我国矿业处于重要的绿色发展转型期,如何发展采矿技术、提高绿色产能,成为了采矿企业面临的重大挑战与转型机遇。通过对常见采矿技术的分析,总结了如何合理利用采矿技术提高施工质量与安全,优化采矿工程产业结构。
1.1露天采矿技术露天采矿技术是煤矿开采中较为常见的一种,具有较高的安全性,操作便捷,安全事故概率低。随着科学技术水平的提升,露天采矿技术得以优化,一方面能够大大提升露天采矿的工作效率,另一方面也能够切实保证露天采矿工作的质量。使用全新的机械装置可以将矿体进行有效地剥离,使矿区顶部的覆盖层被移走,使矿区的资源变得清晰,开采工作更具针对性。露天采矿技术另一优点是野外作业,可以利用大型机械进行工作,这也在很大程度上提高了采矿的工作效率[1]。在矿产面积较小的作业环境中,如果采用填充开采、倾斜开采等技术,需要花费大量的时间和精力完成系列的辅助工作内容。而采取露天采矿这一工作方式能够有效降低采矿时可能发生的损失,有效减少不必要的投资支出。但是,露天开采技术仅适用于浅层的矿产,当某些特定区域的矿产埋得比较深或地形具有特殊性时,该方法就不适用了。
1.2填充开采填充开采技术是一种比较传统的矿产资源开采方法,该方法的适应性相较于其他方法要强很多。我国土地面积广阔且地形十分复杂,多数矿产资源分布在地形复杂的区域,不适合露天采矿,所以必须采用充填采矿技术,从而提高煤炭的开采效果,满足矿企的发展需要。例如,很多山区内山体的矿脉地质较为稀薄,且坡度很大,面对这样的地质条件应当采用填充技术推进作业,旨在降低作业开采面的压力,使采场区的受力更均匀,避免工作面发生较大的变形,最后对围岩进行有效的控制,可以有效避免塌方现象的发生,能大大提高采矿的安全性。图1为长矿房连续开采干式充填采矿法示意图。
1.3倾斜层开采倾斜层开采有很强的技术要求和严格的开采条件,必须进行前期调查和开发研究。应当以矿产资源层的薄厚为基础与标准进行细化的分类,如厚层作业开采、高层作业开采等;还应当结合矿山的具体情况,选择合理体积与功率的矿机,以防止压损工作面,从而提高采矿的效率和安全性;为了保证采矿空间的稳定性,还必须设置相应的矿层支架,预防变形或崩裂;结合开采技术选择在倾斜层开采中的价值,需要在急倾斜煤层(倾角大于45°)中应用掩护支架采煤法进行开采,同时在大倾角煤层(倾角在45°~55°之间,且局部可达到60°)中应用悬移支架、铰接顶梁配合单体液压支柱和伪斜巷道放顶煤法进行矿产开采[2]。
1.4地下采矿技术与硬顶板采矿技术该技术内容主要涉及两个方面:一是布置开采矿山巷道,二是对巷道进行掘进和回采。地下采矿技术与露天开采技术相比危险性要高很多,尤其是在深度较大的矿井中,一旦开采不当,极易造成塌方和掩埋,因此要求矿企结合井下作业的实际环境,做好不同开采工艺的选择和支护工作,提高地下作业的质量。硬顶板煤矿开采技术在所有的开采技术中较为特殊,在实际开采中有着一定的复杂性。具体而言:该技术的适用方向与常规的开采工艺有所差异,主要应用于顶板坚硬难冒、顶煤坚硬完整难以破碎、矿山压力显现强烈和不能自行有效垮落的厚煤层中,因此开采技术有着特殊性。随着科学技术的发展,目前在两硬(硬顶板、硬煤层)煤层的开采中,通过对综放开采工艺的优化,能有效适用于两硬条件的煤炭资源开发中,且具有安全性高和煤炭产量大的优点。不过在实际的技术应用中也有着一定的工艺复杂性,一方面需要借助超前预爆破控制技术弱化顶煤,另一方面需要借助对现场煤体性质、裂隙空间分布、顶煤预爆破破碎规律、三维FLAC数值模拟等方面数据的分析,完成实施方案的设计和工艺参数的优化,确保能提高工作面的回收率[3]。
