摘要:中国是矿产资源的主要消费国,矿产资源丰富,然而,近年来各地矿区安全事故频发,矿山安全问题一直是矿山开采过程中的严重问题。如何挖掘技术创新,遵循可持续发展的原则和安全生产,提升采矿效率,有效地提高矿山生产的安全,对矿业行业创造更大的经济效益,环境效益和社会效益,是采矿行业进一步发展必须面对的重要课题。
关键词:矿山;安全;采矿技术;应用;问题
引言
煤矿产业的发展需要借助采矿产业的发展,因此要推动采矿技术的更新与应用,不断解决采矿中的难题,使煤炭产业实现可持续发展。矿山安全管理是矿山企业发展过程中的一项重要任务,加强对新型采矿技术的应用可以有效减少安全事故,保护采矿技术人员的安全,减少采矿过程中的失误。同时,加强对矿山开采技术的研究和创新,也能提高对矿山资源的利用效率,在能源危机越来越严重的时代,开发出更多的矿产资源,提高资源利用率。煤矿产业的发展需要借助采矿产业的发展,因此要推动采矿技术的更新与应用,不断解决采矿中的难题,使煤炭产业实现可持续发展。
1 采矿技术简介
在整个煤矿开采过程中,以开采空间为依据将其分为露天开采及井工开采两种。进行露天开采是由于一些煤层与地面距离较近,在进行开采时可以把表面直接剥开,然后开采煤矿。而进行井工煤矿开采则是由于有一部分煤层掩埋的较深,在整个开采过程中要开展深入地层工作,这种开采工作安全性相对较差,严重威胁到施工人员的人身安全。有关数据表明全世界露天煤矿开采量达到总数量的40%左右,但是在我国绝大部分煤矿都是进行井下开采的,在实际开采过程中由于环境不同及煤矿特点不同因此先用的采矿技术也有所不同。由于露天开采方式相对简单,因此不会用到大量的机械设备,也不会投入大是的人力资源,因此,与地下开采相对会获取更大的经济利益。
2采矿工艺技术的特点
2.1 结合异样的开采状况持续优化采矿工艺技术
发展经济要求可持续性,煤矿资源是非可再生资源,当今也逐步地提升采矿的难度,新技术的应用非常迫切。各种开采条件都会破坏自然环境与浪费煤矿资源。根据不一样的开采条件,应持续优化采矿工艺技术。
2.2结合矿产的开采范围和分布选择适宜的采矿工艺技术
矿产资源在国内出现的形式是矿、油、煤,这些资源的分布不均匀导致当前工业分布的不均匀。地下的矿产资源具备较高隐蔽性,只有结合相应的勘探技术才可以找到。工业发展现状要求应用不同的采矿工艺技术,因为如果应用一样的采矿工艺技术,那么会破坏工业区或农田等,因此需要将各种采矿工艺技术有针对性地应用于各种地区。
3煤采新技术应用价值
煤矿采矿新技术的应用有助于提高经济价值。国际范围内对煤炭需求量的增加为煤矿企业发展带来很多机遇,传统采矿技术无法满足需求,实现技术创新、降低生产成本成为必然。采矿新技术的使用能够提高生产效率,提高开采量的同时,保证作业安全。而且随着新技术的应用,人工逐渐被取代,采矿对劳动力的需求逐渐下降,人力成本大大降低,能够实现企业效益最大化。采矿新技术的使用能够保证作业安全性。煤矿开采中大多是地下作业,危险性较高。传统作业中,人是主要劳动力,设备较为简陋,环境恶劣,煤矿开采存在多种安全隐患,时常出现矿难。这些事故的发生往往都起源于采矿技术的落后。采矿新技术的使用能够高机械化程度,提高效率,减少人为操作,能够有效提高采矿安全性。采矿新技术的使用能够降低空气污染程度。之前煤矿业的发展对当地生态环境造成恶劣影响,尤其是深层煤矿的开采,引起了水源污染,矿渣引起固体污染,还有有害气体污染,当前很多煤矿区域都出现了地表下沉、泥石流等。新技术的使用能够合理处理煤矿开采剥离物,避免剥离物对环境的影响,降低污染程度,减少各类灾害的发生。煤矿开采新技术的应用有助于实现管理规格化。企业在应用采矿新技术中,能够推进管理标准化和规范化,抢占市场先机。采矿新技术使用后,企业需要统一对设备进行检修,因此机械设备管理效率能够提高。
4采矿技术应用要点
4.1空场采矿
该采矿方法主要是指在矿体中的采空区,以围岩的稳固性和矿柱作为支撑的采矿方法。空场采矿的优点为:其暴露面积较大,更加利于采矿工作的有序开展;其缺点为:在完成采矿工作后,需要及时对采空区进行矿房填充,填充技术主要包括阶段矿房法、分段法、浅孔留矿法以及房柱法。
4.2崩落式采矿法
