煤矿建设工程论文范文
时间：2023-03-16 00:37:51
煤矿建设工程论文范文第1篇
在“十一五”末期，煤炭企业结构调整、整顿、关闭工作力度不断提升，煤矿建设工程质量安全监督管理所肩负的责任和使命也越来越大。煤矿工程质量只有进一步增强安全监督管理的预见性和前瞻性，规范矿山建设项目设施条件和建筑工程质量的安全监督管理，同时还要落实国务院对煤矿建设工程质量安全监督管理的要求等，充分发挥监督管理机构的有效作用，只有这样才能为煤矿建设工程质量提供有力措施，才能从源头上预防和降低煤矿建设安全生产事故。可是，因为现在我国的煤矿资源开采和矿井事故时有发生，所以，煤矿建设工程质量安全监督管理受到我国领导和工作人员的高度关注。大家都知道，煤矿开采的地理位置等因素，导致煤矿施工存在的潜在问题非常大，例如深度达、难度强、建设直径大等热点，所以，煤矿工程施工的过程中，煤矿工程的工程量非常大，所以，就出现了施工面积大的现象，煤矿建设工程的施工量大，那么只有施工人员相互配合作业才可以，但是因为煤炭工程施工面积大，施工人员很难配合默契，这就给煤矿建设工程质量安全监督管理工作带来了极大的困难。所以，我们只有规范煤矿建设工程质量安全监督管理才能防止事故的发生，才能保证施工不被打断。因此，对质量安全监督管理工作进行不断的创新，对煤炭企业的可持续发展具有重要意义，为了提升煤炭企业的核心竞争力和经济效益，煤炭企业只有建立专业化、市场化的工程质量全过程控制体系，提升煤矿企业建设工程质量监督管理机制。
二、建立煤矿工程质量全过程控制体系
2.1煤矿工程质量事前控制
（1）以人为本，加强煤矿建设工程施工队伍和施工人员的质量。煤矿建设工程施工人员素质与工程直接挂钩。因此，对建设工程施工人员进行严格的控制。现在，我国煤矿建设工程施工外包队员基本是农民工，施工技术高低不平，安全质量意识存在欠缺。这不仅给煤矿建设工程安全管理和质量控制工作带来挑战，尤其是外包施工单位管理的挑战。
（2）严格控制施工材料质量。煤矿工程建设的材料是工程的重要组成部分。施工单位根据施工图纸的要求，编制工程材料需求计划，上报主管部门审批，供应部门根据要求进行材料的采购。加工制造部门应该根据要求严格施工，技术部门对材料进行严格的校验，不合格的材料坚决不能进入施工现场。
（3）对施工方案、方法和工艺进行质量控制。施工单位必须要按照质量标准、技术和合同编制规范的施工组织设计，施工作业质量计划以及施工质量保证措施。
（4）对工程测量放线进行质量控制。巷道施工测量放线是煤矿工程建设的第一步。施工测量的质量与综合质量密切相关，同时制约着施工相关工程的质量。
（5）控制施工环境和条件准备工作。煤矿施工时在井下进行施工，为了保证施工的正常进行和质量，要对施工作业辅助技术环境、质量管理环境以及自然环境进行严格的质量控制。主要控制施工现场水、电、安全防护措施和职工单位的质量管理、季节性和地质条件变化。
2.2事中控制
（1）监控煤矿施工承包单位的质量管理工作：严格控制施工承包单位工程质量自检系统的监控；监督和帮助施工承包单位完善施工质量控制，将影响工序质量的因素归入质量管理中，督促施工承包单位设立质量控制点，进行质量控制。
（2）施工过程质量跟踪控制：对施工的各个环节进行跟踪检查，监督施工单位的质量活动，如出现材料质量不合格以及施工工艺和操作以及施工人员严重不符合规定时，应交予施工单位解决；控制工序间交换检查。煤矿建设工程关键工序完成后，必须进行检查验收。施工单位自检合格提请检验，检验合格后才能进行下一道施工；建立煤矿工程质量跟踪档案。跟踪档案就是施工质量记录，它包括各分部、各分项工程。在承包单位进行工程队向施工期间应该建立活动记录，包括质检人员的质量建议和批复。对工程在料加工质量跟踪档案和设备安装记录单等等。
（3）煤矿建设工程质量检查与验收。施工单位应对各个工序的产品进行自检，检验各个后提交报告。质量检验人员应该按照国家规定进行校对，在煤矿工程的关键施工，应组织相关单位进行复检，统一检查和验收工作。
（4）煤矿工程事故处理。煤矿工程质量事故处理就是对工程中存在的质量隐患和安全隐患进行排除，让工程产品达到使用的前提，一般煤矿工程质量事故处理应必备以下资料：施工图、质量记录、工程事故调查报告单。
2.3煤矿建设工程质量事后控制
（1）工程竣工验收工作。工程完结后才会进行竣工验收。工程施工单位工程完成后应该先进行自检。自检合格后再提交竣工验收。最后组织相关单位对找图纸设计进行验收工作。并对煤矿建设工程项目质量进行评定。
（2）文件建档。组织审核竣工图以及施工技术资料，最后整理工程技术文件资料进行建档工作。
三、结语
综上所述，煤矿生产是一种特殊的作业，因为煤矿建设工程的地质条件和安全环境等因素，时时刻刻受到自然灾害的威胁，所以，我们只有加强煤矿工程质量，加强煤矿建设工程的质量控制，严格遵守煤矿建设工程质量的各个环节，加强煤矿建设工程的全过程控制才能保证工程质量，实现煤矿建设工程安全施工和生产。
煤矿建设工程论文范文第2篇
1.1对档案管理工作重视程度不够
煤矿建设项目是一个繁杂的系统工程，很多项目在建设过程中都存在对档案管理工作重视程度不够的现象。一方面对项目档案管理工作的重要性认识不足，另一方面对建设项目档案管理工作约束和要求不严，加之煤矿建设项目条件艰苦、人员流动性大、选人困难，造成档案管理人员专业素质不够。而煤矿建设各项工程门类繁多，各参与建设单位之间沟通交流困难，也造成档案资料在收集整理过程中存在诸多障碍。如果单位对档案管理人员的职责监督检查不到位，就会使档案管理工作出现漏洞，甚至造成衔接脱节，严重的会使档案资料流向不明和丢失。在采用传统的档案管理方法进行庞大的煤矿建设项目档案资料时，相关档案管理的规章制度不完善，档案管理的规范性不够，操作流程不标准，项目参建单位之间协调沟通不够，都会给项目档案资料的完整归档带来困难。
1.2未能构建完整的档案管理体系
项目的档案管理机构应当在项目机构建立初期就同步形成，很多煤矿建设工程项目由于地处偏远地区，在建设初期条件艰苦，设施简陋，档案管理机构不能及时建立或者办公设施都没有基本保障，也无法保证档案资料的质量和安全，更与项目建设的信息化技术要求不相适应，无法满足当前现代化矿井建设的需要。近几年，我国飞速发展的采矿技术已经与世界先进水平接轨，因此构建完整的信息化档案管理体系是现代化煤矿建设的基础。
1.3档案资料基础工作薄弱
项目建设与档案管理工作的专业性都很强，在职责不明确和管理松散的项目中，参建的各单位轻视档案管理工作的现象普遍存在；工程技术人员和档案管理人员互相不了解专业和技术知识、工作程序，缺乏对档案管理的实践能力，煤矿建设项目档案的收集、整理与归档工作与项目建设不能协调开展，造成了煤矿建设项目档案工作滞后，影响了工程各方面对项目档案资料的利用工作，工程项目管理和技术文件资料有时存在分散、损坏、丢失等各种现象，这样就制约了工程项目的正常施工和档案管理工作的规范管理。
2做好煤矿建设工程项目档案管理的四点建议
2.1充分重视煤矿建设工程项目档案管理工作
