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采矿工程设计与施工中应注意的问题与对策分析

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  摘 要:进入21世纪以来,在社会经济稳步发展的背景下,我国煤矿工程事业发展迅速。值得注意的是,从煤矿采矿工程整体工作角度来看,设计、施工是两个非常重要的环节。但是,现状下,采矿工程设计与施工中尚且存在一些问题,本课题便以此作为切入点,进一步对采矿工程设计与施工的优化对策进行剖析,以期提高煤矿工程设计与施工的综合效益。
  关键词:采矿工程;设计;施工;问题;优化对策
  煤矿开采为高危行业之一,在采矿工程施工作业开展之前,需做好相應的设计工作,确保采矿施工的安全性,进一步再进行相对应的施工作业。然而,从现状来看采矿工程设计与施工环节均存在一定的问题,比如基于采矿设计层面的工程造价问题及环境保护问题;又比如基于采矿工程施工层面的沟通交流问题及安全施工问题等[1]。因此,从采矿工程设计与施工综合效益提升角度考虑,本课题围绕“采矿工程设计与施工中应注意的问题与对策”进行分析研究具备一定的价值意义。
  1 采矿工程设计与施工中应注意的问题分析
  在采矿工程整体工作开展过程中,设计与施工是两个非常重要的环节,确保设计的优化,才能够确保后续施工作业的质量及安全性。但是,现状下部分采矿工程在设计与施工过程中尚且存在一些问题,总结起来包括:
  1.1 采矿工程设计环节问题
  基于采矿工程设计环节,存在工程造价的问题,指的是一些设计工作人员在设计理念上存有偏差,对设计工作不够重视;并且,在设计过程中未能考察实际施工环境,导致设计的实际实施价值弱化,进一步使设计的工程造价价值未能得到有效体现。或者未能加强对相关施工材料的管理,使施工成本增加[2]。此外,采矿工程设计未能考虑到环境问题,未能对施工地区进行严密考察,进一步导致设计方案出现污染环节的问题,显然这与绿色施工原则相违背。
  1.2 采矿工程施工环节问题
  基于采矿工程施工环节,存在的问题主要表现在两方面:一方面,采矿施工方与设计方在沟通交流方面存在缺失的问题。如果双方之间缺乏有效沟通,则容易出现施工与设计方案不匹配的情况,进而使施工的效率及安全性受到影响[3]。另一方面,采矿工程施工存在安全性问题,比如缺乏安全生产制度作为支撑,施工人员未能严格按照安全生产流程制度进行施工作业,从而引发施工安全风险问题。
  2 优化采矿工程设计与施工的具体对策剖析
  如前所述,采矿工程设计与施工均存在一些需注意的问题,因此有必要采取有效对策,优化采矿工程设计与施工作业。总结起来,具体优化对策如下:
  2.1 优化采矿工程设计工作
  首先,需加强对设计工作人员的培训教育,使设计工作人员在设计工作中保持严谨、认真的态度,加强对采矿工程设计工作的重视程度。同时,基于企业角度考虑,需做好生产探矿工程方面的优化工作,加强采矿工程地区地质考察,确保探矿方案的优化,并保证采矿工程成本得到有效控制。基于生产探矿过程中,当技术工作人员考察到矿岩存在变化情况,需再次圈定矿体。并且,需加强对矿井工程的进度管理,使地质变化情况的实时信息得到有效掌握,进一步做好相对应的调整工作。
  其次,需对采场回采设计工作进行优化,结合煤矿的地质情况,同时结合采矿损失率及采矿效率等因素,选择合理科学的开采方法,并对相关采矿参数及流程及时改进。基于开采前,相关技术人员需提前做好支护结构、采切布置图以及充填布置图的设计,确保开采工作的可靠性及安全性得到有效保障。