该采矿方法主要是指在矿体边界进行运输巷道挖掘,在矿体下盘或者上盘形成巷道切割空间,对扇形炮孔爆破后进行回采工作。该方法的优点为:采掘工作量较小、采场结构更加简单,采矿成本较低,使用灵活、作业安全、采矿效率高。该方法的缺点为:对陷落条件具有较为严格的要求,其类型主要包括阶段崩落法、分层崩落法、壁式崩落法等。
4.3充填式采矿法
该方法是人工支护法的一种,其主要是指在矿块或者矿房中,随着工作面回采工作的推进,将充填材料送入采空区中,对地表松动进行严格控制,进而在充填体的保护下开展回采工作。但是需要注意的是,该技术方法适用于开采贵重矿石、稀缺矿石、高品位矿石的矿体。该技术方法的优点为:可以充分利用废料、对地表进行保护、作业安全系数更高、贫化率更低、回采效率高以及适应性强等。该技术方法的缺点为:生产效率低、劳动强度大、成本较高、工艺复杂、对开采条件较高等。类型包括方框支架法、削壁充填法、壁式充填法以及分层充填法等。
4.4地下开采
地下开采技术工艺主要应用于深埋于地下的煤矿层,其离地表距离较远,工作人员只有利用各种有效方式在地底进行开采,才能获得更多的资源。但是地下开采的对环境条件要求较高,其安全性较差,工作人员需要合理划分采矿层,通过探测设备对矿层物质进行分析,进而保证采矿工作的安全以及有序进行。
4.5爆破采矿技术与综采放顶煤技术
4.5.1爆破采矿技术
煤矿开采中,部分煤层地质复杂,无法进行多次回采,可以采用爆破技术,能够提高采矿安全性和工作效率。这项技术在应用中,将煤矿进行分层,然后根据每一层的情况,在合适的位置放置爆破物,然后进行爆破。回采过程仅仅就是简单的作业操作,因此能够大大提高工作效率。爆破采矿技术有很多,等离子爆破技术属于高端爆破技术,我国采矿应用较多的是水胶炸药爆破技术。电雷管爆破技术也是国内常见的爆破设备,操作简单,爆破性强,但是影响因素较多,容易出现安全事故。中深孔爆破技术弥补了传统爆破产能低缺陷,适合大型开采设备。等离子爆破技术在应用中,爆破后需要清理矿井通道,可以采用设备矿山车,
沿着矿道清理。水胶炸药爆破技术在应用中,需要降低炸药的可燃性,避免出现二次爆炸。如针对含硫较多的煤矿,可以采用水胶炸弹,避免燃烧。电雷管爆破技术在应用中,需要建设电爆网,预防杂散电流,同时严格规定电雷管的规格和质量,选择优良的产品,采用非电起爆方法,强化爆破线路绝缘性能。中深孔爆破技术在应用中,需要对相关数据进行规划,保证爆破质量。
4.5.2综采放顶煤技术
综采放顶煤技术应用中,顶部安装设备后,再进行采矿作业。这种技术优势在于性价比高,对采矿环境要求不高,能够延伸开采深度。这项技术出现时间较早,80 年代已经有少数应用,到目前这项技术成为了推广新技术,已经开始应用到极厚煤层、地质构造复杂难采煤层。如东峡煤矿利用综采放顶煤技术,回采率达到了 77%,成本在每吨 64 元。这项技术也存在一定的局限性,支架设备支撑力较差,稳定性不强,对于工作人员要求较高。综采放顶煤技术应用中应注意回采率,支架错开开切眼,支架优化设计,合理设置放煤步距。注意防治瓦斯灾害,加强通风问题,利用局部送风措施,加强瓦斯抽放。同时注意防火,可以利用氮气封堵,强化灭火管理。工作面粉尘防治中,向煤层注入一定量的水,重点位置设置喷雾降尘,合理控制风速。
4.6缓倾斜厚煤层开采技术
缓倾斜厚煤层开采技术能够加强支护强度,提高支架稳定性,也能够防止煤柱滑倒,降低连杆变形情况,能够大大提高采矿效率。缓倾斜厚煤层开采技术在应用中,需要合理确定开采厚度,工作面煤层厚度应限制在开采的 4 倍以内,同时需要处理好直接顶帽高度不足的问题。
5煤矿开采得过程应用中存在的主要问题
