采矿工程设计与施工中主要问题与对策

逄型祥

摘 要：随着我国经济的发展，生活生产中对矿产的需求量日益增加，特别是对煤炭的需求。为了缓解日益紧张的矿产供给问题，需要加大对矿产的开产利用。然而我国现阶段的矿产开采技术上还存在许多问题，礦难现象时常发生，为了减少这些不必要的人力、财力的损失，就必须加大对采矿工程的设计以及对施工过程中可能出现的问题进行有效的防御与解决方案的开发研究力度。文章通过对我国煤炭的开采情况进行分析，从而阐述一些有用的采矿措施。

关键词：采煤；工程设计；工程施工；问题；对策

现阶段，煤矿在我国工业生产中起着不可替代的作用，因此对于煤炭等矿产资源的开采就成了社会经济发展所必须进行的任务，与此同时，随之而来的又是频繁发生的矿难事故。如何在没有危险的情况下进行矿产开采工作就成了人们关注的重点。在进行矿产的开采过程中，最主要的就是不断的完善开采技术，运用科学合理的采矿方案进行矿产的开采，并且根据当地的实际情况进行有针对性的发现采矿问题，并找出解决方案，同时，设计人员还要进行全程的跟进与监工。

1 采矿工程设计中存在的问题

1.1 煤矿初步设计与煤矿初步设计安全专篇关系的处理。在煤矿设计的管理体制中，需要两个独立的文件即煤矿初步设计与煤矿初步设计安全专篇，煤矿初步设计安全专篇的意义在于从煤矿设计这个环节加强煤矿开采的安全管理。但是在实际的煤矿设计工作中，两个文件内容的重复不仅造成了很大程度上的资源浪费，同时使煤矿初步设计以及煤矿初步设计安全专篇的系统性受到了削弱。

1.2 煤矿设计文件的质量

随着许多煤矿改建或整合项目的增加，煤矿设计单位面临着较大工作量的压力，甚至工作量远远超出了煤矿设计单位的实际工作能力，从而产生设计人员无暇对工程现场进行勘查，在审核工作中也无法符合严格的标准，这就造成了煤炭设计文件的质量出现下降，而煤炭设计文件质量中存在的问题也为工程施工以及煤矿开采埋下了隐患。

1.3 造价问题

在采煤工程设计中无论是设计人员缺乏重视或缺乏与业主的沟通都有可能不能实现对工程造价的良好控制，同时设计人员因为缺乏经济观念而导致对施工地区的材料价格没有进行考虑也会导致工程造价的提升。由设计问题产生的造价问题不仅会加大工程的投入，同时也很容易引起工期的延迟。

1.4 环境影响问题

煤矿产业对生态环境会产生一定的影响，而在采矿工程设计阶段能够对煤矿开采对环境的影响进行控制。在采矿工程设计工作中，对环境保护的考虑应当是设计中的重要内容。而实际设计工作中，如果缺乏对工程施工场地周边环境的勘察则对环境影响的控制也无从谈起，另外设计人员如果缺乏对相关法律法规的认识或者缺乏环境保护的意识，导致设计中缺乏设计方案缺乏深度以及缺乏对设计方案的优选，都可能导致在工程施工或工程后期使用中对生态环境造成一定的破坏。

2 采矿工程施工中存在的问题

2.1 缺乏与设计单位的沟通

大多数采矿工程设计都在时间紧、任务重的情况下完成，而周期较短的设计可能使施工图设计缺乏深度，没有对施工过程的实际情况作出充分的考虑，而负责施工的单位在施工过程中遇到问题而缺少与设计单位的沟通将直接导致施工中产生一系列问题或者导致工期的推迟，所以采矿工程施工中严格按照设计单位给出的施工要求进行施工，出现问题及时与设计单位进行沟通应该被放在同等重要的位置上。

2.2 安全问题

安全问题是所有工程建筑项目中都需要重视的问题，在采矿工程施工过程中不仅要重视施工过程中的安全问题，同时也为煤矿生产中的安全问题负责。在采矿施工的过程中，个别的不符合施工规范的施工行为都可能对施工人员造成伤害，同时为工程使用过程中的安全事故的发生埋下隐患。

3 发展对策

3.1 地下矿山无废开采方法及工艺技术研究

采矿过程中不可避免地产生一定量的废石，废石的爆破、运搬、提升、运输所做的功完全是一种无用功，浪费了大量的人力、财力，因此，采矿所产生的废石越少越好，这就需要对采切工程布置进行优化，在满足采矿工艺和安全要求的前提下，尽量少采废石。通过对不同采切工程布置的优化，综合研究适合各种情况的矿体采切工程布置方法及工艺措施，达到少采废石的目的。同时还要按照当地的实际情况对废石、矿石等的运输进行合理的管理与处置。

3.2 地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术的研究

以废石不出坑为宗旨，以提高充填体强度为目标，通过实验室试验，确定废石在充填体中的合理比例；根据充填料水的渗透试验结果，合理布置充填脱水结构，尽量缩短充填脱水时间；研究合理的废石与尾矿混合充填料的充填系统，使其满足废石与尾矿充填的要求。同时，在矿山工程设计时，应充分考虑矿山生产过程中的废石排放路径，以达到矿山生产过程中废石不出坑的目的。

3.3 地下矿山采场稳定性及岩层控制技术研究

采用较低废石产出率的采矿新工艺技术和用尾矿充填采空区，必须要在安全的前提下进行，通过地压监测、物理模拟和数值模拟等研究方法和手段，评价采场和采空区围岩稳定性，确保采矿和空区充填的安全。用专家系统方法预测采场顶板破坏模式，并据此选择顶板加固措施；采用数值模拟方法研究充填控制地压机理和嗣后充填控制地压机理，研究当充填料不足的采场稳定性；通过实验室试验，研究废石充填对充填体强度的影响；通过现场地压观测，研究无废开采采场地压规律。

3.4 地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统的研究

利用3S（RS、GPS、GIS）技术，即遥感、全球定位系统和地理信息系统构成了现代地球信息科学技术的主体，对矿区地表塌陷区的遥感研究及根据遥感图像判断并结合地质、采矿资料进行多因素综合分析，进行矿山采空区灾害的物理和数值空间模拟等；建立地下矿山采空区灾害管理信息系统；以井下监测数据、遥感信息、矿山提供的原始数据及数值模拟结果为基本信息源，应用系统分析、综合分析的方法对矿区地理空间、地质、采矿等信息进行存储、处理、综合分析评价、实现有关信息的动态反馈和调整，以达到预防采空区突发事故的目的。

4 结束语

总的来说，矿产资源的开发和利用可以促进社会经济发展，但是开采技术的水平落后也同样使矿山产生不良经济效益与社会效益的影响。所以一定要利用科学手段以及创新技术来研究矿山无废开采技术，促进矿产资源开发与企业经济效益、环保效益、社会效益的和谐，维持国民经济和矿山企业的可持续发展。

参考文献

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[2]王超，陈世江，赵自豪.矿山立体模型在采矿教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2011（1）.