淺談采礦工程施工中不安全技術(shù)因素

＊蘇 健

（山西省高平科興米山煤業(yè)有限公司 山西 048400）

采礦工程施工是一項危險性極高的工作，涉及大量的人力、物力和財力投入。在采礦工程施工過程中，不安全技術(shù)因素的存在往往會給人員帶來嚴(yán)重的傷害甚至致命危險，同時也會造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何有效地識別和管理采礦工程施工中的不安全技術(shù)因素，是采礦企業(yè)和管理部門面臨的重要問題。

1.采礦工程施工安全管理意義

（1）保障工人安全。采礦工程涉及機(jī)械設(shè)備、爆破、高處作業(yè)等危險因素，如果沒有有效的安全管理，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的事故和人員傷亡。施工安全管理的主要目的就是要保障工人的生命財產(chǎn)安全。例如，2021年，河南省煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故，造成11人死亡。這次事故是由于煤礦生產(chǎn)過程中，礦井通風(fēng)系統(tǒng)不到位，瓦斯積聚量過大，同時生產(chǎn)作業(yè)中出現(xiàn)了人員違章操作和違規(guī)使用電器等因素導(dǎo)致的。事故發(fā)生后，當(dāng)?shù)卣?zé)令該煤礦立即停產(chǎn)整頓，并對涉事責(zé)任人進(jìn)行調(diào)查處理。（2）提高施工質(zhì)量和效率。采礦工程施工安全管理不僅僅關(guān)注安全，還涉及施工質(zhì)量和效率。有效的安全管理可以減少事故的發(fā)生，保障施工質(zhì)量和進(jìn)度，提高施工效率，同時也可以減少不必要的停工、修繕和改造，從而降低施工成本。（3）增強(qiáng)企業(yè)形象和信譽(yù)。采礦企業(yè)如果能夠有效地管理施工安全，不僅可以提高企業(yè)的形象和信譽(yù)，也可以吸引更多的投資和客戶。（4）滿足法律法規(guī)和社會公眾對企業(yè)的要求。采礦工程涉及許多環(huán)保和社會責(zé)任問題，如果企業(yè)不能有效地管理施工安全，將會面臨政府監(jiān)管和社會公眾的質(zhì)疑和批評，甚至可能被追究責(zé)任。

2.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素

(1)井巷施工中的不安全因素

①井巷施工設(shè)計不合理。采礦工程中，井巷是連接采掘工作面與井口的重要通道，其施工設(shè)計不合理將會導(dǎo)致一系列問題。具體來說：A.井巷的尺寸設(shè)計不合理會導(dǎo)致井巷通行不暢，工作效率低下，甚至?xí)驗檫^窄而引起通風(fēng)不暢、溫度過高等安全問題[1]。B.井巷布置設(shè)計不合理會導(dǎo)致井巷連接的工作面數(shù)量不足或者過多，工作面之間的空間不合理，從而影響生產(chǎn)效率。C.井巷的支護(hù)設(shè)計不合理會導(dǎo)致井巷發(fā)生塌方、冒頂?shù)劝踩鹿?，?yán)重時可能會危及工人生命財產(chǎn)安全。D.井巷的通風(fēng)設(shè)計不合理會導(dǎo)致井巷內(nèi)空氣不流通，空氣質(zhì)量下降，引發(fā)職業(yè)病和安全事故。E.井巷的照明設(shè)計不合理會導(dǎo)致工人工作時能見度不足，增加工作安全風(fēng)險。

②彎曲曲率半徑設(shè)置不當(dāng)。第一，影響通行安全。井巷彎曲曲率半徑設(shè)置不當(dāng)會影響井巷通行的安全。曲率半徑過小會導(dǎo)致車輛無法正常通過，容易造成交通事故。曲率半徑過大會導(dǎo)致車輛行駛速度過快，也會造成交通事故。第二，加劇磨損。井巷彎曲曲率半徑設(shè)置不當(dāng)還會加劇車輛與井巷壁之間的磨損，加速井巷壁的磨損和破壞，從而增加井巷的維護(hù)成本。第三，降低生產(chǎn)效率。井巷彎曲曲率半徑設(shè)置不當(dāng)還會降低生產(chǎn)效率。

