采礦工程設(shè)計與施工中應(yīng)注意問題探討

王 杰

（龍里縣自然資源局，貴州 黔南州 551200）

1 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用原則

應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的開采條件改進工藝。在開采中受到自然因素的影響較大，為了確保開采進程的穩(wěn)定性和資源的最大化利用，保障礦產(chǎn)資源收到最佳的經(jīng)濟效益，應(yīng)該根據(jù)不同的地理區(qū)域位置，選擇合適的采礦技術(shù)和形式，保障礦產(chǎn)開采的安全性。同時，制造業(yè)、工業(yè)等方面都需要大量的礦產(chǎn)資源，消耗量巨大，也就對礦產(chǎn)的利用提出了更高的要求，將礦產(chǎn)開采和生態(tài)環(huán)境的利用結(jié)合起來，實現(xiàn)資源開發(fā)。

應(yīng)根據(jù)資源分布，增強工藝技術(shù)。我國的礦產(chǎn)資源分布廣泛，主要有煤、鐵、石油、有色金屬等等，而且還有部分的隱藏資源，這樣就更加提升了采礦的難度。在礦產(chǎn)資源和開采中需要多方的協(xié)調(diào)聯(lián)合，例如設(shè)備、人力、區(qū)域建設(shè)之間的關(guān)系。根據(jù)不同的礦產(chǎn)種類、分布進行詳細分析，可以大幅度的提升效率和穩(wěn)定性。

2 采礦工程的特點

（1）煤炭資源的不可再生性。煤炭資源的生成周期決定了煤炭資源的不可再生性，大自然中的煤炭儲量是相對固定的，若無序、無限開采則煤炭資源將面臨枯竭。根據(jù)煤炭資源的不可再生性，必須有計劃地進行開采，并選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)，避免造成資源浪費。

（2）采煤作業(yè)的專業(yè)性。采煤作業(yè)是在一固定區(qū)域根據(jù)煤炭賦存的地質(zhì)條件，采取適當?shù)牟傻V工藝與技術(shù)，來實現(xiàn)將煤炭資源采出的目的。采煤作業(yè)的空間條件是無法改變的，而空間嚴重制約了煤炭的可采性，因此，采煤作業(yè)必須由具備專業(yè)知識和經(jīng)驗的技術(shù)人員進行指導(dǎo)，如此，才能在保證安全的前提下進行合理開采。

（3）采煤作業(yè)的危險性。中國大部分煤炭資源賦存于地下深部，必須采用井工開采。井工開采受諸多不安全因素的威脅，如瓦斯、煤塵、水災(zāi)、有毒有害氣體等。若井下發(fā)生事故，則會給作業(yè)人員和生產(chǎn)礦井帶來極大的損失。且近年來隨著淺部資源的枯竭，礦井開采深度日益增加，面臨的不安全因素更多?？梢?，煤炭開采是一項危險性較大的工作。

（4）采煤作業(yè)的流動性。采煤作業(yè)的流動性主要是指作業(yè)人員的流動性。大部分煤礦所在地偏僻，且隨著中國產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，煤炭資源需求量也在下降，一些小的煤炭企業(yè)無法按時足額支付工資，這些都造成大量具有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員的流失，給煤炭行業(yè)帶來一定的損失。

3 現(xiàn)代化采礦工藝利用的重要作用

3.1 勘察危機礦山的替代資源

對經(jīng)濟發(fā)展有緊密聯(lián)系的礦山，應(yīng)該對替代資源的潛力和方向進行有效的評估。有著極佳的市場價值和地質(zhì)條件較為優(yōu)越的礦山，應(yīng)盡早進行檢測和安排，進行有效的、科學(xué)的勘探策略。

3.2 勘察礦山的運營

我們開始進行勘察礦山的運行條件和環(huán)境時，也應(yīng)同步進行礦山運行的時間節(jié)點進行規(guī)劃和設(shè)計，確保可以完美的利用礦山資源，從而實現(xiàn)全方位的開發(fā)。還應(yīng)同時保證礦山的原生態(tài)不受破壞，使開發(fā)資源和保護環(huán)境并肩同行。

3.3 生礦和尾礦的評價和勘察

為了充分使用礦產(chǎn)資源，還應(yīng)對加強生礦和尾礦的勘察和測定，以防出現(xiàn)大量的廢棄礦床，對地質(zhì)條件和自然環(huán)境造成嚴重傷害。所以我們更應(yīng)加強結(jié)合相關(guān)措施，準確的指定處理方式，有效地提升資源利用率。

