采矿工程中的采矿技术与施工安全分析

采矿工程中的采矿技术与施工安全分析

周旭白少锋

河南大有能源股份有限公司常村煤矿 河南省三门峡市472300

义煤集团宜阳义络煤业有限责任公司河南宜阳471600

摘要：我国采矿行业发展时间比较长，逐渐完善了矿山开采体系。通过不断创新采矿设备和采矿技术，突出了采矿技术体系的多样化，可以适应不同矿区的环境特点。在采矿过程中，需要选择针对性的采矿技术，高效性的完成采矿任务，优化整体采矿效果，同时需要做好施工安全管理工作，保护采矿人员的安全性。因此在采矿过程中，需要根据矿山实际情况，合理选择采矿技术，同时需要做好施工安全管理工作，顺利完成采矿工作，保障矿山企业发展效益。

关键词：采矿工程；采矿技术；施工安全

引言

矿山开采工程技术不仅为国家经济发展提供强有力支撑，还为社会创造了大量的就业机会，同时注重环境保护与可持续发展。随着科技的不断进步，采矿工程的技术价值将更加凸显，在实现资源可持续利用和经济繁荣的道路上起到了至关重要的作用。

1采矿工程施工的特点

采矿工程施工作为现代工业的基础领域，具有一系列的独特性与复杂性，其核心在于从地下提取有价值的矿石或矿物，而这一过程往往伴随着各种技术挑战，在这种背景下，明确采矿工程施工的特点对于每一个专业人员都至关重要。地质条件多变、环境风险高、技术要求严格，这些都构成采矿工程施工的特点，与普通土木工程相比，矿山施工必须克服多种地质条件，如矿石的分布、岩层的硬度和稳定性以及地下水的存在，这些地质条件的变化性会给工程带来不可预测的风险，如岩层的突然崩塌或者地下水的突发涌出。此外，矿山环境本身也带来一系列的风险，地下深部的高温、高湿和低通风条件，可能会引发各种健康和安全问题，同时，特定的矿石提取过程可能会释放有害气体或粉尘增加工人的健康风险。技术上采矿工程施工要求高度的精确性和规范性，在不同的地质条件下必须选择合适的开挖和支护方法，确保工程的稳定性和安全性，矿石提取和处理的过程也需要高水平的技术支持，以确保矿石的质量和提取的效率。由于矿山施工的特殊性，常规的施工机械和方法可能并不适用，需要特定的矿山机械和专门的技术手段。

2采矿工程技术类型

2.1机械化采矿技术

机械化开采技术的应用领域非常广泛，涵盖矿山的各个环节，包括勘探、测量、运输、爆破和矿石回收等。在勘探阶段，机械设备可以通过地面探测技术发现和评估矿产资源，提高勘探效率和准确性。在测量阶段，各种精密的测量设备可以帮助采矿人员准确定位矿脉和矿体以及分布，为采矿工作提供基础数据。在运输阶段，机械化设备可以代替人工矿石搬运和运输，提高运输效率和安全性。在爆破阶段，机械化爆破技术可以精确控制爆破效果，保障矿山安全和环境保护。在矿石回收阶段，机械设备可以将矿石从矿体中高效取出并筛分，提高矿石回收率和利用效率。机械化采矿技术的发展促进了矿产资源的高效利用和可持续发展，传统的人工采矿方式往往需要大量人力资源，而机械化采矿技术可以有效减少人工操作，提高工作效率和生产效益。同时，机械化采矿技术能够减少对环境的破坏，降低能源消耗和废弃物排放，推动矿山绿色发展和环境保护。

