采矿工程施工方案范文
时间:2023-12-19 18:04:27
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篇1
关键词:采矿工程;不安全技术因素;对策
安全是采矿工程建设顺利进行的保障。只有安全得到保障,才能保证企业又好又快的发展,因此,新时期背景下的矿山企业的管理人员需要高度认识采矿工程建设过程中不安全技术因素带来了恶劣后果,并且采取行之有效、与之对应的策略,从而为采矿工程保驾护航,进而保证工作人员的人身安全以及提高企业的经济效益。
1采矿工程中不安全技术因素分析
就现阶段的情况而言,采矿工程中的不安全技术因素包括:(1)井巷施工方面。井巷工程也是采矿工程建设中极为关键的施工环节。由于在设计阶段对地质地貌等实际情况考察不足或规划不符合实际情况,又或者施工方案中指标和参数的计算出现误差或者失误,这些技术原因都会造成危险系数增加进而导致严重的事故出现,比如在弯道井巷施工的过程中曲率半径选取不当、在中部车场为节省成本采取单道起坡设计、采取下部车场设计位于弯道处等。(2)巷道施工方面。巷道施工环节,由于未根据施工的要求进行拓展或没有合理制定腰线的相关标准和规范,导致下部车场轨道过于狭窄、安全间隙过小,腰线设计过高或过低,从而导致施工工程不能安全开展,一旦出现的现象,不仅会导致事故多发,威胁施工人员的生命安全,而且会影响采矿工程施工质量、施工进度,埋下安全隐患。(3)采掘工作面方面。在采矿工程建设过程中,采掘作业是一个至关重要的技术环节。由于前期调查研究不足或其工作面相关指标和系数设计规划不合理,如切眼和分斜坡切口的开口方向不合理、在急倾斜每层主斜坡设计过程中坡度设计过小或过大、反眼坡度设计过大或拐弯处过多等,都会增加采矿施工的危险性,严重影响采矿工程的经济效益。
2不安全技术因素的解决策略
基于上述分析的不安全技术因素,提出以下解决策略。(1)井巷施工方面的应对措施包括:①在中部车场条件允许的情况下,选用双道起坡技术。尽管单道形式可以减少工程量,降低建设成本,但是,采用单道起坡使得打点钩工作人员在重车或者材料下放的情况下,需要立在岔道的地方实行人工主推,增加了工作人员的风险,因此,在条件允许的情况下,采用双道起坡技术可以保证井巷车场建设的安全性和稳定性;②在巷道设计规划方面,需要保证曲率半径设计的合理性,包括弯曲半径指标、拐弯数量等。在条件允许的情况下,减少巷道弯度,将曲率半径控制在12米或15米,保证运输施工材料或者将矿产资源运出的过程的安全性;③弯曲巷道工程车场设计应保证位置合理。首先对采矿区域进行全面系统的调查研究,随后,综合巷道运输方案,设计弯曲巷道车场位置,确保驾驶员视野开阔且能看清前方信号,同时,在条件允许的情况下将车场选择在直线上,从而保证采矿区域中下部车场的安全性和稳定性。(2)在巷道施工方面的具体的措施包括:①在下部车场轨道设计和施工方面,在条件允许的情况下确保双轨间的安全距离不小于1.4米,从而有效的降低了运输过程中发生剐蹭的概率,减少了不必要的安全风险;②在巷道设计方面,需要根据实际应用情况,保证墙高设计合理,通常确保保墙高度不低于1.2米,从而避免采出现如由架线不当造成的触电等不安全事故;③在巷道腰线设计方面,利用测量仪器每隔30~50米进行测量,避免腰线、中线偏移。从而避免由于腰线高度设置得过高或者过低引发的安全事故和隐患。(3)在采掘工作面方面的具体的措施包括:①在切眼操作方面,严格控制切眼开口的方向、长度及相关参数。切眼开口需要沿着煤层的正倾斜方向,且需要达到足够的长度,从而极大地降低了切眼的三角带煤柱出现跨帮事故的概率;②在急倾斜煤层施工方面,需要沿着煤层伪斜方向施工,同时确保主斜坡设计坡度符合施工标准,主斜坡的坡度和设计值最好保证在23度以上,从而确保煤炭在重力作用下能够自溜,提高采矿工程施工的效率并减少安全隐患;③在掘进工作面方面,科学选择运输巷拔口位置,科学设计运输巷的正反拔口,同时,外开口巷道牛鼻子位置与内开口巷道刷大点位置之间的距离不小于8米。