(2)采礦技術(shù)與設(shè)備落后

①采礦技術(shù)和設(shè)備落后容易引發(fā)安全事故。由于落后的技術(shù)和設(shè)備難以滿足現(xiàn)代采礦工程的要求，會導(dǎo)致采礦過程中出現(xiàn)危險的情況，如地質(zhì)災(zāi)害、爆炸、坍塌等，從而增加安全事故的發(fā)生率[2]。②采礦技術(shù)和設(shè)備落后還會影響礦井通風(fēng)。由于落后的設(shè)備無法滿足礦井通風(fēng)的要求，會導(dǎo)致礦井內(nèi)的空氣流通不暢，增加了礦工的安全風(fēng)險。③由于落后的技術(shù)和設(shè)備無法滿足現(xiàn)代采礦的要求，會導(dǎo)致采礦效率低下，從而影響礦井的生產(chǎn)效率。

(3)車場設(shè)計不合理

車場設(shè)計不合理會導(dǎo)致車輛行駛危險，如道路不平、彎道過急等。如果車輛在行駛過程中遇到道路不平，易發(fā)生側(cè)翻、翻車等事故，造成人員和財產(chǎn)損失。車場設(shè)計不合理還會導(dǎo)致交通擁堵，影響車輛和人員的行駛安全。

(4)地質(zhì)構(gòu)造問題

在采礦工程施工中，地質(zhì)構(gòu)造問題是影響煤礦生產(chǎn)安全的主要因素之一。具體來說，以下幾個地質(zhì)構(gòu)造問題容易導(dǎo)致采礦工程施工出現(xiàn)安全問題：第一，煤層厚度不均勻。煤層厚度不均勻會導(dǎo)致采礦區(qū)域的地質(zhì)條件復(fù)雜，采礦難度增大，同時會影響煤礦的通風(fēng)、水文地質(zhì)等條件，增加了煤礦生產(chǎn)過程中發(fā)生事故的風(fēng)險。第二，巖層控制不當(dāng)。采煤過程中，如果巖層控制不當(dāng)，會導(dǎo)致采煤難度增大，對采煤機(jī)械設(shè)備的損傷加大，同時還會導(dǎo)致巖層破裂、崩塌等安全事故。第三，煤層賦存條件復(fù)雜。煤層賦存條件復(fù)雜會導(dǎo)致煤層內(nèi)的構(gòu)造、地質(zhì)條件不穩(wěn)定，煤礦采掘過程中容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，例如，煤與瓦斯突出、煤層頂板冒落等事故。

(5)瓦斯安全問題

瓦斯是煤的分解產(chǎn)物，煤礦中含有大量煤層氣。在煤礦采礦過程中，煤層被采掘破壞，瓦斯就會釋放出來。同時，采礦工程施工中也會產(chǎn)生瓦斯，例如，鉆孔、爆破等作業(yè)。瓦斯具有易燃、爆炸、窒息等危害，如果瓦斯?jié)舛瘸^2%就容易引起爆炸。同時，瓦斯還會對人體健康產(chǎn)生危害，例如，引起頭暈、惡心、嘔吐、中毒等癥狀。

3.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素應(yīng)對策略

(1)標(biāo)準(zhǔn)控制施工技術(shù)

①優(yōu)化井巷彎曲曲率半徑。如果彎曲曲率半徑設(shè)置不當(dāng)，可能會導(dǎo)致井巷坍塌、運輸車輛側(cè)翻等嚴(yán)重安全事故的發(fā)生。因此，優(yōu)化井巷彎曲曲率半徑是保證采礦工程施工安全的重要措施。以下是一些優(yōu)化井巷彎曲曲率半徑的建議：