在企业投资建设项目中，煤矿建设项目属于政府核准类别。尽管近两年国家对煤矿等能源类建设项目的核准审批在逐渐放宽，但按照国家相关核准项目的审批制度和要求，从项目前期论证，到项目支撑性的文件设计审批，均有严格规范的制度和约束条件。同样在煤矿建设项目实施的过程中，煤矿监管部门对工程施工的过程及竣工投入使用，都有全过程的监管和监督。作为特殊工程项目的煤矿建设工程，其使用寿命少则几十年，多则上百年，档案管理工作是其工程项目全面管理的基础，也是项目顺利实施和产生效益的根本保障，因此，煤矿建设项目的档案管理工作就显得尤为重要，必须自始至终重视项目档案的管理工作。对具体的煤矿建设工程项目而言，要求各级领导要高度重视煤矿建设项目档案工作，工程项目从实施初期，项目负责人就应当指定专人负责图纸、文件、声像记录以及计算数据等资料的收集、管理工作，制定明确的岗位责任制及考核奖惩办法。项目负责人在抓好工程质量和安全生产的同时，要有注重档案管理的思想意识，把工程项目的档案管理工作纳入日常工作的管理当中，调配业务素质好、责任心强的人员负责档案管理工作，同时要在设施配备上给予支持，使档案管理有必要的经济保障。要积极组织档案工作人员参加档案管理方面的培训，为档案工作的开展创造良好的条件，为企业发展和建设做出应有贡献。
2.2加强煤矿建设工程项目档案管理工作的组织领导
煤矿建设项目管理要做到各系统和各单位步调一致、协调统一，项目业主即建设单位是整个过程项目的统领者，因此对项目的档案管理也要统一归口在建设单位的档案管理部门。建设单位的档案管理人员有责任和义务对参与建设的各部门和各单位的档案管理工作进行指导和监督，做到上下协调，并与过程施工建设同步。建设单位的档案管理部门还应当定期组织参建单位有关人员进行档案业务培训，统一安排部署档案整理组卷的规范和标准，对有关人员普及档案管理的知识，同时档案管理人员也能通过沟通和交流获得工程建设方面的信息和专业知识。建设单位应当建立档案管理人员的信息系统，明确各自的工作职责，加强监督和考核，建立和健全各项规章制度。
2.3加强煤矿建设工程项目档案资料的收集和整理
收集归档是档案工作最基础、最薄弱的环节。切实加强对项目档案、材料的收集，确保档案完整、齐全。项目竣工后，档案管理人员必须全面完成文件材料的清理、归档工作。参建单位必须依据标准和规范组织档案资料的归档整理，在工程完工后，要及时将档案移交给建设单位；建设单位在项目竣工验收前，应当组织并申请档案部门进行项目档案专项验收，待项目档案通过专项验收后，建设单位方可组织项目的竣工总验收；建设单位的档案管理部门必须全过程参与项目的各单项竣工验收和项目竣工总验收。其职责就是在参加验收的过程中严格把关，并审查各项档案资料是否合格。在监督检查各项竣工档案资料时，要重点检查各项归档材料中图纸和实物的相符性以及签字手续的完备和真实性。对查出的问题要记录在案，并及时跟踪到底，确保问题最终解决，为项目档案的质量负责。
2.4规范档案管理制度建设
由于国家产业政策不断调整，煤矿建设工程的规模和技术也得到了迅猛发展。近年来煤矿建设工程项目多以系统繁杂和技术装备先进而成为当地经济发展过程中引人注目的投资项目，做好项目档案的管理工作是保障项目建设顺利实施的根本保证。建设项目档案管理相关制度的建立和落实，是科学有序的档案管理工作的保障。在项目实施过程中签订的各项合同，应当把档案管理的有关职责约定明确，要在合同中提出档案归档的要求和标准，明确竣工移交档案资料的数量、时间和质量要求，并将其与工程款支付相挂钩，形成严格的约束机制，从而确保工程施工档案归档工作有序规范地进行。档案管理人员应爱岗敬业、认真踏实，做好建设项目档案管理工作，在项目建设期间，大力提升自己的业务素质和专业技能，对档案管理工作认真负责，让档案在项目中发挥重要作用，同时适应档案信息化建设和项目建设的需求，推动项目档案管理提高到新的水平。
煤矿建设工程论文范文第3篇
关键词：采空区、墩台式支撑法、可行性论证
某焦化电联产资源综合利用建设工程拟建规模为年产铸造型焦96万吨及化、电联产工程。
建设工程的厂房砖混结构采取条形基础，钢架结构采用独立基础，焦炉等大型建筑采用钢筋混凝土构架式基础，各拟建（构）筑物基础埋深2.5~7m，基底平均压力60~250KPa。
1.工程地质体特征
按其工程地质性质，厂区内岩土体可分为如下五种工程地质体。
（1）土体
主要为厂区地表第四系中更新统松散土体，成份为粉质粘土、粉土、细砂。厚度一般为4.50～60.00m，平均厚度为26.43m。
（2）强风化岩体
属侏罗系直罗组地层，主要分布于土体之下，新鲜基岩之上。风化带厚度一般在基岩顶面以下9～12m，平均厚度约10m。风化岩体质量指标RQD一般仅有50.5～53％。其饱和抗压强度一般8.6MPa，顺层抗剪强度0.9～1.2MPa，垂直抗剪强度3.1～11.30MPa。
（3）软硬互层岩体
属侏罗系延安组地层，岩性主要为泥岩、砂质泥岩、薄层粉砂岩、砂岩，是煤系地层的主要岩组。为典型的层状结构，产状近水平。岩石遇水易发生泥化、崩解、碎裂。水稳定性泥岩较差、砂岩较好。该组岩石软化系数一般小于0.7，饱和抗压强度一般17.4～72MPa之间。
（4）坚硬砂岩体
属侏罗系延安组地层，岩性主要为细中粒砂岩，以泥质胶结为主，少量为钙质胶结。它们多为煤层间接顶、底板。软化系数一般0.67～0.81，在难、易软化临界值左右，饱和抗压强度一般大于32.8MPa。
（5）煤岩
主采煤层，层状结构，其饱和抗压强度为6.6～38.2MPa，平均17.9MPa，顺层抗剪强度1.2～2.7MPa，垂直抗剪强度3.1MPa。
2.采空区基本特征
拟建厂区位于煤矿采空区正上方，局部位于未开采的煤矿之上。煤矿目前正在开采之中，采空区体积约500000m3。
该煤矿属于低瓦斯煤矿，煤层近水平，赋存稳定，开采条件极其优越。煤层埋深80－196m，平均埋深100m，厚度3.2-3.8m。顶底板岩石为软硬兼互层岩体。
该煤矿硐口位于沟谷中，采用水平巷道机械运输，房柱式开采。煤矿的运输主巷道从场地东南角呈东南－西北穿过。巷道宽3~3.5m，高3~4m，巷道维护较好。采房规格不一，以采四留四――采七留八为主，目前正在开采区采用采七留八方法开采。采空区保安煤柱大小不一，主要断面为4×4m~8×8m。
该煤矿采空区的面积较大，分布不规则,但由于该煤矿采用房柱式开采，井下保安煤柱维护较好，所以采空区目前基本稳定。
3.采空区稳定性评价
3.1 特殊地质条件、地质环境具有诱发采空区发生塌陷变的可能性
根据岩土工程勘察报告和地质灾害评估报告，此处无大断层及构造破碎带，不存在古滑坡体等不良地质体。但随着保安煤柱和采空区顶板岩体的风化和浸水软化，发生采空区塌陷的可能性较大，将直接危及地表工厂的安全。
3.2 煤柱的稳定性评价
对于房柱开采的煤矿采空区，煤柱的稳定性是保证其采空区稳定的主要决定因素；煤柱的稳定性主要取决于煤柱应力和煤柱强度，当煤柱应力超过煤柱强度时，煤柱将会失稳破坏。可用安全系数来评判煤柱的稳定性，安全系数一般应在1.5~2.0之间。
煤柱支撑的总荷载可按下式计算：
式中：p为煤柱支撑的总荷载；
、 分别为煤柱的长和宽；
、 分别为煤柱两侧采出的长和宽；
为覆岩平均重力密度；
H为覆岩厚度；
煤柱强度：准确的测定煤柱的强度是很困难的，最好的方法是进行现场测试。在无法进行现场测试时，一般情况下采用煤柱计算公式计算，如欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式、荷兰德（Holland）公式等，通常多采用欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式。
欧伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式：式中：为煤柱强度；
