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摘要:煤炭是世界能源结构的重要组成部分,随着我国工业化进程的加快,社会经济的迅速发展,对煤炭的需求也越来越大。煤炭开采工程作为煤炭开采的重要手段,其技术水平与建设安全直接关系到能源供给的稳定与矿业可持续发展,因此,深入研究煤矿开采工艺及施工安全问题,对于提高煤矿开采效率、提高资源回收率、有效降低矿山事故发生率、保障矿工生命安全、促进煤炭产业健康发展具有重要意义,为当前相关行业热议课题。
关键词:煤炭采矿;采矿技术;施工安全
煤矿开采工程涉及到很多方面,如地质勘察、矿山设计、采矿方法、通风系统、安全管理等、其中的任何一个环节,都会影响到矿山工程的成功与安全。随着科学技术的发展,煤矿开采新工艺、新设备不断出现,使煤矿开采方式多样化、效率提高。但煤矿开采安全形势依然严峻,矿山事故频繁发生,给社会、家庭造成重大损失。对煤炭开采工艺及施工安全性的研究,不仅可为煤矿开采提供技术借鉴,也可为煤矿开采提供科学依据与技术支撑,为实现煤炭绿色、安全、高效开采奠定基础,具
有重要意义。
一、煤炭采矿工程中的采矿技术
(一)露天采矿技术
露天采矿技术是将矿石直接从地表开采出来的一项技术,该工艺由剥离、爆破、回采、运回、回收等工序组成[1]。用大型机械设备,如电动挖土机来清除覆盖矿体的土石。采用控制爆破技术,使矿体破碎为可搬运的大块材料,为提高爆破效果及安全,常采用预裂、微差爆破等先进工艺。采矿作业采用装载机、翻斗车等设备,把爆破矿石装上、运到选矿厂或直接出售。露天开采是一种高效、环境污染严重的开采方式,需要对其进行复垦。
(二)地下采矿技术
地下开采是一种适用于地下开采的深部矿体,常用的方法有房柱式开采、崩落开采、充填开采。房柱式采矿法是在矿体留有一定宽度空间的基础上,保留部分矿柱,防止矿压垮塌。崩落法是指在自然或人为的作用下,使矿体因重力作用而崩落而形成的,适合于松散、易冒落的矿体。充填法是指矿山开采结束后,利用废石、尾矿等充填物对矿山进行支撑,从而保证矿山的稳定与安全。
(三)环境保护技术
在煤矿开采过程中,环境保护技术发挥了重要作用,水资源管理技术通过建立拦截、沉淀、处理设施等措施,有效地避免矿山废水向天然水体的直接排放,减少了水污染[2]。矿山复垦技术可通过对土壤的改良、植被的恢复和生态的重建,使被破坏的土地恢复到可持续利用的状态。大气污染防治技术主要包括粉尘的捕集、尾气的净化和排放控制,通过加装除尘器、洗涤塔及过滤装置,使粉尘及有害气体的排放量得到有效降低。在矿山开采过程中,采用隔声屏障、低噪音设备等措施,可有效降低矿山开采过程中产生的噪声污染
二、煤炭采矿工程中的采矿施工安全管理
(一)安全培训与教育
煤矿安全培训教育是煤矿安全生产的基础工作,所有矿山员工,包括矿工、技术员、经理、都要经过严格的安全训练。培训内容应涵盖矿井通风、瓦斯防治、顶板管理、防火等方面的专门知识[3]。培训可由资深工程师及安全专家讲授,并辅以实操演习,确保每一位员工都能熟悉各项安全操作规程及紧急情况处理方法。另外,为增强安全意识,煤矿将定期开展安全宣传,开展安全知识竞赛、事故案例分析、安全月活动,增强职工安全责任感和自我保护意识。安全教育不应仅限于新员工的入职培训,而应包括老员工的定期再培训及技能更新,以保证安全操作规程能在实际工作中持续有效地执行。
(二)安全设备与防护措施
煤矿开采工程中,安全设施和防护措施对保证工人的生命安全具有重要意义,锚杆、锚索、支架等矿井顶板支护装置能有效地预防顶板坍塌事故。瓦斯监测排放系统对矿井瓦斯浓度进行实时监测,及时排出超限瓦斯,预防瓦斯爆炸事故。矿井通风系统能有效地排出有害气体,保证矿井空气流通、供氧充足,是煤矿安全生产中的重要安全设备之一。煤矿井下作业时,每个人都要戴上头盔、安全带、呼吸器、防尘面罩等个人防护装备,当发生意外时,这些装置能为生命提供最基本的保护。同时,为确保在突发事件中被困矿工能快速安全疏散到安全地带,煤矿井下还需要有完善的避难硐室、紧急疏散通道以及紧急救援系统等应急避难设施。为保证这些设备及措施的有效实施,需要对设备定期检修及性能试验,及时排除隐患,保证设备在危急情况下仍能正常工作。
(三)安全检查与监控
在煤矿开采工程中,安全监测是防止事故发生的重要一环,矿山企业要建立健全安全检查制度,定期开展安全隐患排查。检查内容主要有顶板支撑、通风系统、瓦斯监测装置、电气设备及机械设备等。在检查过程中,要严格按照国家及行业规范执行,发现问题及时进行整改,保证每个环节的安全性[4]。监控系统通过安装在井下的摄像头、瓦斯检测仪、通风监测器等设备,可实现对井下作业环境的实时监测。监测数据经传输系统实时传输到地面监测中心,供相关人员分析处理,当发现异常时,系统会自动发出警报,通知相关人员进行紧急处理。另外,矿山企业要建立完善的安全信息管理体系,将每一次检查、监测的数据都记录下来,并对其进行系统的分析,找出隐患,制定有针对性的预防措施。通过持续改进安全检查监控系统,不断提高煤矿开采工程的安全管理水平,使事故发生的概率降到最低。
结束语
综上所述,煤矿开采技术和施工安全是一个复杂而又重要的课题,通过不断的技术革新,严格的安全管理,可使矿山生产效率大大提高,同时也将安全隐患降到最低,保障职工的生命安全,这对保障我国能源安全,促进经济发展,意义重大。未来,随着科技水平的不断提高,煤矿开采的智能化和自动化程度将越来越高。要不断加大科研投入,促进新技术的推广和应用,不断健全安全管理制度,建设更科学、更安全、更高效的矿山环境,为保障煤炭工业的可持续发展,保障能源安全提供可靠保障。
综上所述
[1]王洋.探讨采矿工程中技术常见问题与施工安全[J].内蒙古煤炭经济,2023,(20):109-111.
[2]雷莉.煤矿采矿工程中的采矿技术与施工安全分析[J].内蒙古煤炭经济,2023,(18):85-87.
[3]欧鑫锐.采矿工程中的采矿技术与施工安全研究[J].内蒙古煤炭经济,2023,(18):94-96.
[4]张昊.煤矿开采技术与施工安全管理的应用实践[J].内蒙古煤炭经济,2023,(18):97-99.