的爆破、運(yùn)搬、提升、運(yùn)輸所做的功完全是一種無(wú)用功，浪費(fèi)了大量的人力、財(cái)力，因此，采礦所產(chǎn)生的廢石越少越好，這就需要對(duì)采切工程布置進(jìn)行優(yōu)化，在滿(mǎn)足采礦工藝和安全要求的前提下，盡量少采廢石。通過(guò)對(duì)不同采切工程布置的優(yōu)化，綜合研究適合各種情況的礦體采切工程布置方法及工藝措施，達(dá)到少采廢石的目的。同時(shí)還要按照當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)廢石、礦石等的運(yùn)輸進(jìn)行合理的管理與處置。

3.2 地下礦山廢石與尾礦混合充填料充填技術(shù)的研究

以廢石不出坑為宗旨，以提高充填體強(qiáng)度為目標(biāo)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，確定廢石在充填體中的合理比例；根據(jù)充填料水的滲透試驗(yàn)結(jié)果，合理布置充填脫水結(jié)構(gòu)，盡量縮短充填脫水時(shí)間；研究合理的廢石與尾礦混合充填料的充填系統(tǒng)，使其滿(mǎn)足廢石與尾礦充填的要求。同時(shí)，在礦山工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮礦山生產(chǎn)過(guò)程中的廢石排放路徑，以達(dá)到礦山生產(chǎn)過(guò)程中廢石不出坑的目的。

3.3 地下礦山采場(chǎng)穩(wěn)定性及巖層控制技術(shù)研究

采用較低廢石產(chǎn)出率的采礦新工藝技術(shù)和用尾礦充填采空區(qū)，必須要在安全的前提下進(jìn)行，通過(guò)地壓監(jiān)測(cè)、物理模擬和數(shù)值模擬等研究方法和手段，評(píng)價(jià)采場(chǎng)和采空區(qū)圍巖穩(wěn)定性，確保采礦和空區(qū)充填的安全。用專(zhuān)家系統(tǒng)方法預(yù)測(cè)采場(chǎng)頂板破壞模式，并據(jù)此選擇頂板加固措施；采用數(shù)值模擬方法研究充填控制地壓機(jī)理和嗣后充填控制地壓機(jī)理，研究當(dāng)充填料不足的采場(chǎng)穩(wěn)定性；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，研究廢石充填對(duì)充填體強(qiáng)度的影響；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地壓觀測(cè)，研究無(wú)廢開(kāi)采采場(chǎng)地壓規(guī)律。

3.4 地下礦山地面沉降塌陷災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究

利用3S（RS、GPS、GIS）技術(shù)，即遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)構(gòu)成了現(xiàn)代地球信息科學(xué)技術(shù)的主體，對(duì)礦區(qū)地表塌陷區(qū)的遙感研究及根據(jù)遙感圖像判斷并結(jié)合地質(zhì)、采礦資料進(jìn)行多因素綜合分析，進(jìn)行礦山采空區(qū)災(zāi)害的物理和數(shù)值空間模擬等；建立地下礦山采空區(qū)災(zāi)害管理信息系統(tǒng)；以井下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感信息、礦山提供的原始數(shù)據(jù)及數(shù)值模擬結(jié)果為基本信息源，應(yīng)用系統(tǒng)分析、綜合分析的方法對(duì)礦區(qū)地理空間、地質(zhì)、采礦等信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、綜合分析評(píng)價(jià)、實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息的動(dòng)態(tài)反饋和調(diào)整，以達(dá)到預(yù)防采空區(qū)突發(fā)事故的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用可以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是開(kāi)采技術(shù)的水平落后也同樣使礦山產(chǎn)生不良經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的影響。所以一定要利用科學(xué)手段以及創(chuàng)新技術(shù)來(lái)研究礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)，促進(jìn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益的和諧，維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)和礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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