採礦工程技術論文
伴隨著我國社會主義市場經濟的快速發展,採礦工程越來越受到人們的關注。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
對採礦工程的淺談
摘 要：煤礦採礦工程是安全生產的基礎與前提，不符合生產規範是安全生產的重大隱患，是導致安全生產事故的直接原因。一直以來，安全事故總有一定比例的事故原因是採礦工程施工不合理而導致的。因此，在採礦工程施工中應考慮好安全生產的技術要素，對不安全的採礦工程施工必須及時修改更正。確保煤礦本質安全生產。
關鍵詞：採礦工程 安全隱患 對策
1、採煤作業面的施工過程中出現的安全隱患
1.1開採時實施反眼頭雙向施工
巷道設計位於煤層底版的位置，通過反眼見煤柱的採煤作業面，在開採過程中實施雙向施工，導致煤柱遭受多次放炮產生的震動。由於空頂的面積比較大，極易造成垮幫，維護難度較大，當改區段的回採作業結束的時候，通常難以保住煤柱。而下一區段的回採作業容易造成竄矸，不能進行正常開採作業，對通風以及回採作業造成負面影響。所以，反眼頭的煤柱，給下一區段的正常回採、推採作業營造良好的安全環境。
1.2 切眼以及分斜坡開口
在大部分開口設計沒有沿著煤層的正傾斜方向或者沿著正傾斜方向的長度不足。分斜坡的開口設計並非垂直於主斜坡而是沿著煤層的正傾斜方向，根據構成鈍角和銳角三角帶的關係，這種施工切眼設計的三角帶煤柱極容易出現垮幫。因此，僅有施工切眼之時，務必確保切眼沿著煤層的正傾斜方向且有充足的長度，分斜坡的開口務必與主斜坡 垂直，只要有如此開採可以留住三角地帶的煤柱，使得在壓力集中在地帶不出現垮幫現象。
1.3確定超前開採偽傾斜推採的間距
傾斜煤層採取短壁推採作業時，因煤層的傾角比較大，推採作業的煤壁並不是煤層所在的正傾斜方向，而是煤層所在的偽傾斜方向，然而若偽傾斜的距離超過一定的範圍，會造成壓採這在開採過程中是必須禁止的。實施壓採作業，採空的頂板掉落的所有廢石會掉到回採作業的煤壁處，而作業人員工作區域都位於回採作業的煤壁處，形成重大的安全隱患。按照開採頂板的有關管理制度，在傾斜煤層實施短壁推採作業時，超前開採的上部間距因小於或等於回採作業的最大控頂間距，安全生產才可以得到保證。
2、採礦井巷工程施工中存在不安全隱患及對策
2.1在採區井巷工程施工的一些不安全技術要素
***1***中部車場採取單道起坡在採區中部車場設計中，巷道起坡軌有2 種方式①單道起坡，② 雙道起坡。單道起坡中部車場拔口工程量較小，節省了1付彈簧道岔。而雙道起坡中部車場拔口工程量較大，必須使用1付固定道岔和1付彈簧道岔。近幾年的在採區中部車場施工中，為了節省1付彈簧道岔和減少巷道施工工程量，大部分礦井採用單道起坡 使用單道起坡，在空重車或材料車下放時，打點掛鉤人員為了使空車順利通過簡易道岔不容易產生掉道進入中部車場，打點掛鉤人員必須站在簡易道岔處人工助推。這樣當空車或材料車下放時若發生飛車時容易傷及打點掛鉤人員。因此，在採區中部車場施工中，必須採用雙道起坡施工井巷，使打點掛鉤人員節力較易操作，打點掛鉤工只要在打點硐室裡操作，就能確保空重車及材料車順暢運輸。確保了煤礦提升運輸的本質安全。
***2***彎道井巷施工中採取的曲率半徑
在採礦井巷施工中，採用7t 自粘式電機車運輸的運巷，巷道的曲率半徑一般採用12m 或15m 而採取其它運輸方式的運巷，曲率半徑往往採用9m 而採用曲率半徑為9m時，甚至有的只採用6m 的曲率半徑，巷道拐彎較大，在施工時，耙矸機的鋼絲繩磨損較大 容易斷繩傷人。同時採取急拐彎，巷道迎頭的爆破落下的矸石無法耙到底，直接造成巷道上坡，給運輸留下不安全的隱患。所以在彎道井巷施工中採取曲率半徑為9m 或12m 較為合適。巷道拐彎嚴禁採用6m的曲率。
