采矿工程设计与施工中注意问题与对策论文_步长城

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兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司安源煤矿内蒙古 017205

摘要:煤炭作为一种能源资源,在我国经济发展下有着十分重要地作用。本文主要结合作者实际工作经验,简要的分析采矿工程技术的特点,重点分析采矿工程的设计和施工问题,并且提出了有针对性的解决措施,希望对相关从业人员有所帮助。

关键词:采矿工程;施工设计;要点

前言:在一直以来,煤炭开采都是高危的行业,在采矿工程的施工中,时常会遇到局部垮塌事故的发生,给采矿工程带来了巨大的隐患。除此之外,煤炭开采还受到了地质结构、矿山结构、周围环境等的影响,所以我们必须加强对其采矿技术的改进,保证工程施工安全,进而获得经济社会效益的双赢。

1 采矿工程的技术特点分析

就具体来说,采矿工程的技术特点主要分为三方面:

1.1 井下采矿技术的复杂性

就露天采矿技术进行相比,井下材料的技术还存在着严重的安全问题,有效的降低煤矿开采生产效率、安全性,因此我们必须提升其采矿技术的水平,提升工程施工安全性。

1.2 井下采矿技术的丰富性

在大小不一,类型众多地采矿工程中,选择采矿技术也不尽相同,比如说:长臂开采技术是井下采矿中十分常见地技术,在煤矿开采中的应用十分广泛,很少在金属矿产中使用。

1.3 采矿技术的更新速度较快

在经济与技术不断的发展下,煤矿数量也是不断的增多,这就对采矿技术提出更高要求,并且煤炭企业若想获取更多地利润,必须提升采矿技术水平,提高对煤矿开采质量,增强了企业的综合实力及其竞争力。

2 采矿工程的设计与施工问题分析

2.1 采矿工程的设计问题

2.1.1造价问题。具体来说,表现为以下两个方面:一是设计人员思想上不够重视或者缺乏与业主的沟通导致采矿工程造价无法得到有效控制;二是设计人员缺乏基本的经济观念,在设计过程中没有全面考虑施工材料的价格问题,使得工程造价超出预算,这不仅加大了工程投入成本,还很容易延误工期。

2.1.2环保问题。一般来说,煤炭开采都会对周围生态环境产生一定的影响,因此如何尽可能减少对周边环境的破坏程度成为采矿工程设计过程中面临的主要问题。在实际操作过程中,如果设计单位没有对工程施工场地进行现场勘查,那么控制并降低对环境的影响也就无从谈起。加上设计人员对法律法规以及环保认知的缺失,极易导致工程施工或者采集工程使用过程中对生态环境造成破坏。

2.2 采矿工程施工中存在的问题

第一,与设计单位缺乏沟通。绝大部分采矿工程都存在时间紧,任务重等情况,短时间内设计出来施工图必然是缺乏一定深度的,是在没有对施工现场进行充分勘查基础上凭借经验完成的,而施工企业在遇到问题时却与设计单位缺乏沟通和交流,导致在施工过程中极易出现这样或者那样的问题,或者延误工期。

第二,安全问题。安全问题是所有工程项目必须予以高度重视的问题,采矿工程也不例外,采矿工程不仅需要注意施工过程的安全问题,还需要为煤矿生产的安全问题负责。所以,在采矿工程施工过程中,任何与施工设计或者规范不符的施工行为都会都煤炭开采以及施工人员构成严重威胁。

3 加强对煤矿工程施工解决措施

3.1 地下矿山无废开采方法及工艺技术

采矿工程施工过程中,不可避免的产生大量废石,而对废石的处理工作实际上对采矿工程以及后期的煤炭开采没有任何作用,因此是一种无用功,浪费了大量财力和物力,这就要求在采矿工程施工过程要尽可能少采废石。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说,则可以加大对各类矿体采切工程布置方式及工艺的研究力度,从而运用不断优化采切工程布置的方式,降低废石的开采量。此外,还需要依据施工现场的实际情况,对矿石、废石等进行科学处理。

3.2 地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术

在采矿过程中,需要严格遵循“矿石不出坑”的宗旨,并以有效提升充填体强度为目标,通过试验的方式对废石在充填体中的科学配比予以确定,同时依据充填料水的渗透试验数据,对充填脱水结构进行优化布设,尽可能减少充填脱水的时间。此外,还需要对废石以及尾矿混合充填料的相关系统进行深入分析研究,使其达到废石与尾矿充填的标准要求。更为重要的是,在对矿山工程进行设计的过程中,需要对采矿过程中产生的废石排放路径进行全面考虑,尽可能达到废石不出坑的目标。

3.3 地下矿山采场稳定性及岩层控制技术

在实际操作过程中,施工单位需要大量应用废石产出率低的采矿工艺,并用尾矿来对采空区进行填充,且要在安全的基础上进行。此外,还可以有效应用地压监测、数值模拟以及物理模拟等方式对采场以及采空区围岩的稳定性进行综合评价,为采矿以及采空区的充填安全打下夯实基础。具体来说可以分为以下几个方面内容:第一,运用专家系统法对采场顶板的破坏模式进行预测,并将其作为选取顶板加固措施的重要依据;第二,运用数值模拟法对充填控制地压机理以及充填材料不足情况下采场稳定性进行分析研究;第三,运用实验室对比试验的方式,对废石充填对充填体强度的影响进行对比研究;第四,运用地压监测法对无废开采采场的地压规律进行研究。

3.4 地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统

有效运用RS、GPS、GIS技术对矿区地表塌陷区进行遥感研究,并有效结合采矿以及地质资料等进行综合研究,从而实现对矿山采空区灾害的数值以及相关物力空间的模拟。此外,以井下遥感信息、监测数据以及矿山提供的原始数据等为基础,建立健全地下矿石采空区灾害管理信息系统,实现对矿区地理控制、地质以及采矿等方面信息的分析、存储、处理,从而得出相关信息的动态反馈信息,达到对采空区突发事故进行有效预防的目的。

4 计算机在采矿设计中的应用

采矿设计工作既要求在智力上有独创的思考过程,也要求有日常的思考过程。采矿设计的智力要求包含了种种推理和论证,通过对许多相关因素的考虑和对各种方案的验证得出矿床开采的初步设计。随后,以具体布置、计划安排和财务评价的形式将初步设计转变成详细设计。

现在计算机在矿山设计和计划中应用的评述表明,为在这些方面使用计算机曾做过很多工作。但是,由于可供利用的计算机种类繁多,几乎还没有标准机出现。因此,为特定的计算机编制的程序难以从一种计算机转换到另一种计算机上使用。此外,尽管大部分采矿设计过程适于专用的计算机程序,但有待完成各阶段之间数据的转换工作。这些工作的重要性在于节约大量时间和减少可能出现的误差。矿山设计的四个主要阶段已不同程度地纳入了计算机为基础的技术轨道上。这种差别可能与采矿方法有关。因此,自六十年代初期以来,计算机已成功地用于设计露天矿包络和计算矿石和废石品位。另一方面,用计算机为地下采矿方法模拟采场开采的通用程序还是个死。但是,已有许多程序可用于露天矿和地下采矿方法各部分的详细设计。

结束语:

总而言之,采矿工程所面临的整体环境较为复杂,因此需要制定合理的设计并选择科学的施工技术和施工安全措施,只有这样才能较大幅度提升采矿的效率,并确保施工安全性,以免安全事故的发生。

参考文献:

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论文作者:步长城

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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