2.2充填式开采技术

充填式开采技术根据充填材料分为三类：干式充填法、水力充填法和胶结充填法。干式充填法指将地下开采出来的矿石和碎石，通过碎石机粉碎后，借助风力或人力将其输送到煤矿采空区域，较复杂的情况可能会借助机器开展输送工作。干式充填法通过从上到下的方法，先开采煤层比较集中的区域，再开采煤层比较分散的区域，这种充填法一般使用在开采区域厚度小于４ｍ且价值较高的矿石群、水利资源相对缺乏的矿山以及水力资源较丰富的矿山等；水力充填法指通过水力将废炉渣、碎石和砂石等充填物运用输送法将充填物送到煤矿采空区域。水力充填法的充填物具有较好抗压能力，适用范围比较广泛，废石含量少，矿石纯度较高；胶结充填法指通过水力将废炉渣、碎石和砂石等混合在一起，制成水泥或泥浆状胶结物，然后运用机械输送法将充填物输送到采空区域。胶结充填法的充填物会稍微产生膨胀，结晶水晶较大，充填物使用强度的增长速度较快，可以与大部分尾矿产以胶结。胶结充填法可以降低生产成本，实现废物的有效利用，不会破坏生态环境。

2.3智能化煤矿开采技术

智能化采矿技术的主要特点是自动化、智能化和无人操作。通过传感器、控制系统以及通信系统等设备，采矿工程师可以实时监测和控制采矿作业。这种技术可以减少人力投入，提高作业效率，在危险环境中保证采矿工人安全。智能化采矿技术的应用范围广泛，可以应用于地下采矿、露天采矿以及海底采矿等领域。在地下采矿中，智能化采矿技术可以帮助定位矿产和控制巷道等，大大提高了采矿效率和安全性。在露天采矿中，智能化采矿技术可以帮助自动化挖掘机和运输车辆等设备控制，提高作业效率并降低成本。在海底采矿中，智能化采矿技术可以帮助自动化采集和处理矿石，减少人力投入，对环境的影响更小。计算机技术发展使智能化采矿技术变得更加先进和优越，而且，随着人工智能和大数据技术不断发展，智能化采矿技术还有更大发展空间和潜力。未来，智能化采矿技术将进一步提高采矿工程效率和安全，为采矿行业的可持续发展做出贡献。

3采矿工程施工中的安全强化措施

3.1施工现场安全培训与教育

矿井施工环境的特殊性使得现场人员面临多种潜在危险，从有毒气体泄露、设备故障到地下液态冒涌等。为确保每位工人都能够理解和应对这些风险，施工现场安全培训与教育成为不可或缺的环节。工人需要通过严格的培训程序，深入学习各种设备的操作规程、应急预案以及风险预防方法。此外，实时模拟实践也是培训中的关键组成部分，使工人能在真实场景下模拟各种应急情况的处理，从而提高其在真实紧急情况下的应对能力。随着技术的发展，虚拟现实技术也被引入矿井安全培训中，使工人能在无风险的环境下体验各种可能的危险情境，进一步增强他们的安全意识和操作技能，考核和评估也是培训中必不可少的部分，以确保每位工人都能达到预定的技能和知识水平。

3.2现代化监控与应急响应系统

现代化的监控系统结合传感器技术、无线通信以及数据分析，可以实时监测矿井内的各种参数，如气体浓度、温度、湿度和设备状态，这些参数被实时传输到中央控制室，由专业的工程师和技术人员进行分析和监控，任何异常情况都会立即触发警报，使得工程团队可以迅速做出决策和响应。此外，应急响应系统也是监控系统的重要组成部分，一旦检测到潜在的危险，系统会自动启动应急预案，如自动关闭风扇、启动应急排风或切断电源等。同时，通过无线通信技术，工人也可以实时与控制室通信获取实时的安全指导和建议。除此之外，监控系统还结合了地理信息系统和三维建模，为工程团队提供矿井的三维可视化模型，帮助他们更直观地了解矿井的结构和状态。

结束语

随着各行各业对矿产资源的需求量不断增加，企业需要提升开采效率，针对性做出技术优化。在采矿施工期间，技术应用与施工安全有密切联系，需要重视技术应用，对施工安全措施进行调整，有效促进施工质量提升，推动整个行业健康发展。

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