采矿工程中的采煤技术与施工安全
李渊
陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300
引言
通过对煤巷快速掘进工艺影响因素的分析,提出了一系列改进措施,这些措施能够大幅提升煤巷掘进效率,降低生产成本以及安全事故发生概率,具有重要的实际应用价值。未来,新型快速掘进工艺势必会加快发展速度,向着智能化、数字化、低碳环保方面高质量发展,从而迎来更加美好的发展前景。
1 采矿工程中的采煤技术
1.1 空场采矿工艺
空场采矿工艺是一种不使用支撑的开采方法,适用于地质条件稳定的矿体。通过合理的采矿设计和矿体稳定性分析,确保采空区在开采过程中不会发生塌方或其他安全事故。这种工艺可以提高矿石的回收率,因为不需要留设大量的矿柱作为支撑,能够更加充分地利用矿体资源。此外,空场采矿工艺的开采速度较快,施工简单,经济效益显著。为了保证安全,空场采矿需要进行严格的地质监测,以便随时掌握矿体的稳定情况,必要时采取补充支护措施。
1.2 崩落采矿法
崩落采矿法是目前普适性较高的采矿技术,其工艺较为简单且作业成本较低,在常规煤矿开采中泛用性较强,尤其随着矿山管理体系的不断发展和优化,在实践的过程中,总结了一系列丰富的经验,都可以为该项技术的调整和优化提供参考。彼时主要以自然崩落为主,后续逐渐在开采领域广泛应用,并结合实际情况进行了针对性调整。目前国内广泛应用的崩落采矿法可以分为有底柱自然崩落法和无底柱自然崩落法,这两种方法有着极为广泛的应用前景。最初被应用在硫铁矿中,后续逐渐应用在不同规模的煤矿开采过程中。
1.3 短壁式全自动化采煤技术
短壁式全自动化采煤技术是一种在煤矿业逐渐受到重视的创新方法,特别适用于地质条件复杂或煤层厚度不均匀的矿区。与传统的长壁式采煤方法相比,短壁式采煤可提供更高的灵活性和适应性,能够有效应对煤层走向的变化和地质结构的不规则性,全自动化的实现使得这一技术在提高效率的同时,大幅度降低了劳动强度和安全风险。在短壁式全自动化采煤过程中,采用先进的自动化采煤机、移动式输送机和远程控制系统,这些设备和技术的结合,使得在狭窄和不规则的工作面也能实现高效、连续的煤炭开采。自动化系统的引入可以减少对操作人员的依赖,也降低了工作强度,同时通过精确控制减少资源的浪费。此外,短壁式全自动化采煤技术在提高矿区安全性方面也有显著效果,通过远程监控和自动化控制,不仅能减少工人在高风险环境下的直接接触,还能有效地降低事故发生的概率。
1.4 爆破技术
爆破技术通过炸药爆炸作用,将矿石破碎成适合装载和运输的碎石,以实现采矿的目的。爆破技术适用于硬岩开采和大规模开采。爆破技术的实施通常包括以下 4 个关键步骤: ① 钻孔布置。根据矿体的特点和采矿计划,在矿体内钻孔。 ② 装药。将精确计量好的炸药装入钻孔。 ③ 引爆。通过雷管或电雷管引爆炸药,产生爆炸作用。 ④ 矿石清理。清理爆破后产生的碎石和废渣,为下一步的采矿作业做准备。爆破技术具有以下优点: ① 可以实现大规模、高效率的采矿,快速将矿石破碎成适合装载和运输的碎石,提高采矿效率。 ② 适用于各种地质条件下的矿山开采。 ③ 可以控制采矿过程中矿石的大小和形状,以满足不同颗粒度的需求。爆破技术在具体应用中存在以下不足: ① 爆破过程中会产生噪声、振动和飞石等,可能对周边环境和人员造成损害。 ② 长期大量的爆破作业可能导致边坡岩体变形,进而影响采矿安全和效率。
1.5 环保采矿技术
环境友好的采矿方法在现代煤矿开采技术中是必要的环节。为了降低矿业活动对其周边生态的损害,必须实施环境友好的矿业技术。使用环保的材料和设备是降低环境污染的核心策略。例如,采用低污染和低排放的矿业设备及车辆,有助于降低噪音和尾气排放量。使用可分解或易处理的物质来替代传统的有毒物质,有助于减轻对环境的污染。执行对水资源的监督管理、对废物废渣的无公害处理,也是环境保护采矿技术的核心部分。通过对水资源进行合理的规划和应用,可以降低水资源的浪费和污染。对矿业活动产生的废物进行有序的分类、处理和循环再利用,有助于降低废物排放和减少对环境的损害。采纳生态恢复的方法也被视为环境保护采矿技术的关键策略。在矿业活动结束之后,对受损土地进行修复和植被的恢复,有助于恢复土地的生态价值。
2 煤矿采矿工程安全管理工作
2.1 建立健全安全管理制度
一线员工是煤炭开采工作最直接的参与者,员工和矿井安全是影响企业发展的重要因素。健全的管理制度是企业平稳运行的前提,要对制度不断完善和更新,适应企业发展。煤炭企业必须建立完善的工作制度,还要结合行业发展形势和外界要求,做好企业技术和管理制度创新,做到对风险因素的有效监控,减少事故发生。员工的生产行为可以通过严格的制度来规范,在做好员工行为管理和管理能力提升的前提下,减少矿井安全事故发生,提升工作效率,保证公司良好发展。
2.2 规范员工培训体系
规范员工培训体系是提升煤矿企业安全管理水平的重要措施。1)煤矿企业应制定系统化、规范化的培训计划,确保培训内容涵盖安全生产的各个方面,包括安全法律法规、安全操作规程、应急处理措施等。安排科学合理的培训,使每位员工都能掌握必要的安全知识和技能。2)定期开展安全培训和演练是规范员工培训体系的关键。煤矿企业应定期组织主题讲座、案例分析、现场操作演示等形式的安全培训,帮助员工深入理解安全生产的重要性和具体要求。同时,企业还应定期开展应急演练,提高员工在突发事件中的应急处理能力。在演练中模拟实际操作场景,使员工能够在紧急情况下迅速、准确地作出反应,有效减少事故损失。
2.3 适当加大煤矿生产技术管理经济投入
煤矿生产技术管理中,需要构建技术管理模型,用于对煤矿生产管理工作模拟和优化,提升煤矿生产安全性。在煤矿生产技术管理中,需要加强对生产技术优化,解决生产安全技术问题。要求严格遵守安全管理制度,结合新技术探索新型管理机制。要结合时代发展潮流,利用大数据技术手段以及智能化技术,为煤矿生产技术改革提供有利途径,优化煤矿生产技术管理方案。在煤矿生产中,所有技术应用要符合安全生产标准,强调深化改革,解决安全生产问题。同时,注重引入新技术和新手段,做好对各项数据搜集与管理,利用网络技术手段和科技力量,促进新产品和新技术开发。
结语
我国是煤炭资源大国,随着长时间开采,煤炭企业遇到瓶颈,开采难度越来越大,这就需要煤矿不断优化开采技术。企业应结合之前的采矿技术,做好新技术研发和创新,改善技术运用效果。
参考文献:
[1]罗开成,常亚军,高有进.综采工作面智能开采关键技术实践[J].煤炭科学技术,2020,48(07):73-79
[2]苏小红.大采高综采智能化工作面开采关键技术分析[J].2020,40(13):207-208
[3]南二刚.精细化采矿技术在金矿中的具体应用分析[J].冶金与材料,2024,44(7):163-165.