4 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

4.1 空場采礦

空場采礦就是結(jié)合實際情況，將礦塊合理劃分成多個礦房、礦柱，然后結(jié)合其不同特點，引用不同的方式來給予合理開采。在對礦房進行回采時，一定要采取有效措施，做好采空區(qū)的礦石、圍巖等方面的維護。結(jié)合以往的采礦經(jīng)驗可以了解到，引用較為廣泛的方式有房柱法、階段法以及分段法，且不論是應(yīng)用優(yōu)勢，還是推廣意義都非常顯著，能夠給采礦技術(shù)水平的進一步提升帶來積極的促進作用。針對填充采礦來講，回填的重要環(huán)節(jié)就是填充這一工序，填充必須要實現(xiàn)對整個采礦地壓的合理控制，為圍巖提供有力支撐，只有這樣才能夠盡可能地避免發(fā)生火災(zāi)事故。而針對在崩落采礦中的應(yīng)用來講，對礦體物質(zhì)性質(zhì)有著較高要求，因此，在具體應(yīng)用中，不論是應(yīng)用哪種技術(shù)都要與相關(guān)要求相符合。此外，還要著重考慮的是，這類采礦方式雖然不需要投入較高成本，但提出的要求卻很高，看起來似乎很簡單，但技術(shù)含量卻很高，需要搭配更先進的工藝。

4.2 填充采礦工藝

作為現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)中不可忽視的一種，填充采礦工藝技術(shù)在回采工作前期發(fā)揮的積極作用是至關(guān)重要的。具體應(yīng)用中，主要是在采空區(qū)放置所需的填充材料，以此來促進采空區(qū)支撐強度的顯著增強，充分滿足采礦生產(chǎn)的安全需求。另外，由于工作環(huán)境較為特殊，為了促進采空區(qū)圍巖支撐強度的顯著增強，一定要聯(lián)系實際情況來實現(xiàn)對填充支架、相關(guān)材料的合理應(yīng)用。從填充采礦工藝這一層面來講，對于向下分層填充方法的應(yīng)用也要給予充分重視，以此來促進開采工作效率的顯著提升，這樣在盡可能降低事故發(fā)生概率的基礎(chǔ)上，也可以為各項采礦工作的高效、安全開展提供有力保障，為采礦企業(yè)贏得更大效益。此外，還需要考慮的一點是，在具體應(yīng)用中，要對現(xiàn)場實際情況做出充分考慮，最大限度地避免盲目應(yīng)用的情況產(chǎn)生，不然不僅會給其工藝技術(shù)優(yōu)勢特點的發(fā)揮帶來一定制約，甚至還會出現(xiàn)適得其反的情況。

4.3 崩落采礦工藝技術(shù)

針對崩落采礦工藝技術(shù)的有效應(yīng)用來講，主要指的是在正式開展采礦工作之前，結(jié)合不同方面的實際情況，對一些危險性較高的圍巖給予針對性分析，然后通過這一技術(shù)的合理應(yīng)用來做出妥善處理，只有這樣才能夠?qū)Σ傻V工作的具體開展中可能存在的危險因素，做出有效控制，促進礦產(chǎn)開采安全性的顯著增強。從這一層面來講，應(yīng)用較為廣泛的崩落采礦工藝技術(shù)有以下兩種：一種是有底柱分段崩落處理模式。在實際應(yīng)用中，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實際情況，對階段高度、橫截面尺寸等相關(guān)因素做出充分考慮。且在分析底柱高度過程中，要加強對礦石穩(wěn)定性的關(guān)注；另一種是無底柱分段崩落處理模式。在具體應(yīng)用中，需要結(jié)合具體情況，將礦塊合理分段，然后在分段進路中開展出礦、落礦等一系列工作。在此過程中，不需要開掘出專門的出礦底部，崩落礦石可以在崩落圍巖覆蓋下直接放出。

4.4 溶浸采礦

這一工藝技術(shù)在具體應(yīng)用中，是基于對礦體化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的綜合分析，將適量的工作劑注入礦堆或者是礦層中。然后，利用質(zhì)量傳遞、化學(xué)浸出水動力等一系列條件的影響，合理轉(zhuǎn)化礦體形態(tài)。這一工藝技術(shù)在具體應(yīng)用到開采工程當中時，一定要做好巖體加固處理工作。主要是因為采礦地域不同，自然條件也會出現(xiàn)較大差異。所以，針對一些地質(zhì)條件較差的區(qū)域，若對施工設(shè)備一直擾動，極易導(dǎo)致坍塌、滑坡等情況的發(fā)生。所以，要想為采礦安全性提供有力保障，就必須要重視巖體加固，特別是一些呈現(xiàn)出破碎狀的巖體，更要做好巖體加固，以此來避免發(fā)生某些安全事故，進而給采礦人員的人身安全提供有力保證。

5 采礦工程設(shè)計與施工中應(yīng)當注意的問題

5.1 要采取有效手段提升工程造價的科學(xué)性、合理性以及專業(yè)性

對于采礦工程設(shè)計工作人員來說,因為自身的專業(yè)性技能以及綜合素質(zhì)存在差異性,所以很難落實促進采礦工程設(shè)計工作的有序開展,像部分工程設(shè)計工作人員在從事的設(shè)計工作中未能對設(shè)計工作足夠關(guān)注和重視,甚至缺乏有效溝通和聯(lián)系,以至于采礦工程造價缺乏專業(yè)性、合理性。而且當采礦工程設(shè)計工作人員并未形成成本控制意識時,在實際的設(shè)計工作前，會忽略把工程施工材料的價格問題融入其中,導(dǎo)致工程造價失去意義,還會促使施工成本大幅度增加,施工單位的經(jīng)濟效益降低。