***3***車場設計在彎曲巷道中
在設計中，往往只考慮到採區上山的方位和運輸大巷的方位，經常造成採區下部車場處於彎道處。在彎道，電機車司機視野受到限制，看不到前方的訊號，電機車司機與打點掛鉤工雙方聯絡的訊號會產生誤傳，極易造成運輸事故。在採區設計中的開拓巷道平面佈置圖，必須考慮下部車場儘可能採取直線佈置，給運輸創造一個良好的作業環境。
3、採掘工作面施工的一些不安全技術要素及對策
3.1採煤工作面的施工中存在不安全隱患
3.1.1反眼頭的小眼雙向施工
巷道佈置在煤層的底板，利用反眼見煤的採煤工作面，在開採時實行反眼頭雙向施工，使反眼頭的煤柱受到多次放炮震動，空頂面積較大，容易產生垮幫，不易維護。在本區段回採結束時往往都保不住煤柱，當下區段的回採會產生竄矸，無法形成正規開採。給通風及回採帶來相當不利的因素。因此在反眼頭只能實行單向施工，才能留住反眼頭煤柱，為下區段的回採正規推採創造安全技術條件。
3.1.2切眼的開口及分斜坡的開口
在較多的採煤工作面施工中，切眼的開口未沿煤層的正傾斜方向設計或者沿正傾斜方向的設計的長度不夠，分斜坡的開口方向沿煤層的正傾斜方向而不是垂直主斜坡 。按照形成銳角三角帶與鈍角三角帶的關係，以上設計施工切眼的三角帶煤柱容易跨幫 。所以只有施工切眼方向時必須保證切眼沿煤層的正傾斜方向並且有足夠的長度，分斜坡開口方向必須垂直於主斜坡方向。只有這樣才能保住三角帶的煤柱，確保在壓力集中帶不產生垮幫。
3.1.3急傾斜煤層的主斜坡坡度偏小
急傾斜煤層主斜坡施工沿煤層的偽斜方向施工，利用塘瓷溜槽溜煤 。在施工中 ，往往坡度只設計為 22゜左右***在施工中甚至於只有18゜左右***。在回採時，採用中深孔採煤法採空區實行無支護形式。當主斜坡坡度不能使煤炭自溜時，作業人員對採空區的煤炭受眼前利益趨使，會冒險進入採空區出煤，較常會因採空區上方掉下一煤塊而產生安全事故。因此在施工時主斜坡的坡度必須設計為23゜以上確保爆落下來的煤炭能自溜。
3.1.4偽傾斜推採的超前開採距離的確定
傾斜煤層利用短壁推採時，由於煤層傾角較大，推採的煤壁未能是煤層的正傾斜方向，而必須是煤層的偽傾斜方向。但偽斜超過一定的距離，就形成壓採 ，這是在開採中絕不允許，採取壓採，採空區頂板跨落的矸石全部垮落到回採煤壁，而施工人員工作空間全在回採的煤壁。造成了重大安全事故。根據開採頂板管理辦法，在傾斜煤層實行短壁推採時，上部超前開採距離不得大於回採的最大控頂距，才能確保安全生產。
3.2掘進工作面的施工中存在不安全技術要素
3.2.1運巷拔口的位置選擇
要選擇恰當的位置，包括正反拔口的選擇，石門的一層煤兩邊開口的位置錯開。外開口的巷道的牛鼻仔與內開口巷道的刷大點的錯開距離必須選擇在8m 以上。若是石門正穿煤層，可選擇一邊巷道正拔口，另一邊巷道反拔口，充公保證兩邊開口巷道錯開距離。只有這樣才能保證兩邊巷道拔口而
3.2.2造成巷道跨度辦大，造成冒頂事故。
改造眼的反眼坡度偏大或拐彎較多隨著煤炭市場好轉，南方礦井進入復採或薄硬煤層的開採。礦井的相當一部分煤層屬區域性可採煤層，區域性地段必須改造才能充分回收煤炭資源，而改造眼是根據地質條件及煤層的賦存條件而設計改造眼的位置 方位及坡度。在大部分改造眼設計中，只考慮了儘快見煤和經濟上的因素，往往忽略了採礦施工的基本要素，即改造眼的坡度有時設計達30?以上。在回採過程中，由於改造眼的坡度較大，煤炭在自溜時速度過快，擋煤板高度不夠，造成煤塊衝出溜煤道而傷到行人造成事故。同時由於煤炭自溜速度過快，產生較大的煤粉，進一步惡化了作業環境，對煤礦安全生產產生不利。為充分考慮安全生產，在改造眼施工中改造眼的坡度不得超過當改造眼坡度必須要達25 ? 以上時，我們可以考慮改造眼的開口位置的改變、區域性地段的坡度提高或方位的改變，來達到改造眼的坡度不得高於。