信息机械化时代的到来,给煤矿开采带来了很多益处。例如,通过信息结束提前了解矿区情况,在以往多多少少需要人力协助,矿区若有问题时,对下井探查人员安全是十分不利的。电子信息技术、3S 技术等应用,除了能了解矿区深度和布局外,还可以预估潜在危险,极大地保证工作人员的安全,并且使工作更顺畅便捷。但在实际运用这些技术时,还存在不小的问题。(1)煤矿开采技术应用得不到重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国目前大多数煤矿企业都是以营利为目的,虽然这么做可以短暂的将利益最大化,但这直接导致煤矿开采技术毫无进展,对企业的长远发展是不利的。因为煤矿开采技术和煤矿产业的生产量和生产效率密切相关。何况煤矿开采技术的停滞不前,对矿井的危险预估也停滞不前,极容易造成安全事故,最终企业只会损失惨重。当然也有部分企业重视科技技术,但也因自身个别原因和经济问题,引进的科学技术和当地环境不相配,不但没能利用起高科技技术,反而加重了矿业开采作业。(2)不完全管理制度煤炭工业具有一定的特殊性。因此,在矿业资格申请中具有一定的要求,也是矿业的标准和限制。然而,一些煤炭行业容易发生牟取暴利的犯罪分子愿意冒险开采,所以煤炭行业的管理,实际上还存在一些问题,相关的管理体制还不完善。中国煤炭资源分布广泛,煤炭企业规模大小不一。部分煤炭生产企业由于资金欠缺,或管理制度不够完善,存在一定的管理漏洞或缺陷。在煤炭开采过程中使用的技术、设备是落后的或淘汰的,同时制度不够完善,安全设备、设施投入不到位或迟缓,或部分企业执行力度不够,或为节约成本,这将给煤矿带来巨大的安全隐患,增加安全事故发生的机会(3)煤矿采矿技术应用的措施。煤矿企业首先要完善相应的制度,在有了制度之后还要落实执行,确保能够严格的按照制度工作。使煤矿开采工作有序,安全的进行。其次煤矿企业要加大力度在新技术的学习和研发上。根据矿井的周围环境,地质,水文环境等,合理得应用新技术。
6矿山安全管理措施
6.1目前煤矿采矿技术应用分析
随着科技的不断进步,煤矿开采已经进入机械自动化时代。绝大多数的煤矿企业引进了自动化采煤技术。但即便如此,在实际工作中,煤矿开采仍然有事故发生。因此要对煤矿彩技术进行不断地优化,才能确保高效、高能、安全的进行煤矿开采。通常采煤过程分露天采煤和地下采煤两种。相对来说,露天采煤对技术的要求不高,使用机械采煤方法不但效率更高,而且损失更少,真正做到高效,高质。但露天煤矿已经开采过多,目前更多的还是地下开采。南方的煤矿开采还要看煤层赋存,随着煤层产状的变化,煤层的地址构造也会有较大变化,在开采中,常遇到即便是在同一个井区,也会出现不同角度的倾角煤层。煤层的变化也会导致地压变化,导致井区内的部分出现支护困难,巷道底臌变形等问题,引发安全隐患。南方煤矿还会有动力现象,导致高瓦斯以及瓦斯突出和倾出等问题。这是南方煤矿的特点,其特点还包括矿井中自然发火,煤层含水,煤层顶端赋存含水层,顶底板强度是比较小的三软煤层。在这样的条件下,必须根据地质和水文化影响因素,从而采取小井型,或者多区段的,长战线分布开采。根据开采设备和工艺对人员合理调配。
6.2完善煤矿生产行业管理体制
改善煤炭生产中存在的问题是改善煤炭开采技术的最佳途径。在这一过程中,我们必须根据煤炭开采的现状进行深入分析,从需要解决的问题入手,使之更加科学合理的管理体制。该管理体制包括煤矿企业的工作内容和相关处罚,并通过对煤矿生产企业实施系统工作,了解自身的不足,以及未来产业发展的方向和目标。提出了相应的改进措施,最终实现了煤矿行业标准化生产过程中提高矿山开采效率的目标。具体方法可以从以下两个方面进行:(1)负责煤炭企业管理部门应及时对煤矿企业进行相关检查,了解煤矿企业生产经营的动态;(2)NITEC 规则;煤炭企业向煤炭企业管理部门管理。分析了生产工艺和设备。煤矿企业生产技术陈旧,生产设备陈旧,应及时纠正,及时更新生产技术和设备,确保煤炭生产顺利进行,并尽量减少生产安全事故的发生。
6.3切实建立完善的基层安全质量管理体系
首先要加大宣传及培训力度,员工和管理人员建立一个明确的安全生产、生产技术培训工作认真,不能局限于形式,从根本上改变了想法,加强矿业工程部门的安全生产意识培训,全体员工上岗时不仅有合格证书,还要开展技术及理论培训,并制定健全的奖罚制度从而使整个单位的安全体系更加健全,进而保证采矿工程的施工管理安全性。另外还要制定安全责任体制,使全体员工责任安全意识不断提高,加强管理,从而不断提升工作人员的技术能力及安全认识,建立一支整体素质都非常高的采矿工程施工队伍,进一步推动煤矿企业及采矿工程的安全生产管理不断进步。
6.4 加强科学技术在采矿中的应用