现场临界立方体煤柱单轴抗压强度；
W，h分别为煤柱的宽度和高度；
经过计算可得，最不利状态下煤柱的稳定在0.93～1.16之间，煤柱的稳定系数未达到1.5～2.0，即场地未达到稳定状态，需要对采空区进行处理。
4.治理方案比选
采空区的治理方案主要可选用的治理方案有墩台式支撑、注浆充填、煤矸石或矿渣充填三种方案。三种方案优缺点分析如下。
4.1墩台式支撑法
（1）墩台式支撑法治理原理：在采空区内砌筑浆砌石墩台，对采空区顶板提供直接支撑，由浆砌石墩台、保安煤柱、采空区顶板共同承受上部岩土体和拟建工程的荷载。
（2）优点：
①浆砌石墩台强度高，直接作用于顶板，治理效果最好，采空区塌陷得到彻底根治。治理后地表不存在基础沉降或仅有极小的沉降量，可以满足拟建工程对基础沉降量的严格要求。
②施工工艺简单，方便施工，便于操作。
③治理成本低，经济效益高。
（2）缺点：
①浆砌石施工，以人工作业为主，施工速度较慢。
②仅适用于采空区未塌陷，或局部塌落的矿井。
4.2注浆法
（1）注浆法治理原理：采用全充填压力注浆法。采用钻机造孔，将细粒充填材料与水的混合料浆液用注浆泵在压力作用下注入地下，使之在采空区固结为结石体，用以支撑上覆岩层。常用充填材料有：细石混凝土；水泥砂浆；水泥、粉煤灰；水泥、粘土，等等。
（2）优点：
①施工采用机械化作业，施工进度快。
②充填材料可因地制宜选取，灵活多样。
③地表作业，施工安全方便。
（2）缺点：
①存在一定的沉降量，仅适用于对基础沉降量要求不严的一般建（构）筑物和场地。
②治理成本高，经济效益低。
③各种充填材料具有一定的适用特点，应用受其应用特点和效果限制。细石混凝土适应面较广；砂浆适用于已经塌陷和较小的采空区；水泥、粉煤灰适用于一般建（构）筑物和场地；水泥、粘土适用于的裂缝封堵和一般的地下空穴。
4.3固体充填法
（1）固体充填支撑法治理原理：因地制宜选用固体渣料，采用机械运输采空区充填，利用其自重和机械压实。充填体直接支撑顶板，承担煤柱和顶板的剩余应力，以控制顶板和覆岩变形和塌陷，以保证采空区上方场地及建筑物的安全。
（2）优点：
①成本最低，经济效益高。
②充填材料为废弃物，治理采空区同时对周边环境得到有效整治，经济环保。
（3）缺点：
①充填体上部的压实施工困难，压实度控制难度较大。
②治理效果较差，有一定的沉降量，适用于上部建筑物对基础沉降要求宽松的工程。
4.4方案比选
治理方案直接工程费经济分析对照表
通过上述三方面的对比，墩台支撑治理方案最佳。通过治理可满足拟建工厂对基础和沉降量的要求，也能保证矿山的正常生产，同时，治理费用也最为经济。也达到了治理工程“安全可靠”“便于施工”“经济合理”的目的。
5.结论
通过对采空区多种治理方案优缺点和治理费用的比选，认为墩台式支撑治理方案，安全可靠、方便施工、经济合理，是本治理工程的最佳方案。
参考文献
[1] 赵树德 廖红建 王秀丽 土力学 高等教育出版社 2001
[2] 杨位光 地基及基础 中国建筑工业出版社 1998
[3] 孙超.薄景山.孙有为 采空区沉陷研究历史及现状 [期刊论文] -防灾科技学院学报2008(4)
[4] 刘科伟.李夕兵.宫凤强.刘希灵.王卫华 基于CALS及Surpac-FLAC3D耦合技术的复杂空区稳定性分析 [期刊论文] -岩石力学与工程学报2008(9)
[5] 杨为民.向灵芝.李铁军 邯郸-涉县段高速公路沿线煤矿采空区地表沉陷的定量预测 [期刊论文] -北京工业职业技术学院学报2008(01)
[6] 胡海峰.赵阳升.康建荣.梁卫国 煤矿采空区跨度和延续时间与地面残余变形的相关规律及实证 [期刊论文] -岩石力学与工程学报2008(01)
煤矿建设工程论文范文第4篇
【关键词】深厚表土层；井筒建设；影响因素；控制方法
引言
煤矿井筒在建设过程中施工条件复杂，工程技术要求高，受地质、水文等众多因素的影响，工程质量瑕疵和建设速度缓慢是井筒建设中的常见问题。由于建井时间长，工程建设进度难以准确估计，设计依据的地质情况经常与估计的不符，因而影响井筒的掘进速度和工程量。如何提高井筒工程建设速度，成为新建矿井过程中的关键问题。本文总结了设计施工方面对建井速度的影响因素，并以某矿为例，探讨了矿建设计方案的选择，并提出施工技术的改进措施。
1 设计施工对建井速度影响因素
1.1 施工技术
先进的冻结技术为快速施工奠定基础。虽然我国是采用地层冻结法凿井穿过含水层和不稳定的松散层最多的国家之一，但是由于黄淮地区表土层厚达400m～700m，采用冻结法施工建井穿过深厚土层，在冻结技术方面将面临世界性难题。同时根据以往冻结法成井穿过厚表土层的施工经验，在厚层粘土段，特别是在深部含水量低、具膨胀性的厚第三系粘土层段，由于其中的水大都为吸附结合水，冻点低，冻土强度低，该段井筒施工时，常发生冻结管断裂，开挖时冻结井壁位移大。
1.2 冻结质量
井筒的冻结质量对建井进度也有很大影响。以前冻结井开挖时间，以水文观测孔内的水位有规律上升并溢出孔口，确认冻结壁己经交圈后即可开挖。但过早开挖，会造成冻土墙未进入荒径，易发生片帮。随着冻结深度的加大，在深部厚粘土层中冻结管断管事故明显增多。断管严重危及工程安全，甚至导致工程失败，严重阻碍了井筒的建设进度。因此，如何保证井筒冻结质量，成为提高建井速度的一个重要问题。
1.3 设计方案
矿井设计方案直接关系施工的速度，为缩短工期，减轻企业的还贷压力，矿井建设，尤其是保障井筒建设速度最为重要。立井井筒工程量一般只占整个井巷工程量的2%～3%左右，但施工期一般要占矿井建设周期的40%～50%，工程施工时间比较长，所占比例较大，建设速度较慢，这也是整个矿井建设工程速度上不去的重要原因之一，因此矿井设计方案的选取对建井速度有重大影响。
2 矿建设计方案优选
设计方案的选择直接关系矿井建设的速度和企业效益。地质条件越复杂，在井筒建设工程中所采用的技术和施工工艺要求就越高，矿井设计方案就要越慎重。针对黄淮矿区表土层厚，矿井井筒松散层厚度大且含有大量的强膨胀性钙质粘土层等特点，容易导致施工方案变更。以该矿为例，该矿井表土深度582.7m，冻结深度702m；井筒冻结表土段最大荒径为11.3m，该矿在2006年7月22日主井井筒施工至685m进行冻结段套壁施工，后来因变更施工方案，掘进单位在2006年7月22日开始探水注浆施工，为加强该井壁结构的设计管理，大致可以做出3类6个方案进行比较。
（1）方案一：采用铸铁丘宾块复合井壁，内外井壁厚度均约500mm，中间加塑料薄板，铸铁丘宾块用于内层井壁下部地压大的地段，混凝土强度等级最高为C60；
（2）方案二：采用钢板混凝土复合井壁，内外井壁结构尺寸与方案一基本相同，不同处是用M16n钢板代替铸铁丘宾块；
（3）方案三：采用高强度混凝土等厚断面结构，内外壁之间夹l00mm厚沥青缓冲层，混凝土最高强度等级为C60；
（4）方案四：断面结构同方案三，混凝土最高强度等级为C70；
（5）方案五：采用高强度混凝土变断面结构形式，双层井壁中间夹有塑料薄板，外壁混凝土最高强度等级为C45，内壁馄凝土最高强度等级为C50；
（6）方案六：井壁结构形式与方案五相同，但混凝土最高强度等级不同，外壁最高强度等级为C50，内壁内壁混凝土最高强度等级为C70；经过技术经济比较，一、二方案施工难度较大，投资高，三、四方案掘砌工程量大。考虑到目前的施工工艺和技术，为确保矿区矿井的井筒能安全施工，确定采用方案五。从而在建井过程中避免了冻结法施工井筒过强膨胀性钙质粘土层时冻结管断裂事故的发生，在深厚表土井筒冻结法施工中创造了很好的成绩。