4、結束語
小型煤礦在生產過程中，採礦工程往往是結合礦井本身的特點和生產經驗而施工，而相應會帶來的存在一定的不安全技術因素。這些不安全的技術因素會產生的隱患在一定的條件下必然會導致生產安全事故。因此在採礦工程應依據生產中出現的問題，及時修改礦井採礦工程施工中的一些技術要素，才能使採礦工程施工更趨於合理、安全、科學、實現煤礦生產的本質技術安全。
參考文獻：
[1]徐永圻 煤礦開採學 中國礦業大學出版社，1993
篇二
採礦工程設計要點分析
【摘 要】從我國的發展步伐和方向不難看出，採礦業對於國民經濟發展的重要性是不言而喻，尤其是在改革開放後和市場經濟體制下，我國的礦業對於整個社會經濟的發展起著非常重要的作用。作為採礦業的基礎的控礦工程。我們首先必須要從採礦工程中各方面的工程設計著手，本文是根據我國採礦工程設計的發展和採礦業的需要來闡述的。
【關鍵字】採礦，工程設計，要點分析，採礦新技術
中圖分類號： TB21 文獻標識碼： A 文章編號：
一.前言
隨著我國經濟的快速發展，就目前採礦工程設計要點來看。採礦工程已經到了一個最關鍵的時期，機遇與挑戰並存。在機遇與挑戰面前，我們要保持清醒的頭腦，利用已有的優勢，克服困難，走向輝煌，堅持改革開放。中國的採礦工程理論研究須和世界接軌，封閉導致落後，一體化程序是任何國家任何人都不可迴避的。這個接軌是借鑑世界各國研究的計算機，自動控制等先進生產技術大膽結合，除了不斷借鑑國外的生產經驗以外，我們還要注意學習國外先進的管理模式和經營理念，不可以墨守成規，要敢於變革，敢於嘗試，用於創新。
二.採礦工程專業歷史沿革採礦工程專業西方起步比較早， 在西方產業革命期間便已初具規模。 我國在清末也已開始設立採礦工程專業，現在已有好多高校設立此專業，為我國的採礦事業輸送了大批人才。採礦工程專業涉及巖體力學、工程力學、採礦學、礦井通風與安全、電工與電子技術、採礦機械、礦山企業管理與技術經濟分析等多個學科。進入二十一世紀以後，採礦技術突飛猛進，發展極為迅速。達到了歷史的最高水平。但是，繁榮的表面依然沒能夠掩飾住背後的諸多問題和挑戰。作為這個專業的工作者一定要抓住機遇，實現自己的價值。為祖國的煤炭事業貢獻出自己的一份力量。三.採礦工程的發展現狀多年來，採礦界的工作者奮戰在各自的崗位上，兢兢業業為中國經濟的發展作出了巨大的貢獻。一大批科研成果的問世在具體生產過程中的應用，極大地促進了採礦工程向自動化、安全化、高效化的方向邁進。湧現出了一大批優秀人才，在他們的共同努力下，許多高質量的科研成果相繼問世，對中國採礦業的發展產生了巨大的推動作用。採礦工程專業和自動控制、系統論、計算機等高新技術密切相關，緊密結合，較大地促進了採礦工程基礎理論研究的進展和採礦技術的巨大的提高，其影響程度之深、範圍之廣均達到了歷史最高水平。鑑於採礦業在工業化程序中的龍頭地位，世界各國均對其理論研究成果向生產力轉化極為重視。
各國採礦工程專業人士孜孜不倦、兢兢業業，利用計算機技術、自動控制系統的觀點等一切先進技術和理論在採礦研究中大膽進行探索，大大地促進了採礦工程向安全化、經濟化、高效化的發展。傳統的採礦業因其不成熟、不完善而導致的生產力水平低、效率差、環境汙染嚴重等現象，由於理論的研究達到了向自動化、環保化的方向發展，並在具體生產過程中取得了大量的應用和推廣。
