采矿工程施工不安全技术与措施

摘要：随着社会经济的发展，公众生产、生活所需的矿产资源数量规模不断扩大，在一定程度上推动了采矿行业的发展，但是也对矿产资源开采的高效性与安全性提出了更高的要求。巷道掘进是煤矿开采的前端环节，其测量的精度、支护技术选择的合理与否都会影响巷道掘进施工的安全，其中巷道支护是施工现场人员安全及工程建设顺利进行的重要保障。文章以采矿工程施工中的巷道掘进施工环节为研究重点，简要分析采矿施工中不安全技术因素，结合当前矿山巷道掘进中常用的锚杆支护技术探究提升采矿工程施工安全性的有效措施。

关键词：采矿工程；施工；不安全技术因素；措施

经济的快速发展、工业化进程的不断推进了矿产资源的需求量以及消耗量显著提升，在很大程度上推动了采矿行业的发展。近几年来不断频发的矿山坍塌等安全事故引发了社会各领域的广泛关注，如何在保证采矿工程生产质量与效率的基础上提升采矿工程施工的安全性已经成为采矿行业亟需解决的问题。巷道掘进是采矿工程施工中必要的基础环节。近年来我国社会经济的发展对于清洁、高效的矿石资源的需求量与日俱增，矿产资源开采行业一方面迎来了新的发展机遇，在庞大需求量的驱动下经济效益也有所扩大；另一方面，矿石资源开采也面临着掘进范围扩大的挑战。作业面的扩张会加大矿山巷道掘进的安全风险，提高安全事故的发生率。因此，在采矿工程施工中，影响施工安全的关键因素之一即为巷道掘进施工支护技术选择的合理性及施工质量、巷道掘进施工安全管理水平、施工人员安全意识及专业技术能力。基于此，下文将聚焦采矿工程的巷道掘进施工，分析诱发其安全风险的主要因素，并且提出解决的对策。

1采矿工程巷道掘进锚杆支护技术简介

采矿工程巷道掘进中应用锚杆支护施工技术能够提高巷道断面利用率，对围岩进行加固，提高巷道掘进的安全性。此外，锚杆支护施工技术具有成巷速度快、简化维护工艺、减轻劳动强度等优势，能够显著提高巷道掘进的效率并减少人工作业量，保障施工人员的安全。矿工程巷道掘进锚杆支护技术主要包括掘锚巷道锚杆支护施工技术。以宽度为5m、高度为3.7m的巷道为例，该巷道整体情况相对稳定，但顶板有脱落的情况，局部位置有片帮。该巷道锚杆支护选择矿用螺纹钢锚杆，其优点在于强度均衡、无需进行机加工、锚固力大、安装便捷、成本低。同时，以锚索及钢筋骨架提高锚杆支护的稳定性。在实际的施工过程中，首先利用锚杆钻机进行钻孔和安装锚杆，顺次进行顶部锚杆及帮锚杆的加固，锚固作业完成后检查锚杆的预紧力。为了能够提高施工的效率，可以配套进行锚固及掘锚机作业；连采机巷道掘进锚杆支护施工技术。首先，需要根据施工要求及施工环境合理选择连采机；其次，严格按照规定及锚杆支护施工需求控制巷道的高度与宽度；再次，为了避免冒顶和片帮现象的发生，可以采用“锚索+圆钢锚杆”的支护形式，防止压力转向岩壁，以保证巷道掘进及锚杆支护的安全环境。同时，可以采用双巷作业的施工模式，每一个巷道内部设置四臂锚杆钻车，便于连采机完成锚固及掘进工作。此外，锚杆钻车与连采机之间可以进行循环作业，前提为控制锚杆钻车与连采机之间的距离、锚杆排距及锚索排距。连采机巷道掘进锚杆支护施工技术具有操作方便的优势，能够实现锚固与掘进同步作业，显著提高采矿工程巷道掘进效率。

2采矿工程施工中的不安全技术因素

随着我国矿产资源开采力度的加大，地表浅层矿产资源枯竭，采矿行业集中进行深度开采，采矿工程施工安全风险激增。巷道掘进是采矿工程施工中的基础性施工环节，20世纪50年代后期，我国在矿山巷道支护中开始应用锚杆支护技术，经过数十年的发展，锚杆支护技术已经形成集理念、理论、方法、软件、材料、机具、施工工艺、检测仪器及技术规范于一体的巷道支护技术创新体系，被广泛应用于煤矿巷道、岩矿巷道中，能够适应复杂的施工条件，并且具有成本低、成巷速度快等优势，继而强化巷道围岩的强度、提高巷道断面利用率，不仅能够为巷道掘进施工提供安全、稳定的环境，还能够扩大施工企业的经济效益。但巷道掘进中应用锚杆支护技术也存在较大的安全风险，如冒顶、坍塌等。