随着我国科学技术的快速发展,通过科学技术降低安全事故的频发率,有效提高采矿企业工作的安全系数。加强安全技术研究,重视科研成果的应用,提高安全管理水平,建设以人为本的战略防范措施。将科学技术融入到安全生产中,加大对安全生产管理的投入。但是为避免盲目投入,应当合理的进行规划性投入,有效解决安全隐患,提高采矿工作效率,保证煤矿产业的经济效益。
6.5做好防范安全事故措施
在具体作业中,可以采用各类安全设施,如采掘作业面的各类传感器,能够将作业区域有害气体、温度、风量、人员数量及负荷用电量等情况,传送至安全生产调度中心。一旦发现井底异常,应当立即停止作业,施工人员撤离现场并进行安全处理。
6.6完善矿山开采安全法规,建立相应的奖惩制度
虽然我国已有许多关于矿山开采的法律或制度,但实际开采过程没有企业真正遵守、执行,通过研究、分析可知,这些法规比较空泛、笼统、不清晰,可操作性太差,真正实施起来太难。所以,要逐步完善矿山开采的法规,并进一步细化,必要时要进行解释说明,便于安全法规的实施。同时建立适当的奖惩制度,从制度方面引起人们对安全管理的重视。
6.7利用政府职能,增强煤矿企业安全监管执行力度
现阶段,煤矿开采过程中的安全管理问题不单单是煤矿企业的责任,也是我国政府部门的责任。因此,相关部门务必要提高对煤矿开采中安全管理工作问题的重视,积极推进相关法律条文以及相关监管制度的建立。同时,煤矿企业也要积极构建企业自身安全管理工作制度,不断健全升级煤矿企业安全管理工作方法,有效降低煤矿安全风险问题发生的频率。例如,煤矿企业可以构建完善的安全预警体制,并且全面分析煤矿开采过程中可能存在的安全风险隐患,并设计出有目的性的突发应急方案,能够在安全风险问题发生的第一时间予以解决,既能够确保煤矿开采作业的顺利进行,也提升了煤矿企业安全管理工作的效率。
6.8加强科学技术在采矿中的应用
随着我国科学技术的快速发展,通过科学技术降低安全事故的频发率,有效提高采矿企业工作的安全系数。加强安全技术研究,重视科研成果的应用,提高安全管理水平,建设以人为本的战略防范措施。将科学技术融入到安全生产中,加大对安全生产管理的投入。但是为避免盲目投入,应当合理的进行规划性投入,有效解决安全隐患,提高采矿工作效率,保证煤矿产业的经济效益。
6.9加强人才队伍建设力度
人才是实现行业发展和国家昌盛的基础保障,其在煤矿生产中占据主导地位,因此,为了提升开采效率、确保生产安全,煤矿企业需要加强人才队伍建设力度,构建一支职业化、专业化以及技能化的工作团队。首先,企业需要从社会中和高校中积极引进具有较强操作能力的专业人才,为企业发展做好人才储备工作,为人才提供更加优越的待遇和宽阔的发展空间,吸引人才、留住人才,为其解决后顾之忧,让人才安心工作,将所有的精力和智慧用于采矿技术和工艺的研究和创新中;其次,企业要对现有人员加强专业技术培训,结合生产实际情况,提升培训的针对性和有效性,建
立以及完善考核制度,通过考核的人员才能上岗,否则就需要继续学习,尤其针对存在安全隐患、专业技术要求较高的操作岗位,
必须坚持持证上岗原则,并且定期加强专业技术考试;最后,安全是生产的首要任务,企业需要给予安全培训以高度重视,定期组织人员开展安全教育,提升所有员工的安全意识。
结束语
矿山生产的危害性使其必须重视管理,企业的经济效益与其密切相关。从目前矿山机电管理的现状来看,矿山机电设备运行中仍存在许多问题。最重要的是对这些问题提出解决办法。为保证矿山生产安全运行,应加强培训,完善制度,加大投入,完善管理,优化制度,提高装备水平。总而言之,随着我国社会经济的蓬勃发展,对煤炭资源的需求量也不断增加,煤矿采矿工程具有较强的特殊性,虽然煤矿企业也要不断的优化和创新开采技术和工艺,但是依然存在一些问题,因此,煤炭企业需要结合自身具体情况,争取当地政府的扶持,不断优化开采工艺,为生产的有序以及安全进行提供保障。
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论文作者:任志国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/25
标签:煤矿论文; 技术论文; 煤层论文; 矿山论文; 企业论文; 作业论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第3期论文;