3 施工技术改进
3.1 技术总体思路
深表土冻结井筒的施工，如果冻结段采用常规的风镐与抓岩机配套的掘进方法，将会因施工速度上不去而造成过多的冻土进入荒径，并且施工速度越慢冻土进入荒径的越多甚至冻实，形成恶性循环，因此选择有效的冻土挖掘和破碎方法是提高冻结段施工速度的有效途径。借鉴地面土石方工程中利用挖掘机挖（装）土和破碎硅的成功经验，经过论证，确定选择美国进口CX55B型挖掘机用于井下冻土的掘进施工，技术上是可行的。
3.2 配套掘进技术核心
小型挖掘机（CX55B型）放置在井下工作面，通过履带式行走机构在工作面移位，利用动臂操作挖斗挖土和刷帮（或操作破碎锤破土），并将土集中在吊桶附近以利于装罐（也可辅助装罐）；吊盘上安装一台中心回转式抓岩机，负责将挖掘机集中的土装入吊桶。通过挖掘机司机和抓岩机司机的密切配合辅以专职人员的统一指挥，两种设备在工作面实现“双机配合”，挖土与装罐同时进行，共同完成冻结段土层的掘、装作业。
3.3 挖掘机的上下井运输
挖掘机的外形尺寸较小，其中机体长×宽×高=2480×1960×2600mm，只要把动臂拆除，基本可以通过封口盘、固定盘和吊盘，但吊盘喇叭口需做特殊处理：只要把动喇叭口钢梁的布置应满足挖掘机通过的要求，运输时还需拆除喇叭口和部分吊盘铺板。挖掘机上下井时，拆除动臂，利用钩头提升出井或下放到工作面。如果井筒开挖时就使用挖掘机，可以将挖掘机从一开始就放在井筒内工作，省去了一次向井下运输的环节。
3.4 挖掘机的站位与移位
井下空间狭小，吊桶、挖掘机、抓岩机、施工人员互相影响，挖掘机又占用工作面较多的空间，因此挖掘机站位必须合理。站位原则是避开吊桶、远离吊桶、靠近井帮（或外层井壁）、挖掘范围大并利于刷帮、利于把土集中在吊桶附近（最好是两吊桶之间）。较为理想的站位点是两吊桶连线的垂直线上并靠近井帮或外壁，如抓岩机下方或对侧等。挖掘机在井下行走路线是绕圈（距井壁或井帮约0.5m）行走，不宜在井筒中间穿行，其原因一是水位观测孔多布置在井筒中心位置，影响挖掘机行走，二是绕圈行走时挖掘机与吊桶、抓岩机的相互干扰最小，便于双机配合作业。
4 结束语
加快煤炭基建速度，特别是要加快建井速度、缩短建井工期，这不但能早出煤、多出煤，而且也是煤矿建设中的最大“增产节约”。据估算，一个大型矿井（300一400万吨）如能提前一年建成，其辅助车间及企业管理费用等就可节约400～1300万元。本文找出了影响矿井井筒建设进度的因素，并对这些影响因素进行了分析，对煤矿矿井建设具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]梁袁，赵久良，潘怀南.“三同时”建井新技术在刘庄煤矿的应用[J].建井技术，2003（3）.
[2]洪伯潜.我国深井快速建井综合技术[J].煤炭科学技术，2006（1）.
作者简介：
煤矿建设工程论文范文第5篇
关键词：液压 煤矿机械 煤矿工程机械 故障 研究分析
概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，都称为工程机械。
它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设等领域。因此，工程机械是中国装备工业的重要组成部分。而煤矿工程机械主要是用于煤矿的采掘、支护、选煤等生产过程的矿山机械。
液压传动是一个在各行各业都不可缺少的系统，随着机电液一体化的发展，液压水平的高低，直接成为衡量工程机械技术性能的重要指标之一。自20世纪90年代以来，煤矿开采进入了一个新的发展时期，近年来，液压技术迅速发展，液压元件日臻完善，使得液压传动在煤矿工程机械传动系统中的应用突飞猛进，液压传动所具有的优势也日渐凸现。为了井下煤矿开采安全，现在的煤矿机械大部分设备均采用液压动力，可想而知，液压传动在煤矿开采中发挥了巨大的功用。
液压传动优点虽然很多，但无论是在露天开采的煤矿机械，还是在井下开采的煤矿机械，由于工程环境差、运转负荷大等多个因数的影响，其故障时有发生，故障的诊断与排除也较为复杂 ，本篇论文将针对煤矿工程机械液压系统的主要环节作故障研究分析。
一、 液压主要构件故障及排除方法
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。在煤矿工程机械中的液压系统的故障主要出现在动力元件、执行元件、和控制元件上。下面分别针对以上三种液压系统元件做故障分析：
1、液压泵
液压泵是液压系统的动力元件，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，液压泵是液压系统的心脏，它一旦发生故障就会立即影响系统的正常工作。液压泵主要故障分析及解决方法见表1。
2、液压缸
和液压马达一样，都是液压系统的执行元件，它的动作，直接决定了液压系统的工作结果。液压缸主要故障分析及解决方法见表2。
3、液压阀
液压阀是一种用压力油操作的自动化元件，是液压系统中的控制元件，它通常与电磁配压阀组合使用（也有手动控制） ，可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。液压阀分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。根据煤矿工程上普遍使用溢流阀，换向阀构成的简单阀站，现分别作相应的故障分析及处理办法，见表3、表4。
二、系统温度过高造成的液压系统故障分析
温度过高，对液压系统是致命的危险，液压油（液压系统的血液）的加速变质，会大幅度的缩短液压系统元件的使用寿命，因此，控制好液压系统温度，就能延长液压构件的使用寿命，降低煤矿开始的生产成本。煤矿工程机械中的液压系统温度过高解决方法有：
1、在系统工作时，多余的油液尽量避免或减少从溢流阀中溢流回油箱，此时可采取以下措施：多余的油液自动低压卸荷，是高压油低压卸荷回油箱；用变量泵供给相应的油量。
2、合理选择控制阀：液压油经过阀体的压力损失要远远大于管路中的压力损失，阀体内部结构复杂，液压油经过阀体时会产生较大的热量。因此，在满足煤矿机械工况的情况下要尽可能选配压力损失较小的控制阀。
3、对冷却系统进行排查，更换或清洗过滤器，检查冷却水系统压力。
结语
一个液压系统的好坏不仅取决于系统设计的合理性和系统元件性能的的优劣，还因系统的污染防护和处理，系统的污染直接影响液压系统工作的可靠性和元件的使用寿命，据统计，国内外的的液压系统故障大约有70%是由于污染引起的。在煤矿开采过程中的污染是较为严重的，煤矿机械中的液压系统故障主要来源于污染，因此，控制和防范污染是保证液压系统使用寿命的关键所在。在污染较为严重的位置，对液压系统的隔绝保护是比较理想的防范举措。防患于未然才是最好的方式，维修和处理故障是最坏的选择。为了使煤矿工程机械中的液压系统故障降低，不仅仅要通过技术知识来提高维修工人的基本技能，而且要通过管理从而有效的克服一些基本的污染问题！只有管理和故障处理相互相成，才能更好的将煤矿工程机械中的液压系统维护好，才能更好的为煤矿开采服务！
参考文献
[1]刘忠，杨国平；工程机械液压传动原理、故障诊断与排除；机械工业出版社；2005.
[2]王盟，王友刚，杨洪波；工程机械液力传动系统油温过高的分析与控制[J]；工程机械；2002年10期.