篇2
关键词:充填采矿;技术;问题
引言
经济全球化造成了多数国家对矿产资源需求量的不断增长,这样的时代背景促进了矿业开采技术不断进步和发展。充填采矿技术具有实践经验的支撑,它对采矿的效率具有很大程度的提高作用,也有利于对环境的保护,提高矿产资源的利用效率。但是同时,充填采矿技术还存在着一定的技术缺陷和发展空间,需要具体问题具体分析,找出问题的解决办法。因此,本文围绕着充填采矿技术存在问题和解决策略展开论述,希望能为充填采矿技术的发展提供一些参考和建议。
1充填采矿技术的优势
充填采矿是指在开采矿产的过程当中,在周围岩石层不稳固的地区采用物料回填的方式对采空区进行填充,提升周围矿石的稳定性,从而最大限度地保障岩石层的稳固性,防止在矿产资源开采之后周围岩层失稳造成垮塌。充填采矿技术还被利用在开采废料的处理问题上,将采矿过程中产生的固体废弃物进行无害化处理,从而达到保护生态环境的目的[1]。随着社会对矿产资源的需要量增长,矿业开采技术也应当与时俱进,体现环保的目的和要求,响应环境保护的时代号召,这也是当前矿产开采工作的重要环节。因此,充填采矿技术在矿业领域得到了充分应用和推广,成为当前矿业开采的重点开发技术之一,它具有灵活性强、资源利用率高、清洁无污染等多重亮点,因此我们应当加强对充填采矿技术的运用和研发,以促进采矿行业的持续发展。
2当前阶段充填采矿技术存在的问题
2.1技术本身存在改进空间
当前阶段,充填采矿技术自身存在一定的问题和发展空间。因此在采矿开始之前应当制定较为合理的方案和规划,并且对现场作业的工作人员进行培训和指导,锻炼他们专业化的水平和能力,加强采矿队伍的职业技能培训,确保采矿设计方案安全合理,使充填采矿技术在实际操作当中能够得到充分发挥和施展。当前,我国的矿业开采需求量不断增大,导致了当前的采矿设备和技术已经无法满足采矿行业的需求,不善于结合先进的技术手段来改进设备,从而导致开矿机械的自动化和智能化水平较低,导致了矿业开采的速度和质量不高,因此要加大力度对采矿设备进行研发和实验,加强采矿设备的先进性[2]。另外一方面,传统的采矿管道在运输的过程当中经常出现管道堵塞现象,这一点应当引起工作人员的注意,将排压设备的压力与流量相结合,使填充管道的浓度保持在标准数值之内,是采矿作业安全高效的开展。
2.2充填材料的问题
在进行充填材料的选择时,应当综合考虑到多方面的情况,包括材料的物理和化学性质等,特别应当考察填充材料的骨料和胶结结构,综合考量材料的温度、湿度和抗压力度等多方面的情况,最终再做出筛选,当前的充填材料选择工作尚存在着一些问题,例如物理性质不稳定、筛查机制建设不完善等,这些问题都会导致矿业开采的过程可能会出现采空区塌陷等问题,这些都需要相关领导加强重视。
3充填采矿技术的发展建议
3.1对采矿的技术进行合理选择