5.2 要注重提升環(huán)境保護力度

在礦產(chǎn)開采工作環(huán)節(jié)中有可能會導(dǎo)致地表巖以及沉降問題的發(fā)生,在發(fā)生這一問題時,如缺乏有效處理或處理不當,會對施工地表的周圍環(huán)境造成直接影響,像地表植被破壞,降低了當?shù)貜V大居民的生活質(zhì)量。這就要求在采礦工程準備環(huán)節(jié)中開采單位要對現(xiàn)存環(huán)境污染問題開展專業(yè)化預(yù)測,并利用可行性的手段處理環(huán)境污染,始終具備環(huán)保意識。

在采礦工程施工過程中所需要關(guān)注的問題也包括兩大方面,其中之一就是采礦工程施工單位和采礦工程設(shè)計單位并未進行深入溝通交流。本身對于采礦工程來說,就具有復(fù)雜、系統(tǒng)性的特點,并且工作量巨大。為了順利的完成設(shè)計工作環(huán)節(jié),導(dǎo)致設(shè)計單位很少有時間對采礦施工現(xiàn)場開展實地勘察工作,隨之所設(shè)計出來的方案很有可能缺乏針對性、專業(yè)性。與此同時,采礦安全性也較為薄弱。采礦工程要始終重視安全問題,采礦工程的安全性會直接的影響到采礦工作人員的生命財產(chǎn)安全,也決定著采礦企業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展。因此,采礦安全問題受到社會各界的關(guān)注和重視,在采礦工程中施工企業(yè)要在關(guān)注采礦安全的同時,還要對礦產(chǎn)生產(chǎn)安全性負責。

6 煤礦工程施工安全管理的措施

6.1 提升煤礦施工人員的安全意識

通過對相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，為了能夠?qū)踩芾砉ぷ鞯馁|(zhì)量予以有效提升，防止煤炭在開采過程中出現(xiàn)危險事故，促進煤礦施工安全管理工作的順利開展，最關(guān)鍵的是要加強工作人員的安全生產(chǎn)意識。可集中全體工作人員對其展開安全生產(chǎn)方面的知識培訓(xùn)與教育，并在培訓(xùn)完畢之后進行相應(yīng)考核，提升工作人員在培訓(xùn)中的積極性與自主性，使其能夠充分認識到煤礦施工安全生產(chǎn)的重要性，并將安全第一的理念灌輸?shù)绞┕と藛T腦中，如此在煤炭開采環(huán)節(jié)可有效避免危險事故的發(fā)生。

6.2 把握好安全和效益之間的關(guān)系

大多數(shù)企業(yè)的經(jīng)營生產(chǎn)工作的最終目的是將自身利益最大化，然而安全管理工作會使得企業(yè)的經(jīng)營成本有所增加，這跟企業(yè)想要減少成本的觀念不符。要想使該矛盾得到有效解決，煤礦企業(yè)一定要根據(jù)自身實際情況和該行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，建立科學(xué)合理的安全管理制度，推動企業(yè)經(jīng)濟以及企業(yè)內(nèi)部安全管理工作能夠穩(wěn)定健康可持續(xù)發(fā)展，并加強安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益之間的聯(lián)系和企業(yè)中各階級的工作人員對安全管理工作的重視程度。

6.3 提高安全科技水平

由于煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，所以煤礦開采工作對技術(shù)指標也有著嚴格要求，尤其是技術(shù)水平較為薄弱的環(huán)節(jié)，必須要對全體工作人員展開專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，并不斷引進專業(yè)性強的技術(shù)人才。正所謂“科技是第一生產(chǎn)力”，只有不斷提升科學(xué)技術(shù)水平，方能為煤礦采礦環(huán)節(jié)的安全性與可靠性提供有力保障，從而讓煤礦的生產(chǎn)效率得到有效提升。

對此，可強化管理工作人員對采礦環(huán)節(jié)安全生產(chǎn)的研究，并大力宣傳、推廣、應(yīng)用相關(guān)的先進科技成果，從根源處杜絕采礦安全事故的發(fā)生。并且，為了能夠完成現(xiàn)代化生產(chǎn)的高產(chǎn)量、高效率，煤礦也應(yīng)當不斷加大對生產(chǎn)技術(shù)的投資額度，不斷對其相關(guān)設(shè)備予以改革更新，從而實現(xiàn)煤礦的安全管理與高效化生產(chǎn)。

總之，煤礦工程采礦技術(shù)與施工安全管理都屬于較為復(fù)雜艱難的工作，煤礦企業(yè)只有加強對施工安全管理工作的重視，加大對安全基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，對相關(guān)工作人員進行安全培訓(xùn)教育，對安全施工、安全生產(chǎn)進行大力宣傳，并監(jiān)督工作人員嚴格根據(jù)采礦施工方面的準則予以操作，根據(jù)煤礦工程采礦地區(qū)的實際情況去選擇最為合適的采礦技術(shù)，推動煤礦開采和安全管理能夠健康穩(wěn)定的發(fā)展下去。