煤矿建设工程论文范文第6篇
关键词：全日制专业硕士；培养模式；安全工程；课程体系
中图类分号：G643.0 文献标识码：A
0 引言
2009 年硕士培养模式从以学术型为主向以应用型为主转变，开始将应届本科生纳入应用型硕士的招生范围。[1-2]。2010 年 4 月 26 日教育部下发了《关于开展研究生专业学位教育综合改革试点工作的通知，教研函[2010]1 号》，提出了引导不同类型研究生合理定位，支持部分高校先行试点，选择部属高校和地方高校各 30 所左右确定为综合改革试点单位。国内各工科院校开始增加全日制专业型硕士，减少学术型硕士，在五年内使全日制硕士专业学位研究生和学术型研究生的比例要达到 1∶1[3-5]。2011 年，针对国家有关行业领域特殊需求的高层次专门人才的迫切所需，根据“择需、择优、择急、择重”的原则，安排少数办学水平较高、特色鲜明、能够服务国家战略发展需要且在人才培养方面具有不可替代性的地方高等学校，开展了“服务国家特殊需求人才培养项目”试点工作[6]。这一系列对硕士研究生培养模式的改革对于应用型人才的有效供给意义深远。然而，在改革的具体实施方式上，由于全日制硕士专业学位研究生的教育和培养处于探索阶段，没有成熟经验，需进一步探讨和完善。在明确各专业领域培养目标的前提下，结合自身特点和存在的问题，制定与之相适应的创新培养模式是十分必要的。
1全日制专业硕士培养模式的不足
1.1培养定位不明确[7]
教育部对专业硕士和学术硕士制定的培养目标不同，培养模式也应该不同。高校在制定专业硕士培养模式上，相对于学术硕士的培养，也进行了一些改革，如：实行校内校外双导师制；强调理论与实践相结合，提倡案例教学；加强专业实践教学环节等。这些思路是好的，但是在实际执行过程中很难做到。比如校内校外双导师制，有些院校聘请企业专家做校外导师，但是种校外导师的聘请多流于形式，没有起到实质性作用。再如课程设置强调理论与实践相结合，提倡案例教学。学校制定新的专业硕士培养方案并不难，难的是具体执行，在时间安排、培养成本上都存在问题。还有在校外实践基地的建设过程中，同样存在着严重的形式化，有的学校仅是在某些企事业单位门口挂牌了事，学校跟企事业单位之间并未建立有效的联系机制。目前，全日制专业硕士和学术硕士培养模式的不同仅仅局限于学校制定培养方案的不同，在实际执行过程中，全日制专业硕士和学术硕士培养模式差不多。
1.2准入制度不完善[8]
目前许多专业学位研究生的培养院校招生定位不明确，混淆学术性学位与专业性学位，专业学位研究生的培养过多的借鉴学术性研究生的培养经验，过分强调笔试而对实际能力的考核不重视，没有体现出专业性的特点。另外，许多培养单位盲目追求招生数量，不认真进行审核，不重视复试的作用，复试流于形式，不符合要求的人挤占名额，导致生源质量不高。
1.3学位论文质量不高[8-9]
大部分学校的课程体系基本上都是沿用学术型研究生教育课程体系，以传授理论知识为主，缺乏研讨、案例、实践观摩等和实践结合的教学方法，使专业学位研究生出现了“学术化”的不良倾向。专业学位研究生缺少具有针对性的教材，教师在教学中使用学术性研究生使用的教材，而这部分教材理论知识强但实践性较差，缺乏来自一线的实例，不利于其学习。造成了专业学位研究生的理论知识与专业技能普遍不高。专业学位研究生学位论文还存在着较大问题，突出表现在选题缺乏针对性，偏向于学术性而缺乏实践性，创新力不够，不能联系实际等。据统计，近半数以上的专业学位研究生的学位论文不符合培养目标规定的要求。
2 专业硕士与学科硕士的区别
学术学位硕士研究生偏重于培养学术型高层次科技人才，对基础理论要求比较高，学生的研究项目侧重于理论研究，要求学生在理论上有所创新。在三年的研究过程中，要求学生不仅要掌握宽厚的基础理论知识，而且要求学生在深入实践的同时加强实验室实验研究，工科学术型硕士研究生多数要求运用数值模拟、相似模拟实验，探索研究对象的内在机理和内在规律，建立理论性较强的数学模型和理论体系，从而达到项目的研究目的[10]。改革开放以来，这种培养模式几乎没有大的改变。培养模式与国家经济建设及社会发展需要大量工程人才的环境不相适应，由于办学定位脱离实际需求，一些企业或行业急需的高层次工程应用型人才严重匮乏，同时一些硕士毕业生又很难找到理想的工作，难以发挥作用。主要问题在于学术型研究生缺乏工程实践能力和工程创新意识、专业面狭窄、动手能力差、综合素质低下、所学知识陈旧，在激烈的人才市场中缺乏竞争力。
专业学位型硕士研究生强调培养具有“工程策划、工程设计、工程组织、工程管理”的应用型高层次工程技术人才。要求学生基础理论有较强的针对性，尽可能缩短理论学习时间，更多的投入工程实践，在实践中求创新，培养其在工程建设中的协调能力，毕业后可直接服务于工程实践、服务于国家经济建设。由于我国经济建设处在高速发展期，对专业硕士需求量很大，培养具有综合实践能力、适应特定行业需求的专业硕士是摆在工科院校面前的紧迫任务。
3 全日制安全工程专业硕士培养模式构建
河南工程学院是以煤矿类专业为主的高校，结合我国煤炭工业和河南省煤炭工业发展的实际需要和人才需求状况，安全工程专业硕士以服务煤炭行业为主，其培养目标就必须突出煤炭特色。要求学生在理论基础、专业技能、实践能力、创新能力等方面必须适应煤矿安全生产的特点，因此，在生源组织、主干课程设置、实践环节设置、论文设计要求、教学方法改革、导师配备形式等方面也必须适应煤炭特色[11]。
3.1 安全工程专业硕士办学定位原则
3.1.1注重特色原则
煤炭行业是一个环境特殊的高危行业，存在大量的危险有害因素，安全事故频发。灾害的预防与控制需要有专门的知识、技能、方法和手段，需要特殊技术装备、采取的安全技术措施又不同于其它行业，以煤矿安全为主的安全工程专业硕士必须坚持安全科学，突出煤炭特色，学生所掌握的知识和技能必须具备煤矿安全生产和灾害治理能力。
3.1.2产学研结合原则
学生要掌握煤矿安全生产知识，管理好煤矿企业，保证煤矿安全高效生产，尽可能减少事故发生或把事故控制在萌芽状态，防患于未然，就必须深入煤矿生产实践，结合煤矿实际需要，走产学研结合之路，开展工程项目研究，解决工程实际问题，在生产实践中获取“工程策划、工程设计、工程组织、工程管理”的综合能力。
3.1.3工程创新原则
我国煤矿开采条件差，基础装备水平低，灾害事故多发，许多自然灾害的发生机理和内在规律还没有完全揭示，有待于在工程实践中去探索，煤矿开采的综合技术水平与发达国家相比还存在较大差距，要使我国煤炭工业得到快速发展，缩小与发达国家差距，就必须培养学生的工程创新能力。
3.2 课程设置
在生源组织方面强调以现场具有一定工程实践经验、具备本科或同等学历的现场工程技术人员为主，以矿业类主体专业应届本科或同等学历者为辅，主干课程根据煤矿生产实际需要设置，以基础理论和专业技能培养为主，强化工程过程训练。学生从实践中来，经过短期理论学习（8个月左右），直接参与煤矿建设工程、技改工程和安全工程实践（16个月左右），通过工程实践，强化学生的工程实践、工程组织、工程管理的能力，培养其专业技能和创新能力，通过毕业答辩，毕业后再回到煤矿生产实践中去，充分体现“实践-理论-实践-再实践”的产学研发展之路。
安全工程专业硕士的培养必须强调工程创新，这种创新是通过理论与实践相结合的形式，让学生在理论学习和工程实践中磨练得来的，因此，培养方案中每一个环节都必须重视工程创新能力的培养。
安全工程专业硕士主干课程的设置采用动态化管理，根据煤矿工业技术发展水平和煤矿安全生产实际需要及时进行增减调整。
3.3 强化企业导师、推进双重导师