在矿业开采的过程当中,如果选择了不恰当的采矿技术,将会产生严重的后果,甚至直接将导致采矿行动的失败,究其根本原因,问题出在工程施工方没有结合开采地区的地质和水文情况进行综合考虑,导致挑选的施工方案不适合此地的地形地貌特征,从而导致矿业工程在开采的过程当中出现过一些问题,使矿业开采的质量和产量下降,矿石的回收率也不高[3]。另外,当采矿地区的地势存在较大差异时,采用了错误的开采方式会导致后续的矿产开发工作也出现一些问题。因此,在这一项技术的实际运用过程当中,首先应当结合开采地区低地质、土壤等实际自然情况制定合适的开采方案,用数据的形式表达出来,结合收集的资料进行自然地理条件的综合分析,定制最为合适的采矿方案,并进行采矿填充技术的筛选。另外一方面,应当从材料源头抓起,加强对采矿填充材料的选购和筛查,把好材料质量关,使得采矿填充材料的质量得到根本性质的保证,使得采矿工作得到完整的基础和物质保障。否则一旦填充材料出现了问题,将会导致采矿填充工作出现严重的质量安全隐患,因此应当将充填材料的安全考察放在首位,之后再对充填工作的技术和环节进行选择和考察,使得过程能够保质保量的完成,制定合理化、具有可操作性的过程实施方案,并进行严格的实验和检查措施,在这一过程中,应当安排专业人员对充填工程的每个环节的安全性和合理性进行评估,保证矿业开采工作在实际工作中能够顺利运行。
3.2加强研发充填材料
当前阶段的充填工作中,充填材料在一定的程度上还能够满足需求,但是我们应当树立忧患意识,使得充填材料的数量和质量能够稳定增长,始终满足社会对于矿业开采的需求,否则在不断进步的社会环境下,很快就会出现供不应求或者捉襟见肘的情况。应当加强对新型充填材料的研发,创新材料的材质和性能,提高填充材料的强度和承载能力[4]。当前填充采矿技术包含的工艺较为广泛,很难做到以偏概全,因此应当采用灵活化的材料开发模式,针对流动性生产进行填充新材料的研究,减小填充采矿的工作难度,提高旧有材料的伸展性和压缩性能,提高填充材料的环保性能,使得矿业开采在满足开采需求的同时兼顾环境保护的需求。同时,应开发高新材料,提高充填物料物理、化学特性,解决堵管、初凝时间、充填周期等问题,进一步提升充填工艺的适用性,使之满足采矿活动的需要。
3.3加强对充填设备的建设
充填采矿工程需要一定的设备和机械来进行作业,因此在一定程度上应当加强对工程填充设备的建设,解决现有的充填机械频繁出现故障而导致的开采效率下降等问题,有关的工作部门应当切实加强对充填设备的建设和研发,结合先进的充填设备制造经验,利用先进技术加强对充填设备的建设和改进,加强机械制造技术的研发和推广,将先进的技术内化为自身的机械制造技艺,加强对我国矿业开采的模式转型,为我国的采矿技术奠定坚实的基础[5]。另外一方面,在充填采矿的管理制度上应当加强建设,突出采矿管理的重要性,使采矿技术得到管理人员的重视,加强安全生产责任意识,为工程建设良好的开采规划,保证相关的工作人员在工作中能够做到兢兢业业,遵守纪律,保证充填采矿工作得以安全运行。
篇3
关键词:矿井施工;组织设计;经济
引言:
矿井施工组织是对矿井各建设阶段的建设顺序、施工方案、组织与管理方式等进行统筹安排。所谓优化就是对上述安排进行定量和定性的分析,研究如何以最少的消耗来组织建设项目的施工,以取得最大的经济效益。现代施工组织设计的核心是以方案优化为重点,以经济效益为中心。因此,经济优化是现代施工组织优化的重要内容。
任何建设方案都反映出一定的经济效果,衡量其经济效果的指标有建设工期、建设投资、建设期盈利以及建设期利息等。施工组织经济优化的目的就是要尽量使这些指标达到最优。
1 矿井建设总工期优化
1.1 矿井建设合理工期的概念