2.1施工机械化程度低

当前我国采矿工程巷道掘进施工多采用悬臂掘进机，一方面，悬臂掘进机需要配套技术才能够完成锚固及掘进，效率较低；另一方面，施工人员通常利用钻机和其他工具配合掘进施工，施工方式单一，人工作业量较大，施工人员与作业现场的接触程度提升，很容易导致施工人员受伤。在智能采矿工程的背景下，采矿工程巷道掘进的新设备与新技术层出不穷，对于锚杆支护施工机械化的需求也越来越高。目前锚杆支护施工还没有实现机械化、自动化与智能化，导致锚杆设备机械化水平低、施工人员安全难以保障。为此，需要加大研发力度，不仅要引进先进设备与技术，还需要突破核心技术的限制，实现锚杆设备自主化生产，以降低研发及维护成本，促进采矿工程行业可持续发展。

2.2施工配套技术不完善

采矿工程巷道掘进锚杆支护施工中对于钻眼施工的一项标准为“钻眼无堵塞”，因此清除钻眼中的岩屑十分重要。当前我国主要借助水流及气流的压力清除钻眼中的岩屑。其一，利用水流的方式会浪费大量的水资源，导致巷道内积水，影响支护的稳定性；其二，利用气流的方式会将钻眼内的岩屑冲至空气中形成粉尘或大颗粒空气污染物，不仅会损害施工现场人员的身体健康，还会降低施工环境的清晰度，影响施工进程。为此，需要重视岩屑清除等锚杆支护配套技术的应用，改善施工环境，保障施工人员安全。

2.3施工技术安全管理不到位

施工技术选择是否合理、操作是否规范将直接影响采矿工程施工的安全性。一方面，明确、清晰及可操作性强的采矿工程施工技术标准是施工人员施工作业的参照，但部分采矿企业并没有制定完善、统一的采矿技术管理机制与操作规范，导致施工人员并不知晓其选择的施工技术存在较大的安全隐患，在事故追责时也会因规定不明确导致难以将安全责任落实到个人；另一方面，采矿设备是采矿工程施工中不可或缺的辅助性工具，采矿设备的选择标准不明确，将会使采矿设备不能适应实际的采矿作业要求，不仅会降低采矿施工效率，还极有可能引发安全事故。加之部分采矿企业没有制定完善的采矿设备维护与操作制度，维护工作不到位导致采矿设备故障频发，或在故障发生时没有及时对其进行维修等都会影响采矿施工的安全性。

2.4施工人员安全意识不足

施工人员的安全意识是否强烈决定其是否能够在施工过程中选择科学、合理的技术以及适宜的采矿设备。部分施工人员经验丰富、专业能力较强，因此在施工中容易受到主观因素的影响，选择安全性较低但施工速度较快的技术；部分施工人员安全意识薄弱，遵守安全技术标准与规范的意识不强烈，在施工中并没有参照技术标准等进行作业，导致施工安全风险较高。

2.5施工人员专业性有待提升

对于同一种采矿施工技术，不同专业能力的施工人员可能会产生不同的施工效果。因此，施工人员的专业性对于采矿施工安全具有直接影响。当前采矿企业施工人员专业性有待提升，尤其是能够识别、防范安全风险的专业技术型人才匮乏，大部分施工人员虽然掌握了施工技术，但是并不具备防范安全风险、处理安全事故的能力，不能将从源头上施工安全风险。

3.采矿工程施工中不安全技术因素的应对措施

3.1加强技术研发

当前我国巷道掘进中锚杆支护施工面临着技术、设备的限制。要想提高锚杆支护的效率，实现锚固与掘进作业同步，就需要加强技术研发，提高掘进及锚固施工的机械化水平，以满足智慧采矿工程建设的需求。同时，要重视施工现场的安全及质量管理，合理选择锚杆材料，控制锚索及锚杆排距，使其能够满足实际的施工需求。此外，要优化锚杆支护配套技术，促进锚杆支护施工标准化、便捷化。

3.2完善配套技术

首先，需要应用机械化、自动化、智能化技术，实现开采—巷道掘进—锚杆支护一体化施工与管理，缩短采矿工程开采时间。其次，在采矿工程巷道掘进施工前做好勘察工作，了解地形地貌、围岩种类、围岩物理及化学特性，如果施工环境复杂，难度较大，则可以采用锚杆支护技术，并合理确定锚杆参数，主要包括锚杆的材质、屈服力、抗拉强度、延伸率、屈服荷载、抗拉荷载、规格等，以保证所选锚杆能够满足施工要求。最后，需要在锚杆支护施工过程中安装专业的除尘系统，防止粉尘造成职业危害。