为加强学生创新能力培养，建立专职导师和兼职导师“双重导师制”，专职导师从具有高级职称的专职教师中遴选，兼职导师由学生实践矿井单位的兼职教授中遴选。学生在校期间以专职教师授课为主，根据需要聘请知名技术专家到校讲学，强调讲授内容的科学性、前瞻性和实用性[12]。学生在校期间学院就开始为学生选择煤矿安全工程项目和实践单位，学生也可以提前与项目接触。学生深入实践之后直接参与实际安全工程项目的“策划、设计、组织、管理和施工”，通过一个工程循环的实践，达到培养目标要求。
3.4 论文选题
学生的论文选题必须紧密结合煤矿生产实践，与煤矿安全工程项目配套进行。走产学研结合之路，以工程创新和解决煤矿面临的技术难题为目的，重点培养学生的综合创新能力。根据目前煤矿开采技术条件和技术发展要求，学生选题有以下几个方向：
3.4.1矿井通风与瓦斯防治
随着开采深度的增加，煤矿受煤与瓦斯突出威胁越来越严重，高突矿井所占比例越来越大，瓦斯含量和瓦斯压力越来越高，瓦斯综合治理技术是煤矿安全生产中的重大技术难题。瓦斯综合治理工程主要包括瓦斯赋存与涌出规律勘察工程、瓦斯区域预测及瓦斯地质勘察工程、煤与瓦斯突出防治工程、瓦斯监测监控工程、瓦斯抽采技术工程、矿井通风控制与调节工程等。
3.4.2矿井水灾防治
水灾是威胁煤矿安全生产的自然灾害之一，随着煤矿开采深度的加大，水文地质条件越来越复杂，水害威胁越来越严重，煤矿高压突水、老空区积水、断层溶洞突水等是煤矿防治水工作重大技术难题。防治水工程主要包括矿井水害动态监测与管理工程、水文地质规律探索工程、水文地质条件的物探与钻探工程、华北型井田底板水注浆加固工程、各种类型突水的快速注浆封堵工程、重大突发性水灾事故的抢险救援等。
3.4.3矿山压力与岩层控制
随着开采强度、深度的增加，井下巷道、采场和硐室所承受的矿山压力越来越大，巷道支护越来越困难，一些深部开采的矿井冲击地压现象越来越明显，这就给矿山压力分析与控制带来了新的技术问题。部分矿区软岩巷道变形和冲击地压危害已经成为煤矿安全生产的重大制约因素，探索深部矿压分布规律、冲击地压发生机理等是目前需要亟待解决的重大技术难题。
3.5 培养基地的建设
为了保证学生产学研工程的顺利实施，河南工程学院将依托河南煤化工集团、中平能化集团、郑煤集团三个大型煤炭企业集团建立三个安全工程专业硕士生联合培养基地，为学生走产学研发展之路创造条件，同时为学生就业、学以致用提供机会。
4 结语
以培养高级应用型人才为宗旨的全日制专业学位研究生正在快速发展。目前的培养模式不能完全适应专业型硕士的培养，专业硕士人才培养模式需要多年的积累不断完善，需要几届学生的培养才能逐步形成，也需要随着经济社会的发展不断更新和提高。因此，专业硕士人才培养模式的探讨也是工科院校一项重要的长期工作。
参考文献：
[1]孙阳春，王富荣，李瑨孺.应用型研究生教育对导师制度的挑战与对策[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2010，（12）.
[2]黄宝印.我国专业学位研究生教育发展的新时代[J].学位与研究生教育，2010，（10）.
[3]魏国营，贾天让. 矿业类全日制专业学位硕士培养模式探讨[J]. 中国电力江教育，2012，（26）：18.
[4]胡娟. 煤炭高校全日制专业学位研究生培养模式探索[J]. 煤炭经济研究，2010，30（ 9） ： 96-98.
[5]陈璟华， 章云，曾岳南. 全日制专业学位硕士培养模式的探索[J].辽宁行政学院学报，2012，（ 7） ： 142-144.
[6]陈 伟，杜世章，游章强. 地方高校工程硕士研究生培养模式探讨[J]. 绵阳师范学院学报，2013，（2）：143-147.
[7]肖鸿，彭宏，张延宗，邓仕槐. 环境工程领域专业硕士培养存在的问题及对策[J]. 黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（1）：45-46.
[8] 赵岩. 论专业学位研究生培养模式的改革[J]. 沈阳师范大学学报（社会科学版），2011，（1）：123-125.
[9] 陈璟华， 章云，曾岳南. 全日制专业学位硕士培养模式的探索[J]. 辽宁行政学院学报，2012，（4）：142-144.
[10] 曹俊杰，盛科荣. 地方院校专业硕士学位教育问题研究[J]. 山东理工大学学报（社会科学版），2011，27（2）：98.
[11] 李发炜，吴发超，刘正宏. 煤炭高校安全工程专业改革与创新的思考[J]. 中国安全科学学报，2005，15（2）：30.
[12] 肖红飞，彭斌. 安全工程本科与研究生专业课创新教学中的对比分析与研究[J]. 中国安全科学学报，2008，18（6）：43-44.
煤矿建设工程论文范文第7篇
关键词：现代通讯系统；煤矿企业；应用策略
中图分类号：TD676 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
一、引言
信息化技术渗透入了各行各业，并为行业生产的效率提高打下了坚实的基础。随着我国经济发展对能源需求越来越大，煤矿资源是一种基础能源，深刻影响着我国经济的发展质量。现代通讯系统在煤矿企业中的应用可以起到及时、准确、快速的传递信息，动态化的指挥调度，为安全生产做出贡献，论文将对其应用进行分析。
二、煤矿通讯系统建设的意义
我国煤矿企业的生产水平参差不齐，尤其是小型煤矿企业对于通讯系统的建设不够重视，信息交流不畅，调度不及时等现象突出，严重的还会导致安全事故，处理的速度慢，扩大损失的范围，因而建设煤矿通讯系统具有积极的意义，主要集中在几个方面：其一，煤矿作业时，井下透水、瓦斯、冒顶等事故前兆出现时，可以通过通讯系统帮助人员撤离，避免人身伤亡事故。其二，一旦发生井下事故，由于信息不明确，导致指挥调度不利，容易扩大损失，通讯系统可以在第一时间掌握事故情况，为挽救人员做出贡献。其三，井下通讯系统为指挥救援工作提供数据支持，救援力量早一分钟赶到，损失就能控制的越小。建设煤矿通讯系统已经成为行业内的共识，是一条安全生命线。
三、煤矿通讯系统建设的现状
（一）无线通讯系统
应用与煤矿的无线通讯系统主要有井下小灵通技术、透地通信技术和泄漏通信技术。井下小灵通技术：基于PHS制式，使固定电话可以移动，在无线网络覆盖的范围内自由移动，具有功耗小、辐射低、与PSTN兼容，随时拨打、接听电话。在井下连接调度机与调度接口，实现调度功能，井下小灵通系统在应用中基站覆盖面积小，传输带宽窄，定位功能弱，性价比低等特点。我国已经推动了相关技术的进展，具有自主知识产权的TD-SCD-MA技术得到应用，并在2011年底之前完成了1900-1920MHZ频段的清频工作。透地通信技术：其传播的方式是无线电波穿透大地，媒介是大地，在紧急情况处理方面具有积极的作用，当事故发生之后，如果其他的通讯方式失效，可以通过PED发射系统，信息能到达井下的任何位置，为及时的通信打下基础。PED发射系统的发射天线、输入装置、发射机都是设置在地面，不会受井下煤矿事故的影响而中断工作，可靠性高，但在实际的应用中存在着不足，如应用的范围受到限制，架设的天线长达数千米，使用具有局限性；信道容量小，只能用于简单的遥控和传呼，语音量大的通讯则会受到限制；单向通信，工作频率低，天线尺寸大，不能在井下架设；煤矿井下空间局促，设备集中，电磁干扰信号强，影响设备的正常工作。泄漏通信技术，在巷道中架设同轴电缆，等间距开一个槽孔，电磁场从槽孔泄漏出来，实现移动台之间的通信，是一种实用的无线通信技术。由于泄漏通信技术具有受截面、分支、粗糙程度、巷道形状、倾斜、拐弯、支护等影响的程度小，电磁干扰小，信道稳定，在各国的煤矿井下通讯建设中应用广泛。泄漏通信技术采用超高频段，具有抗干扰性大，信道稳定等优点，但也存在着不足，如管理维护的成本高，耦合技术复杂，泄漏电缆架设的工艺要求高；系统可靠性差，电缆故障和中继器异常容易导致中继器的瘫痪，噪音累加，信号失真；信道利用率低，井下容易出现信道长期空闲不用的情况。