矿井建设总工期是指矿井从施工准备开始至矿井建成为止的全部时间。合理的总工期应该是根据现场的实际条件,采用先进合理的工程进度指标,经过施工组织优化所确定的工期。它是在矿井建设经济效益最大化目标下的最优工期。因此,它不同于传统意义上的最短工期和建造成本的最低工期。合理工期应包括三个方面的含义:一是建设方案技术上的可行性;二是安全上的可靠性;三是经济上的合理性。
1.2 矿井建设总工期合理性分析模型
通常人们希望尽早建成工程项目,使其尽快发挥投资效益。但要缩短工期就必须采取相应的措施,需要增加相应的费用。因此,在确定施工方案时首先要对方案进行成本效益分析,综合评价其经济效果以决定取舍。缩短建设工期的经济收益主要应考虑节省投资和提前出煤两个方面的因素。
1.2.1 投资节省计算模型
投资节省效益主要表现为矿井建设可变费用(人工费、施工机械使用费、井巷工程辅助费、现场经费、企业管理费、建设单位管理费及投资利息等)节约额、建设期贷款利息减少额与扣除措施工程费用增加额之后的动态余额。
如果一个m年建设期的工程项目(甲方案)工期提前m而在(mm)年后建成(乙方案),甲方案逐年投资为乙方案逐年投资为贷款年利率为i,则两个方案在建成时的总投资分别为:
1.2.2 提前出煤效益计算模型
提前出煤效益是指由于工期缩短而使矿井提前建成提前发挥投资效益所获得的利润。若考虑时间价值因素,则至乙方案投产时的利润折现值为:
式中:E为贴现至投产年的利润现值;Et为第t年的利润。
1.2.3 缩短工期方案经济评判模型
令B1表示缩短工期方案的经济效益,则
若B1≥0则说明缩短工期方案在经济上是合理的,应当采纳;反之则不合理,不应采纳。在对所有缩短工期方案都进行经济合理性分析之后,在施工组织设计中采用那些经济合理的方案便会得到合理的建设工期。
2 矿井建设投资优化
2.1 矿井建设投资划分
矿井建设总投资从施工的角度可分为永久工程费用和临时工程费用。永久工程是指那些矿井初步设计提出的为满足矿井投产后的正常生产、生活以及环保等需求所必需的工程;临时工程是指施工企业为进行建筑安装工程施工所必需的生产和生活用的各种临时性设施,一般要在矿井正式移交前予以拆除(井巷工程除外)。
2.2 利用永久工程建井与总投资的关系
为了降低矿井建设总投资,人们提出了充分利用永久工程建井,减少临时工程投资的方案,并在实践中取得了一定的经济效果。但同时也存在一些问题:一是增加了施工准备期的工作内容,加长了准备阶段的工期,使前期投资比重加大,增加了建设期利息;二是有些永久工程或设备在施工企业使用了若干年后,到投产时往往已经处于损坏或半损坏状态,国家或企业不得不进行维修甚至更换新的设备,最终造成总投资的增加,而不是节约。因此,利用永久工程或设备在建设单位又有了阻力,从而造成了大量工程来临膨胀,同样给国家和企业造成经济损失。
由此可见,过多或过少地利用永久工程建井都将造成矿井建设总投资的增加。在施工组织设计中合理确定利用永久设施建井的规模和时间,是确保矿井建设投资最省的重要措施。
2.3 利用永久或临时工程费用要素
(1)拟利用的永久工程造价Ⅰ永、提前建造年数n及利用年数n、使用费C永。一般永久工程造价高于临时工程造价,拟利用的永久工程需要提前施工,永久设备要提前购置和安装,这将导致贷款利息的增加。
(2)永久工程或设备移交前的维修费C维。
(3)临时工程造价Ⅰ临及残值R临。
(4)临时工程或设备使用费C临。
2.4 利用永久工程建井经济合理性评判模型
令B2表示利用永久工程建井方案的经济效益,则
若B2≥0说明利用该永久工程建井在经济上是合理的,否则不宜利用(能使建井工期缩短的除外)。