我國的煤炭儲量雖然豐富，但是可採的數量還十分有限。當然，隨著採礦技術的不斷進步，可採儲量是會無限接近於實際儲量。但是，要想實現採礦技術的提高我們還有很長一段路要走。如今採礦的現狀還遠遠不如想象中那麼樂觀。煤礦安全事故頻發，工人們卻不能安心地在地下幾百米的地方工作。
我覺得煤礦事故發生的原因並不是技術不行，而是人為的因素。在安全的這個問題上，我們採礦人應該十分嚴謹，生命高於一切，在生命的問題上，任何人都不可以有一絲一毫的馬虎!其次，技術和裝置落後仍是我們還沒有完全解決的難題。在技術和裝置落後的條件下，需要我們不斷學習，推動事業的進步。除此以外，採礦工程還存在的另一重大問題便是環境破壞。採煤長期以來一直存在著環境破壞的問題。
比如採礦所發生的地面下沉，土地鹽鹼化有待得到妥善解決。這些問題不斷困擾著人們的生活，而且關係到採礦的質量、效率和成本等諸多問題。而且由於我國的採礦工程起步較晚，員工的素質還有待提高。有一些人認為採礦行業是暴利行業，認為行業領導只顧賺錢而忽視了工人的安全和各種待遇。如果這種觀點一直存在下去，也使得願意奉獻於該行業人數量有限。四.採礦工程如今面臨的機遇採礦工程在發展道路上曾經一度低迷。但在新時期國家“百花齊放”般的社會主義經濟中，採礦工程迎來了真正意義上的春天。
第一，我國能源結構要求採礦工程的高速發展。由於歷史原因，中國一度實行自給自足的內向型能源發展戰略。基於中國煤炭資源儲量豐富，勘探、開採等技術相對於石油、天然氣而言具有較大優勢，中國成為當今世界上能源結構以煤炭為基礎的少數國家之一。由於從世界能源消費情況來看，石油和天然氣是能源消費的主流，我國的能源消費中油、氣的消費量每年以4%以上的速度在不斷增長，中國也成為世界第二大石油消費國。但自身石油儲量不高的先天因素決定了中國的石油45%依靠國外，所以，煤炭事業的發展定然能夠得到國家的重視。
第二，高速發展的科學技術為採礦技術的發展帶來了很好的發展契機。採礦工程這門學科涉及到的專業領域極多。而科學技術成果的不斷進步可以推動採礦技術的不斷進步。當然，採礦的專家學者一定要牢記“科學是第一生產力”。不斷將最新的科學技術成果運用到採礦技術上來。第三，中國“入世”以來，不斷暴露出採礦工程人才的缺乏。這一點極大地限制了我們採礦技術的發展及中國經濟的不斷進步。國家對該行業的重視， 將會使採礦工程專業在一段時間的低潮出現反彈。相信採礦工程的從事人員會抓住這個機會。相信在不久的將來，採礦技術會取得突飛猛進的發展。五.如今的採礦工程設計發展方向
1.遙控採礦新技術
遙控採礦即為“利用現代的新技術，包括地下通訊、定位、資訊處理、監測和控制系統，一定距離內去操作採礦裝置和系統”。目前無人開採技術在某些國外先進礦山已進行了研究，而遠近距離遙控開採技術應用相當普遍，如美國塞普勒斯公司利用遙控裝載機處理危險地段的邊坡問題;一些國外發達礦山現有的遙控採礦裝置和技術研究專案包括：從日常採礦作業諸如鑿巖、炮孔裝藥和爆破作業的機械化與自動化到通過資料通訊從世界的另一端對複雜的地下采礦裝置進行遙控與故障處理。2.遙控採礦新模式特點以及組成部分計算機系統為核心，其作用相當於人的大腦，負責接受外圍資訊、發出控制指令。傳動系統根據計算機系統的控制指令，提供不同電流電壓，控制電機轉速和力矩大小。監控系統起監控保護作用，提升機出現異常情況時，監控系統可以及時發現並向計算機系統發出訊號。上位機系統為人機介面，顯示提升機執行的各種重要引數、故障資訊、生產報表、速度曲線等。