（二）有线固定电话网络
有线固定电话网络是使用最多的一种网络结构，与现有的PSTN网使用统一协议，在水泵房、井下变电站、设备室等长期固定作业，实现互联互通，但也存在一定的缺点，由于井下的设备较多，线路复杂，大量的话机连接和模拟线路的存在容易形成干扰。井下环境复杂，潮湿阴暗，对线缆形成腐蚀。一旦出现故障，难以及时的排除。
四、现代通讯系统在煤矿企业中的应用策略
为了安全生产，提升煤矿企业的运行效益，当前大多数的煤炭局和煤矿之间已经实现了通讯系统的建设，可以起到瓦斯监控、人员定位、视频数据等控制。但是现代通讯系统应用于煤矿企业中的时间还不长，不可避免的会出现重复施工，造成建设的成本越来越高，可以从几个方面建设。
（一）统一通信
将传统的通信技术和计算机技术融合，作为一种应用和解决方案，实现联通，不受时间和地点的限制，处理的内容主要包括图像、声音、数据等，统一通信系统将传真、电子邮件、语音、短信息等融合为一体，提升煤矿企业信息交流的效率。
（二） WIFI技术
WIFI技术是一种无线局域网，和标准本身没有关系，实际的发射功率为65mW左右。此类技术基于局域网技术，易于维护，组网方便，可以作为主干传输平台，形成无线终端与主干的结合，覆盖全部巷道和矿井部分。WIFI技术在短距离无线传输中应用多年，技术相对成熟。WIFI协议限制其设备的功率，其设计符合煤矿安全的要求，能改变井下无线通信窄频范围的现状，在煤矿企业中应用十分广泛。
（三）VOIP原理
VOIP是基于IP网络的语音传输技术，是一种IP电话，压缩语音算法对语音数据进行编码处理，并按IP协议打包处理，传输到接受地，达到IP网络传送语音的目的。每个普通电话的传输速率为10kps左右，资源占用率小，仅为普通电信网的1/8，大幅度降低通信费用，可以实现传真、语音、图像和数据的传输，跨区域免费通讯。而WIFI与VOIP技术的融合，可以实现车辆定位、人员定位、语音通信、监测数据、IP化移动调度、PDA功能等。
参考文献
[1] 孙仁锋，王春光，程海军. 基于WIFI的井下通讯系统在矿山企业中的应用[J] . 矿山机械，2009， （10）
[2] 付诗春. 现代通讯系统在煤矿企业中的应用[J]. 内蒙古科技与经济. 2011-04-30.
[3] 宫雯. 煤矿企业信息化水平综合评价研究[J]. 西安科技大学. 2012-06-30.
煤矿建设工程论文范文第8篇
下面，将我矿在科技兴矿方面的主要做法和体会，向各位领导作一汇报，不当之处请批评指正。
一、加大科技创新体系建设，努力搭建科技创新平台
科技创新是企业快速发展的源动力。多年来，北皂煤矿注重搭建良好的科技创新平台，健全完善科技创新体系，不断挖掘和提高矿井安全生产科技的创新力，促进了全矿科技工作的蓬勃发展。一是建立完善了技术管理体系。成立了北皂煤矿专家委员会，加大了科技研究和开发的力度，建立了每两年一届的科技大会制度、每年一次的科技工作总结会、每月一次的科技例会制度和课题项目攻关小组制度。组织了规程、措施、设计评优活动，对获奖项目进行表彰奖励，技术管理工作得到进一步加强。
二、建立完善了科技创新“三个体系”。成立了以矿长为主的人才使用、资金投入的保障体系；以总工程师为主的工程技术人员科技创新、科技攻关和技术改造网络体系；以全员参与小改小革发明创造的“五小成果”推广应用体系。三大体系的建立，有力地促进了技术创新工作的开展。
三、是建立完善了科技创新的人才激励机制。坚持牢固树立“人才是第一资源”的思想，着力创造育才、引才、留才的环境。通过建立技术后备岗制度、技术人员培养考核管理办法，将技术创新、技术攻关等方面的成果，作为晋升职称、提拔任用、评先树优的重要依据。坚持“压担子、打板子、架梯子、抬轿子”的人才培养机制，为工程技术人员的成长创造良好的条件，培养了大批专业技术人才，一批又一批专业工程技术人才走上了领导岗位。在加强技术队伍建设方面，结合北皂煤矿专业技术人员短缺的现实，积极组织专业技术培训，鼓励员工立足岗位，自学成才。许多员工参加了函授、自学等继续学历教育，并逐步成为生产实践中的技术业务骨干。我们通过选拔和考察，对其中的优秀者，我们大胆启用他们从事技术工作，极大地调动了广大员工自学成材的积极性，全矿上下形成了学知识、学业务的浓厚氛围。我矿运转工区充灯工王秀丽同志在职工技能大赛中分别获得集团公司第4名、全省第7名的好成绩，综采一队采煤机司机曹贻好同志更是一路过关斩将、凯歌高奏，分别获得集团公司第2名、全省第3名、全国第4名的优异成绩，成为新时期高素质煤矿工人的典范。
二、依靠科技进步，大力实施“四大工程”，矿井可持续发展力进一步增强
在*年集团公司确立的“五大重点工程”中，北皂煤矿有四项，即主井改造、海域工程、东风井建设和4402大储量工作面准备。围绕四大重点工程的实施，我们积极开展技术攻关和技术创新，矿井的可持续发展力进一步增强。
1、主井改造工程。北皂矿原设计能力90万吨，虽然经过多次优化改造，但已远远不能适应生产大发展的需要。*年，在公司的直接关心和支持下，投资270万元对主井提升系统进行了技术改造，对主井及相关的井上下主要运输系统进行了改造，箕斗提升量由5吨/次提高到6.5吨/次，提升循环时间由60秒缩短为57秒，提升能力由156万吨提高到213万吨，应急提升能力达到260万吨，有效地解决了制约我矿生产的“瓶颈”问题。同时，对井上下储装运系统、供电系统、通风系统进行了全面的技术改造升级，矿井的综合能力大幅度提高，为生产大发展奠定了坚实的基础。
2、4402大储量工作面。集团公司成立以来，按照集团公司全新的发展思路，我们进一步开阔思路，更新理念，科学论证，大胆设计，突破“三软”地层，成功实施了龙口矿区第一个200万吨大储量工作面，在公司的大力支持下，投资4000多万元，引进了全新综采放顶煤设备，使工作面具备了日产过万吨的能力。生产能力的大幅度提高，使我们在4110面提前停产、全矿生产接续重大调整的情况下，二季度一举创出了原煤产量77.61万吨的季度历史最好水平，并创出了26.4万吨的月产历史最好水平。自4月份4402工作面正常生产以来，除7月份限产外，全矿月产都保持在25万吨以上，为弥补一季度欠产、实现生产大发展提供了有力保证。
3、海域开发工程。海域工程是北皂煤矿的资源接续工程，我们以董事长“冲向海域”的题词为动力，以科技为先导，加快了海域工程进度。一是积极配合集团公司举办了海域专家论坛，对海域开采前的安全生产“四大技术课题”进行了定向研究，目前正在积极进行中。二是配合煤业公司组织召开了海域东一采区三维地震勘探资料评审会，为首采区确定了较为准确的地质资料。三是加大海域支护技术研究力度，为海域支护提供安全技术保障。先后组织技术人员赴日本考察海下采煤技术、赴邯郸考察水体下采煤技术、赴铁法局小康矿考察巷道支护技术，结合现场实际，积极开展海域支护技术研究，召开了支护技术研讨会，经过大量的探索实践，确定了海域的支护方案（U36壁后充砼），满足了现场生产需要。与此同时，积极进行开采工艺、生产设备、首采区、首采面等应用技术研究。目前，海域皮带运输系统已经形成，空中索道运行正常，提升、供电、排水等系统正在形成，海域首采面设备即将到位，预计二00五年二季度末海域首采面将正式投产。