3 建设期盈利优化
3.1 矿井建设期间盈利的可能性
煤矿建设的特点之一是与矿井配套的单项工程多,如洗(选)煤厂、自备热电厂(或热电车间)、铁路专用线等。这些配套项目既制约矿井的正常生产,又具有独立发挥投资效益的能力。在通常条件下,这些配套项目应与拟建矿井主体的建设进度相适应,最终与矿井同步投产运行。但在下列条件时可提前建设配套项目,提高建设期的盈利水平。
(1)配套项目在技术上可实现提前建设、独立运营;
(2)选煤厂有足够的原料煤来源;
(3)施工电源难以解决或需建造大量的临时输电线路;
(4)公路运输能力低,费用高,难以满足建设需要;
(5)经技术经济论证,提前建设配套项目经济效益较好。
3.2 配套项目提前建设经济分析要素
(1)配套项目提前建设投资额I,建设期生产年数n;
(2)建设期逐年产量Qt(t=1,2,・・・,n);
(3)固定生产成本CF,单位产品可变成本CV,产品综合售价P;
(4)若不提前建设自备电厂,采用临时供电系统所需投资I临电。
3.3 配套项目提前建设经济合理性评判模型
(1)选煤厂或铁路专用线提前建设合理性评判模型。令B3表示提前建设的经济效益,则
评判标准:B3≥0
(2)自备电厂提前建设合理性评判模型。令B4表示提前建设的经济效益,则
评判标准:B4≥0
在矿井建设施工组织设计中,对于那些在建设期间就能够发挥一定经济效益的盈利性工程,应根据现场的实际条件,经技术经济论证后合理安排开竣工时间,使其在建设期间发挥最大的经济效益。
4 建设期利息优化
4.1 施工组织设计与建设期利息
建设期利息是矿井建设总投资的组成部分,与施工组织安排有着密切的关系。建设期利息最低原则是指在资金投入量一定的情况下,通过合理安排,尽量减少建设资金的无效占用时间,使建设期利息达到最低。在矿井建设三类工程网络计划图中,一般非主要矛盾线上的单位工程都有一定的时差。从理论上讲,按最晚开工时间组织施工是利息最低的方案,但因此会降低工期的可靠性,进而影响项目总工期。因此,在施工组织设计中应留有一定余地,并根据不同情况对矿建、土建、设备及安装工程做出不同的安排。
4.2 建设期利息优化分析要素
(1)网络计划中某非关键工程最早开工时间T E S( j )和最迟开工时间T L S( j ) , 则时差Tj = T L S( j )―T E S( j ) (j= 1,2,・・・,n);
(2)网络计划中某非关键工程的投资Ⅰj;
(3)网络计划中非关键工程个数n;
(4)施工组织设计确定的开工时间T D S( j ) , T E S( j )≤T D S( j ) ≤T L S( j ) , 则实际时差Tj= T L S( j )―T D S( j )。
4.3 建设期利息优化评判模型
由于建设期利息的合理性与施工进度计划中非关键工程的时差利用程度直接有关,因此,只需对非关键工程的网络时差利用效果系数K进行计算,即可对建设期利息的优化作出评判。K值由下式求出,即
根据实践经验,对于井巷工程和井下安装工程,若K=0.65―0.75;对于土建工程和地面安装工程,若K=0.75―0.85即可认为施工组织设计在确保矿井建设总工期的前提下实现了建设期利息最低。
5 结束语
对矿井建设项目的总工期、投资、建设期盈利及利息进行了优化给出了各自的定量分析模型,有助于提高矿井建设施工组织及管理水平。
参考文献:
[1] 杨维好等.特殊地层条件下井壁破坏治理与防治技术研究之一[J].中国矿业大学学报.1996(4):1~5.