煤矿建井施工技术与安全控制策略

许峰

（北京中煤矿山工程有限公司，北京100013）

1 引言

矿井的施工安全，不仅关系到煤矿生产过程中每一位工作人员的生命安全，还会对整个社会的和谐稳定产生直接的影响。因此，加大力度探索可以改善煤矿建井凿井的技术是十分必要的。只有提高矿井建设质量，才能有效降低煤矿生产过程中安全事故的发生概率，进一步提高煤矿生产的质量和效率。

2 煤矿建井过程中常见的特殊施工条件

2.1 特殊施工条件中因断层结构受到的影响

在开展煤矿建井施工的过程中，断层结构是一种常见且特殊的地质结构，具有不同倾角和落差的断层结构对煤矿建井施工的影响也是不同的，另外，不同的断层结构的走向也会对实际的煤矿建井施工过程产生不同的影响。通常来说，只有确定断层结构的走向、倾角和落差，然后再研究其对煤矿建井施工的影响才具有实际意义。

2.2 其他特殊因素下的煤矿建井施工条件

煤矿的主要施工方向大多为原煤的存在位置，因此，在开展煤矿建井施工的过程中，往往会遇到不同的地质条件。除了上述的断层结构之外，松软的冲击层、流沙层结构也会给建井施工过程带来一定的挑战【1】。施工过程中，地理因素和天气条件的影响也会对建井施工过程产生影响，比如，在雨雪天气开展建井施工，就必须采取相应的措施应对恶劣天气给施工带来的困难。另外，随着开挖深度的不断增加，施工人员也需要采取有效措施对瓦斯、供排水、通风等进行处理。

3 矿井建井凿井施工技术

3.1 膨胀黏土地质施工技术

在开展矿井建设的过程中，可能会遇到一些较为特殊的土质，比如，膨胀黏土地质，针对这类土质的施工，必须采取特殊的施工技术开展施工。建井施工的过程应该遵循“先让后抗，二者集合”的施工原则，只有这样，才能保证项目施工可以快速地通过膨胀黏土层。“先让后抗，二者集合”中的“让”具体指的是，开挖竖直方向的卸压槽，然后应用芦苇对其进行填充，如果黏土发生了体积膨胀，那么膨胀出来的黏土就会流到卸压槽内，从而达到卸压的目的。“抗”应用强度较高的混凝土，增加钢筋铺设密度，然后适当地应用早强剂使混凝土初凝时间提前，一旦黏土发生体积膨胀，那么混凝土就会抵抗黏土膨胀所带来的压力。在开展施工的过程中，尽量在保证项目成本得到控制的前提下，加大投入项目施工的人力和物力，提高施工效率，缩短井壁暴露时间。

3.2 斜井开拓施工技术

斜井开拓方式主要有下盘斜井开拓法、脉内斜井开拓法、倾翼斜井开拓法以及伪倾斜斜井开拓法等，具体如图1所示。斜井的倾斜角度会对运输方式加以限制，如果倾斜角度处于25°～30°，通常应用矿车进行提升；如果倾斜角度＜17°，通常应用传送机进行提升；如果倾斜角度＞30°，一般应用箕斗进行提升【2】。和竖井开拓相比，斜井开拓的过程较为简单，而且施工速度较快，成本投入也相对较少。沿着矿体布置斜井的过程中，护筒工作难度较大，因此，需要控制斜井的井筒不能为直线。

图1 斜井开拓法示意图

3.3 矿井建井使用的爆破技术

在开展煤矿建井施工的过程中，经常应用到的施工技术为爆破技术。爆破技术属于光面爆破技术，经过该技术处理的井筒井壁较为平整，通常不会受到较为明显的破坏。另外，作为一种常见的控制爆破方法，光面爆破技术可以提高井壁的平整度和稳定性。

3.4 先进的锚喷支护技术

和传统的支撑式支护技术相比，锚喷支护技术水平更高，经济效果更好。就当前来看，锚喷支护是主要的井下通道支护方式。作为一种技术含量较高的支护技术，锚喷支护技术的复杂程度较高，其工作原理是将锚杆固定在岩土内部，充分发挥围岩自身的负荷能力，降低围岩的变形程度，避免离层或者片帮现象的发生，使整个井道的稳定性得到有效提高。

4 矿井建井凿井施工的安全控制措施

4.1 建立完善的安全管理体系

不管是矿井施工单位，还是煤矿管理单位，在开展施工的过程中，都必须坚持“安全第一”的原则。开展施工之前，需要通过合理的管理和控制方法，对每一个施工环节和工序进行分析和讨论，并且配置专业的安全管理人员，明确不同部门的工作职责范围，将总体责任分解到个人，分级把关。另外，在矿井施工的内部，还需要建立并完善相应的规章制度，组织专业的施工安全管理团队，充分落实好煤矿施工的各项安全管理制度。为了有效避免其他安全事故的发生，需要对于潜在的危险因素进行分析，并且加强监督和检查，一旦发生违规操作，立即进行处理。

4.2 不断提高施工人员的工作素质

提高煤矿建设企业管理人员以及施工人员的综合素质水平，可以保证矿井施工安全有序地开展。煤矿施工部门应不定期地组织员工进行知识技能培训，提高员工的专业技能水平，增强其安全施工的意识，可以通过考试了解其对知识技能的掌握情况，如果考试结果不合格，那么严格禁止参加相应的施工作业【3】。另外，在开展煤矿施工之前，要对从事煤矿建设的施工人员开展相应的安全教育工作，保证所有的施工人员都可以持证上岗。

4.3 完善和增加新的安全生产设备

作为煤矿建设企业，不仅要重视项目施工人员和项目管理人员的安全教育工作，还要加大项目投资力度，保证更加先进的施工技术和施工设备投入到实际施工使用的过程中。以保证安全施工为前提，大力推进先进技术的应用，完善或淘汰过于陈旧、落后以及老化的施工技术和设备，充分发挥新型施工材料和施工设备的作用，提高整个项目施工过程中的安全性。

4.4 提高施工安全的管理意识

煤矿项目主要的施工人员大多没有经历过专业的培训，安全意识不足、技术水平较低，直接影响到煤矿建设过程的安全性。作为一项复杂的项目，煤矿的建设过程中可能会遇到各种问题，再加上有些部门项目管理人员施工安全意识较差，持敷衍的态度开展项目施工管理工作，没有将施工安全管理工作真正落实到实际工作的过程中去，各类制度的执行情况也令人堪忧。基于此，为了提高煤矿建设过程中的安全性，同时也是为了提高煤矿建设质量，不管是煤矿建设管理人员，还是施工人员，都必须增强安全施工的意识，严格按相应的流程和制度开展各项工作。

4.5 重视煤矿施工的动态管理

在开展建井凿井施工的过程中，不管是管理人员还是施工人员，都要摒弃落后的施工观念，认识到施工管理工作和施工安全之间的关系，在整个施工过程中，秉承严格谨慎的态度对待所有的工作。当前的煤矿施工安全控制形势较为严峻，管理人员必须树立科学的防范意识，通过总结以往的施工经验，分析施工过程中可能遇到的问题，积极采取有效的方法加以应对。

5 结语

煤矿安全生产关系着煤矿建设人员和煤炭开采人员的人身安全，一旦发生安全事故，还会影响我国社会的和谐发展。煤矿建井凿井施工技术有很多，在开展煤矿建设施工的过程中，施工企业必须根据项目的实际情况选择最为合理的施工技术开展施工，管理部门应该加强管理和监督，保证施工技术方案可以真正落实到实际施工过程中。