其一，井巷的彎曲曲率半徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)井巷的長度、采礦機(jī)械的尺寸、運輸車輛的尺寸、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。同時，設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)考慮到不同工作面之間的連通和避讓問題，確保井巷的曲率半徑能夠滿足實際生產(chǎn)的需要。其二，在設(shè)計井巷時，應(yīng)當(dāng)遵循國家或行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如GB 50545《煤礦井巷設(shè)計規(guī)范》等[3]。同時，在施工過程中，也要嚴(yán)格遵循規(guī)范，確保井巷彎曲曲率半徑符合規(guī)范要求[4]。其三，在井巷施工過程中，應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式，如鋼架支護(hù)、錨桿支護(hù)、噴錨支護(hù)等，確保井巷彎曲曲率半徑的穩(wěn)定和安全。支護(hù)方式應(yīng)當(dāng)根據(jù)井巷的地質(zhì)條件、采礦機(jī)械的尺寸和運輸車輛的尺寸等因素進(jìn)行選擇。其四，井巷的彎曲曲率半徑應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。在井巷使用過程中，應(yīng)當(dāng)及時修復(fù)和更換損壞、老化的支護(hù)設(shè)備和結(jié)構(gòu)，確保井巷的穩(wěn)定和安全。

②優(yōu)化對眼高度及反眼斜度設(shè)置。對眼高度及反眼斜度是采礦工程施工中關(guān)鍵的安全指標(biāo)之一。對眼高度是指從一段井巷的最低點到最高點的垂直距離，反眼斜度則是指相鄰兩段井巷之間的垂直距離差與水平距離之比。對眼高度和反眼斜度的設(shè)置直接影響到井巷的通風(fēng)、煤塵擴(kuò)散、水文地質(zhì)條件和運輸車輛的行駛等方面。因此，優(yōu)化對眼高度及反眼斜度設(shè)置是保證采礦工程施工安全的重要措施。對眼高度及反眼斜度的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程需求進(jìn)行設(shè)計及考慮到不同工作面之間的連通和避讓問題，確保滿足實際生產(chǎn)的需要。

③優(yōu)化巷道起坡方式。在采礦工程施工中，巷道的起坡方式直接影響著巷道的通行安全和穩(wěn)定性。

巷道的起坡方式有三種，即坡度一致、坡度逐漸變化和坡度突變。

第一，坡度一致。坡度一致的起坡方式在巷道施工中應(yīng)用廣泛，特別是在較長的水平巷道中。采用坡度一致的起坡方式可以減少巷道施工過程中的施工難度，同時也能減少巷道煤層的損失。但是需要注意，如果巷道中出現(xiàn)了斜坡等情況，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，坡度逐漸變化。坡度逐漸變化的起坡方式可以避免起坡處的應(yīng)力集中，從而保證巷道的穩(wěn)定性。采用這種起坡方式可以適用于斜坡等情況，并且可以縮短巷道的長度。但是需要注意，坡度的變化不能太大，不然會影響巷道的通行安全。

第三，坡度突變。坡度突變的起坡方式適用于巷道的起點或者終點處，可以減少施工難度，同時也可以減少煤層的損失。但是需要注意，坡度突變的巷道必須設(shè)置適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)和加固措施，以保證通行的安全性和穩(wěn)定性。

(2)更新采礦技術(shù)與設(shè)備

第一，引進(jìn)新的技術(shù)和設(shè)備是更新采礦技術(shù)和設(shè)備的一種有效方法。可以借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，以滿足我國采礦業(yè)的需求。例如，引進(jìn)先進(jìn)的采礦機(jī)械設(shè)備，能夠減少人工作業(yè)，降低事故發(fā)生的概率。第二，對現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化也是更新采礦技術(shù)和設(shè)備的一種方法。可以通過改進(jìn)設(shè)備的設(shè)計，增強(qiáng)設(shè)備的安全性能，提高設(shè)備的自動化水平等措施來提高設(shè)備的性能[4]。第三，采礦設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是更新采礦技術(shù)和設(shè)備的必要環(huán)節(jié)。定期對設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，保證設(shè)備的正常運行，降低事故發(fā)生的概率。第四，對采礦人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，提高采礦人員的技能水平，使他們更好地掌握新技術(shù)和新設(shè)備的使用方法和注意事項。這可以有效地降低因操作不當(dāng)造成的事故。