3.3建立健全施工安全管理制度

施工安全是施工现场全部人员及安全生产管理部门的责任，如果以单一的机构约束采矿工程施工人员的生产行为，则会导致安全生产管理部门压力过大，或者难以实现安全管理的全面覆盖。为此，管理层需要充分重视施工现场安全监督管理工作，由上而下宣传安全施工的重要性，设立作业现场安全监督管理小组，负责查勘作业现场、全面识别危险源、完善预防控制措施、指导作业班组解决安全生产问题，继而形成安全生产氛围。

3.4强化施工人员风险意识

在采矿工程施工之前，安全管理人员需要对进入采矿工程施工现场的所有人员进行安全教育，采用培训+考核的方式全面提升施工人员的安全与风险意识。与此同时，安全考核要以书面形式进行，将施工人员书面考核结果评定书放入其档案中，只有经过考核的施工人员才可以获得相应的施工资格证书。除此之外，作业现场违章作业现象频发，一方面反映出安全质量监督管理不到位，另一方面也反映出工作负责人及安全监护人反违章素质较低。为此，需要聘请具有专业知识及工作经验的作业现场安全监督管理人员，严格按照国家相关规定组织作业，做好安全较低工作。同时，作业现场负责人需要重视工作票及标准化作业书的办理工作，规范安全技术措施的布置，及时制止人员的违章作业行为，提高作业现场的安全性。

3.5加大对施工人员的培训力度

为提升施工人员专业技术水平，需要加大对施工人员的培训力度，将采矿工程施工中常见的技术问题转化为培训资源，并结合实际案例提高施工人员的实践能力。与此同时，要制定完善的风险预案，向施工人员揭示施工过程中的风险集中环节、教授其风险应对措施等，以提升施工人员应对安全风险、处理安全事故的能力。除此之外，要将安全施工目标细化并分流到各个施工环节、施工岗位及施工人员，在提升施工人员技术水平的同时将施工安全与施工人员的薪酬等挂钩，倒逼施工人员不断提高自身专业能力、防范安全风险。

3.6构建“事前—事中—事后”的全过程安全施工管理模式

在事前安全施工管理工作中，安全员需要逐层下达安全技术交底，每天对施工现场人员进行安全宣教，定期开展安全生产培训。同时，在工程施工所需设备使用前，要进行检查和验收，避免设备故障引发安全事故；此外，与安全生产专家对危险性较大的工程进行论证，制定应急预案，并进行演练，将事故隐患扼杀至源头。在事中安全生产管理工作中，需要实行全员参与的协同管理，不仅要对施工人员的操作、设备等进行检查，还需要做好安全日志的记录。在事后安全生产管理中，需要求施工人员对于安全隐患进行整改，并追究相关人员责任，实现安全施工目标。

3.7落实安全施工责任制

首先，应当实行施工安全责任制，明确项目管理人员、专职安全管理人员、施工现场管理人员等相关人员的职责划分，对于已发生的安全施工事故，要进行深入调查，在实事求是的基础上，分析事故产生的原因，对相关人员进行追责；其次，秉承公开、公平、公正的原则，对安全员的工作进行量化考核，综合考核其专业能力、职业态度等，对于考核成绩较高的安全员，提供晋升机会，将安全员的工作可视化，使其能够在工作中获得满足感和成就感，对于考核成绩欠佳的安全员，可以采取“重新考核——末位淘汰”的方式，如果再次考核结果仍不理想，则需对其进行淘汰惩罚。

4结束语

安全是采矿工程施工的基础。文章以采矿工程巷道掘进施工为例，介绍了巷道掘进锚杆支护施工技术的应用优势及应用方法；分析了巷道掘进锚杆支护施工中不安全技术因素，主要包括施工机械化程度较低、施工配套技术不完善、施工技术安全管理不到位、施工人员安全意识不足且专业性有待提升。针对上述不安全技术因素，提出了完善采矿工程施工技术安全管理体系的具体建议，主要包括加强技术研发、完善配套技术、建立健全的施工技术安全管理制度、强化施工人员风险意识、加大对施工人员的培训力度、构建的全过程安全施工管理模式、落实安全施工责任制，以此为采矿工程施工人员创设安全作业环境、切实降低采矿安全事故发生率。

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作者：华超明 游成杰 单位：江西铁山垅钨业有限公司