2.1提高安全意识采矿施工是一个复杂的工程,牵扯到各个方面的影响因素,要想有效地提高安全管理的效果,就必须强化员工的安全意识,并加大培训和宣传力度。矿产企业管理层要充分发挥自身的影响力,在企业内全面开展安全教育宣传活动,并严格遵守有关规定来开展工作,采取相应的安全措施。加强对一线施工现场的检查和监管,并根据工程实际,建立健全施工现场环境管理,并完善相应的制度体系制度,应当将可能出现的自然灾害因素考虑在内,如暴雨、大风、地震等,从而构建相对科学、合理的灾害预警与管理系统,保证方案的可行性和有效性,使员工的生命、财产和企业的利益最大化。加强对采矿工程施工质量的关注,提升施工管理的水平,保证施工进度与施工安全,提升并优化安全管理技术,对现有的生产设备进行升级,进一步提升开采工作的综合效益,这样才能够使企业在市场中获得较强的竞争力。采矿施工部门要发挥自身的管理职能,定期对员工进行考核与审查,以了解员工是否具备相关的安全知识,从而有效地处理各类突发事件。提升施工人员的自我保护能力,避免其在工作中出现慌乱、麻木的情况,提升对工作的适应度以及面对紧急情况的灵活性[4]。
2.2创新采矿安全技术随着科技的进步,采矿工程的质量也得到了极大地提高。许多传统的、落后的开采技术已不能满足当前的发展需要,所以矿业企业要重视技术创新、引进新技术、加强人才培养。当前,国家正积极推行"以科技兴国"的方针,制定了一系列扶持科技企业发展的政策法规,为各类技术研发创造了良好的环境。同时,采矿行业也会定期举行各种学术研讨会,许多专家学者都会对相关技术进行深入的探讨,希望能够将更多新的技术运用到工作中,以达到更好的效果。另一方面,矿产企业的管理人员应了解到安全工作所具有的意义与价值。施工安全与采矿技术管理有着紧密的联系,两者是不可分割的有机整体,应当从宏观视角出发,拥有长远的眼观,提升施工现场的安全性、有序性。进一步提升对施工现场安全问题的关注,企业要引进先进的管理经验并将其应用在实际工作的管理当中,应当为员工营造良好的氛围[5]。
2.3科学合理地采矿安全管理措施要组建一支专门的监理队伍,加强对施工现场的调查与研究,这样才能够及时发现工程建设中的潜在问题与风险。加强对施工现场中护栏和支架的重视,必要的时应当进行二次加固,工作内容最终应当形成一份具体的书面报告,并交由上级领导。要强化煤矿工人的安全意识,保证每个工人都能以规范流程进行工作,要为每位员工配备好安全装备,如安全帽、安全工作服等。此外,要不断对采矿安全管理制度进行完善,一般需要结合实际存在的安全开采问题进行制度的完善,确保在制度的支持和引导下,提高煤矿开采的效率和安全性。
3结语
企业在开展采矿施工时,要做好技术推广工作,提高施工安全性,促使员工牢记安全意识,做好灾害预防工作;还要进行安全技术创新,不断完善安全技术和设备,合理采取安全管理措施,增加保险投入,为工作人员提供更大的安全保障。
[1]朱怀玉.煤矿工程采矿技术与其安全管理[J].百科论坛电子杂志,2021(8):482.
[2]刘海洋.浅谈露天采矿技术分析[J].设备管理与维修,2021(6):149-150.
[3]张文静.采矿工程施工中的不安全技术因素及应对措施分析[J].当代化工研究,2021(9):25-26.
[4]郑强英.关于现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].当代化工研究,2021(9):156-157.
[5]吴博.采矿工程中的采矿技术与施工安全探讨[J].当代化工研究,2021(8):66-67.