控制執行系統主要由中間繼電器和接觸器構成，它主要是執行計算機系統發出的各種指令，具體控制提升機的各個裝置。感測器系統可以感知提升機各個裝置的執行狀態，並將感知的訊號反饋到計算機系統。主電機是提升機的重要裝置，主電機帶動滾筒旋轉從而使得罐籠箕斗在井筒中上下運動。利用數字化直流提升系統執行安全可靠，維護工作量小，動態效能、靜態效能指標高，實現了全數字化控制，各種保護完備。在豎井提升系統中具有廣泛的應用前景和推廣價值，數字化直流提升系統由計算機系統***PLC***、傳動系統、監控系統、上位機系統、控制執行系統、感測器系統、主電機、輔助裝置構成。3.遠端資料傳送及監控系統在整個提升系統和選礦生產流程如破碎車間、磨浮車間、氰化車間、冶煉車間等關鍵部位設定彩色攝像單元，然後將影象分別傳至各流程控制室，進行現場實時顯示、監控;同時，再次將影象進一步傳送至礦資訊中心伺服器，各分管礦長、技術人員通過計算機終端隨意吊取、檢視某一時段的生產情況，在關鍵部位設定長時間錄影機，以便於及時全天候記錄相關影象資料，以備查詢，為安全生產提供第一手資料，同時本系統將現場影象源源不斷的自動送入國際網際網路，使得系統資訊的檢視，不在受地點、時間的限制，只要需要，系統的管理人員可在任何地點、任何時間，通過撥號上網，就可以輕鬆隨意的檢視系統的各級影象資訊;企業的領導層，不管他們在外出差，還是在那裡，本系統都將在第一時間將現場的真實情況，如企業的生產、經營，裝置的運轉，物資的儲存等影象送到眼前，雖然身在異地，也能運籌帷幄，決勝千里。4.礦山井下整合資訊通訊系統***井下人員定位系統***過去礦山購買的基礎設施，如無線通訊系統、電話系統或者遙感系統，有人已注意到了這些系統如何配合本部門其它裝置協同工作，但卻很少有人考慮能否連入到其它部門的裝置上，每個部門領導不得不為自身有限的購買經費而絞盡腦汁。現在這種情況已經發生了巨大的變化，所有的礦山都在使用一些更現代的電子裝置幫助他們工作，以努力爭取最大的效益，這些裝置應選擇專業廠商提供的具有可靠技術支援的產品，因為礦山需要的是一套可升級的通訊基礎設施，能夠安全地使用於非危險及危險地區，並採用了最新的連線及通訊技術，以保證系統連續可靠地執行，以及在意外事故發生時至少有一種通訊方式可以正常使用。“smart come”系統如同一種通訊高速公路，高度整合的系統允許控制室人員存取礦山裝置的實時資料，使得全面的井下通訊成為可能。採礦工程作為我國國民經濟的基礎產業，與其他傳統產業一樣，在現代科學技術突飛猛進的推動下，也正逐步走向現代化，對煤炭開採領域而言，現今的採礦工程科學技術與20世紀90年代以前相比，已經不可同日而語。近年來我國經濟持續穩定發展，各個行業對礦產資源的需求量持續增長，如何合理有效地開發利用礦產資源，不僅關係到相關行業的正常發展，而且會影響到國家的長期可持續發展和戰略安全。 六.結束語
抓住機遇，迎接挑戰、重視教育，加強人才培養。 現在的採礦工程還應該算是一個比較冷門的專業，要求國家加大對採礦工程的投入，只有堅定不移的實行“人才興國”的戰略，才能為採礦工程專業不斷注入新的活力，推動採礦技術不斷向前發展。所以從如今採礦工程設計要點分析中可以得出，採礦工程處在一個十分特殊的時期。機遇與挑戰並存，總體來說機遇大於挑戰。但採礦工作者不可忽視挑戰的存在，要具有憂患意識。努力奮鬥、實現我國採礦事業的高效發展!
參考文獻：
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杜高峰***1980.5-***，男，湖北人，2003年畢業於焦作工學院，現在中煤科工集團武漢設計研究院從事設計工作。