(3)優(yōu)化車場設(shè)計

在設(shè)計車場平面布局時，應(yīng)考慮車輛行駛、?？俊⒀b卸貨物等操作所需的空間，同時應(yīng)考慮車輛的數(shù)量、型號、尺寸等因素，以確保車場的空間利用率最大化。車場布局也應(yīng)合理，防止車輛相互干擾和交叉碰撞，避免因車輛操作不當(dāng)而導(dǎo)致的事故發(fā)生。車道寬度和道路彎度是車場設(shè)計中的兩個重要因素。車道寬度應(yīng)能夠容納車輛的尺寸和數(shù)量，并保證車輛在行駛過程中的穩(wěn)定性。此外，道路彎度應(yīng)考慮到車輛的行駛速度和車輛懸掛系統(tǒng)的特性，避免因彎度過大而導(dǎo)致車輛側(cè)翻或失控。車場停車位的設(shè)置應(yīng)考慮到車輛的類型和數(shù)量，并合理規(guī)劃車位的大小和位置，以方便車輛的進(jìn)出和停放。同時，應(yīng)安裝交通信號燈，引導(dǎo)車輛進(jìn)出車場，減少車輛交通擁堵和碰撞的風(fēng)險。

(4)強(qiáng)化地質(zhì)情況分析

第一，在采礦工程前期，必須進(jìn)行全面、細(xì)致的地質(zhì)勘探工作，了解煤層和礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況，預(yù)測煤層變形和斷裂帶的分布，確定采礦工程的布局和方案，為后期施工提供科學(xué)依據(jù)。第二，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造情況和煤層賦存規(guī)律，制定合理的采礦方案，包括采礦工藝、開采方法、支護(hù)方式等。在采礦過程中，要隨時調(diào)整采礦方案，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，避免出現(xiàn)安全問題。第三，地質(zhì)構(gòu)造對采礦工程施工的影響主要表現(xiàn)為煤層變形、斷裂帶、巖層滑移等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象會給采礦工程帶來安全隱患。為加強(qiáng)采礦工程的支護(hù)能力，需要采用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)和設(shè)備，如錨桿支護(hù)、注漿支護(hù)、鋼拱支護(hù)等。

(5)針對性解決瓦斯問題

其一，瓦斯是煤礦采礦工程中常見的危險氣體之一，必須加強(qiáng)對瓦斯的管理。在采礦前，必須進(jìn)行瓦斯賦存情況的調(diào)查和評估，制定合理的瓦斯治理方案，對瓦斯進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警，并采取必要的措施進(jìn)行排放和處理。其二，通風(fēng)是解決瓦斯問題的重要措施之一。通過通風(fēng)可以有效地控制瓦斯?jié)舛龋瑴p少瓦斯積聚和爆炸的風(fēng)險。在采礦工程施工中，要根據(jù)采礦工作面的實際情況制定合理的通風(fēng)方案，采用適當(dāng)?shù)耐L(fēng)設(shè)備和技術(shù)，確保瓦斯得到及時有效的排放和處理。其三，在采礦工程施工中，可以采用一些先進(jìn)的瓦斯治理技術(shù)和設(shè)備，如瓦斯抽放、瓦斯封閉、瓦斯液化等。這些技術(shù)和設(shè)備能夠有效地減少瓦斯的積聚和濃度，降低瓦斯爆炸的風(fēng)險，保障采礦工程施工的安全。其四，建立健全的安全管理制度，落實責(zé)任到位，是保障采礦工程施工安全的基礎(chǔ)。在采礦工程施工過程中，要建立完善的安全管理制度，規(guī)范施工流程，加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識和安全素質(zhì)。

4.結(jié)束語

總的來說，采礦工程施工中的不安全技術(shù)因素是多方面的，包括井巷設(shè)計不合理、設(shè)備落后、信息化水平低、車場設(shè)計不當(dāng)以及安全管理不到位等。要有效地解決這些問題，必須采取一系列有效的措施，例如，優(yōu)化井巷彎曲曲率半徑、合理設(shè)置對眼高度和反眼斜度、優(yōu)化巷道起坡方式、更新采礦技術(shù)與設(shè)備、優(yōu)化車場設(shè)計和建立完善的安全管理體系等。只有綜合考慮和解決這些問題，才能有效地保障采礦工程施工的安全，為采礦企業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。因此，我們應(yīng)該高度重視采礦工程施工中的不安全技術(shù)因素，全面加強(qiáng)采礦安全管理工作，不斷提高安全管理水平，確保采礦工程施工的順利進(jìn)行，為礦山的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。