  此外,在采矿工程施工之前,还有必要对采矿技术装备进行优化。根据采矿工程施工的实际情况及需求,及时更新采矿设备,做到合理控制设备成本,并注重开采效率的提升。比如可以使用自动化开采技术、液压华开采技术以及微型化开采技术等。总之,需合理地利用现代化开采设备,使开采作业从机械化朝自动化方向转变。值得注意的是,天井钻孔、中深孔么爆破成井技术可以在开采过程中应用,使开采作业的效率得到有效提高,并确保施工生产工作的安全性。
  2.2 优化采矿工程施工工作
  在采矿工程施工前,需加强和设计单位的沟通交流,通过施工作业场所的考察,结合设计方案,评价设计方案在施工期间实施的可行性及合理性,如果存在差错,需加强和设计单位交流,及时修改设计方案。与此同时,需确保施工过程的安全,避免出现污染严重的问题,实现绿色施工。与此同时,在开采工程施工期间,需选取和施工环境、要求相适应的掘进设备,并选取合理的喷浆及锚网等支护施工方式,在充分考虑支护条件的基础上,选取效率高的巷道支护方式。为了提高施工的安全性,还可以选择使用VCR爆破成井技术等,并对安全保障体系加以完善,比如采矿工程运输环节,对于矿井的整个运输线路,需做好相对应的评估工作,针对易出现跑车、撞车以及损坏巷道设施等区域,需进行相对应警示标示的设置,并设置应急避险车道。
  基于采矿工程施工安全角度出发,还可能出现矿山地面沉降塌陷的风险问题。因此,考虑到采矿工程施工作业的安全性,有必要合理地应用GIS技术、GPS技术以及RS技术,针对矿区地表塌陷区进行探测,同时根据采矿及地质资料进一步深入研究,通过信息数据分析,拟定解决的方案,确保采矿工程施工作业的安全性。比如,构建地下矿山采空区灾害管理信息系统,实现地采矿区的信息数据分析处理,根据反馈的处理信息,达到提前预防预警的作用,避免矿山地面沉降塌陷等风险事件的发生。
  2.3 案例分析
  以某煤矿采矿工程为例,矿区断裂构造较发育,井田比较多,且被黄土覆盖;基于地质构造层面分析,包括奥陶系、石炭系、二叠系以及第四系地层,地质构造呈现为低级、低序次,经探查存在陷落柱;同时,经采矿工程考察发现,巷道围岩的完整性比较差,岩体强度偏弱,岩石的均质性程度偏差,为了确保该煤矿采矿工程施工作业的顺利进行,并确保施工作业的安全性,采取了构建三维巷道模型的方法,主要利用Auto CAD软件,对井下巷道的二维图进行绘制,然后结合各中段的标高与巷道数量合理划分巷道断面,其中某中段巷道断面尺寸情况为:①单轨巷道,断面宽度为3.8米,断面高度为3.8米;②双轨巷道,断面宽度为4.2米,断面高度为3.8米;③无轨巷道,断面宽度为3.2米,断面高度为3.2米;④主斜巷道,断面宽度为4.2米,断面高度为3.8米。进一步利用Auto CAD软件将巷道断面制作成网络拓扑结构,从而有效构建巷道的三维模型,这样能够为该煤矿工程的开采施工提供直观、形象的信息数据,从而使开采施工的安全性得到充分有效的保障。
  3 结语
  综上所述,采矿工程设计与施工作业需注意一些基本问题,比如采矿工程设计阶段的成本控制问题、环境污染问题;施工阶段的沟通缺失问题、安全性问题等。进一步对采矿工程设计与施工作业进行优化,可利用现代化施工技术手段,为采矿工程施工作业提供充分有效的技术保障,最终为采矿工程施工作业质量及安全性的提升奠定扎实的基础。
  参考文献:
  [1]寇永嘉.采矿工程设计与施工中应注意的问题与对策[J].矿业装备,2019(01).
  [2]肖杨.采矿工程设计优化的探析[J].南方农机,2018,49(22).
  [3]李运奇.采矿工程中存在的问题分析及对策[J].世界有色金属,2017(16).
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