4、东风井建设工程。东风井工程是海域开发的配套工程，于04年5月1日正式动工，目前，主体工程已经完工，设备安装正在进行，即将投入使用。东风井工程的建成使用，将极大地改善矿井通风条件，有效地保证矿井通防安全，为海域的顺利投产铺平道路。
“四大工程”的实施，标志着矿井的综合能力和可持续发展力又提高到一个新水平。
三、大力引进新设备、新技术、新工艺，矿井装备水平和科技含量不断提高，高产高效矿井建设取得新突破
党的十六大报告指出“走新型工业化道路，必须发挥科学技术作为第一生产力的重要作用”。北皂煤矿二十多年的发展建设充分证明了这一点。综采技术、综采放顶煤技术、综掘技术等大批先进技术和设备的引进应用，极大地解放了生产力。特别是*年以来，先进设备的引进力度进一步加大，技术创新速度进一步加快，“150万吨综采队”、“200万吨综采队”“万米综掘队”创建成效显著，高产高效矿井建设实现了新跨跃。
1、加强技术引进，为安全、高效创造了条件。*年，引进了全新综采放顶煤设备，采用MGTY250/600-1.1D型采煤机替代AM-500型采煤机，采煤机截深由0.6米增加到0.8米，刮板输送机的功率由400KW增加到630KW，使工作面具备了日产过万吨的能力；S100综掘机的引进使用，通过对掘进机后配套进行优化、改造、升级，形成了掘进破岩、装载、运输一条龙作业，大大提高了出煤速度，同时采用机轨合一，使喷浆工作和迎头施工平行作业，增加了迎头施工时间，从而提高了掘进机施工速度，有力地保证了矿井生产接续;电动葫芦的推广使用，大大提高了工作面的安装速度；井下提升机防爆变频电控系统以及PLC电控系统的应用，提高了提升机的自动化程度，减少了故障率。同时，我们积极引进推广了风动锚杆钻机、风动扳手、大功率喷浆机、井口推车机、井下变频调速绞车、井上自动拌料系统、皮带机电气软启动、人车、海域索道、助行器等，不仅有效地降低了工人的劳动强度、提高了生产效率，而且有力地保证了安全生产。
2、优化生产工艺，提高劳动效率。在引进先进技术设备的同时，我们结合现场实际，积极探索和实践新的生产工艺，有效地提高了劳动效率，保证了安全生产。一是机组一次性扩切眼工艺。在4110面安装切眼，我们在总结几年来的安装经验的基础上，利用锚索支护和π钢单体支柱联合支护技术，大胆采用了采煤机一次性扩切眼施工工艺，保证了顶板的稳定，实现了节支降耗，提高了安装进度，缩短了安装工期，保证了安全生产；二是综采支架配150机组开采工艺。2415工作面四采煤柱回收，工作面压力大老巷多，采用高档回采安全管理难度较大，采用综放又没有成套的放顶煤设备。矿有关部门经过反复研究论证，成功地采用150采煤机配轻放支架，实现了特殊配套的综采工艺，解决了工作面在特殊条件下顶板管理的技术难题，大大提高了效率，保证了安全生产；三是综掘机整机拐弯工艺、综掘机扩切眼技术。针对掘进机拐弯时不能连续生产、开机率低、施工工序复杂、工期长、掘进单进低、安撤次数多、工人劳动强度大、安全管理难度大等问题，我们组织技术部门、机电部门开展联合攻关，在借鉴济三矿经验的基础上，结合我矿的现场实际，制定了掘进机拐弯的技术方案，在4101切眼施工中，一次试验成功，实现了掘进机整机拐弯，实现了掘进机连续生产。同时，采用综掘机扩切眼和切眼一次性扩刷工艺，改变了传统的边扩刷边安装的施工工艺，并首次在切眼大断面巷道采用锚网喷、锚索配合单体柱联合支护替代原来的工字钢棚与单体柱联合支护，取得了较好的支护效果。四是“三掘三喷”新工艺。结合综掘快速掘进，将与之配套的锚喷工艺改为“三掘三喷”，即采用三班进尺，三班喷浆，进尺、喷浆平行作业，实现了迎头施工、备料等工作与喷浆工作平行作业，综掘机的开机时间达到18小时以上，大大提高了掘进效率。同时，我们根据现场情况，采取了安置2趟供风管路，使用两台喷浆机同时喷浆和采用大功率喷浆机提高喷浆效率的措施，保证了快速掘进的施工速度和施工安全。
生产工艺的优化和改进，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，有力保证了矿井生产接续。0三年综掘最高单进达到635米。今年四月份、十月份又先后突破700米、800米大关，日最高进尺达到37米，实现了矿区综掘进尺的历史性跨跃。*年综采队单机单面产量达到167万吨，04年9次月产超过20万吨，其中10月份创出了单机单面22.5万吨的历史最好水平，标志着单机单面具备了240万吨以上的能力。至12月2日单机单面产煤200万吨，提前29天完成了创建200万吨综采队的目标，全年预计完成220万吨，占全矿原煤产量的81.2%，高产高效综采队建设迈上新台阶，为创建“一井一面两头2000人300万吨”高产高效矿井奠定了坚实的基础。
四、坚持“产、学、研”相结合，不断扩大对外技术交流与合作
近年来，北皂煤矿坚持走出去、请进来，不断扩大对外技术交流与合作。先后聘请了中国矿业大学、山东科技大学、山东煤炭经济学院等许多知名的通防专家、支护专家来矿讲课。与中国煤炭科学总院、济南设计院、唐山煤科分院、上海煤科分院、西安煤科分院、抚顺煤科分院等科研院所保持了良好的业务技术合作关系，在“产、学、研”相结合上做出了积极的努力和探索，一大批科研成果转化为现实的生产力。《风力摇床干法选煤技术在北皂煤矿的应用及研究》、《极典型“三软”地层综放技术的应用》、《“三软”地层条件下综放采煤上限技术研究》获省科委科技进步三等奖；《综采放顶煤技术在“三软”复杂地质条件下大倾角附采工作面中的应用》、《北皂煤矿主井提升系统自动化改造》获山东省煤炭(协会)科学技术进步三等奖；《创新安全管理方法，构建安全长效机制》获省局现代化管理优秀成果一等奖；*年申报的《软岩大间距煤层构造类比分析与综合探测技术研究》已通过山东省科技厅的鉴定，《三软地层条件下综掘快速施工技术研究》已通过省煤炭工业局鉴定。另外《煤炭企业责任目标成本管理体系的创新与发展》获中国煤炭学会优秀论文二等奖；三篇论文获第十八届“鲁、皖、彭”采矿专业技术论文交流优秀论文奖，六篇论文获得山东省经贸委优秀论文评选优秀论文奖，并在《中国煤炭》杂志专刊25篇；*年获得全省煤炭工业“科技兴煤”优秀矿井称号。
同时，我们坚持积极开展“向科学管理要效益、向科技创新要效益，向回收复用要效益”活动，采取以发明者姓名命名革新项目、给予物质奖励等形式，鼓励员工结合实际自我创造，积极开展小改小革“五小攻关”，充分调动了广大员工革新创造的积极性。全矿性的技术比武活动、技术练兵活动蓬勃开展，孙延胜自动吊梁、王汝炭风水联动喷雾装置等一大批既实用、又简单的技术革新项目在生产中得到应用；自行研制加工了卧式压力机、整形机、U型钢卡子修复模具，实现了对海域用U36钢棚的加工修复，对旧钢棚的加工复用率可达到70%，今年以来科技创效益和小改小革项目达到114项，创效益约315万元，其中有42项被列入煤业公司“小改小革100推”项目。
五、加快矿井信息化、自动化建设进程，全力打造数字化矿山
矿井信息化建设是实现煤炭工业产业升级的战略性步骤，代表着当今煤炭工业发展的方向。今年以来，我们以内部局域网络建设和北煤信息港为平台，全面开展了矿井信息化建设工作。上半年对全矿网络计算机进行了更新换代，将内部局域网络扩大到各机关科室、职能部门，丰富了北煤信息港的信息资源，并实现了与集团公司信息网络的对接。下半年制定了综合自动化系统建设总体规划。目前，以海域数字化为依托、以工业以太环网＋现场总线为平台的“五大信息化系统”（办公自动化系统、安全生产自动监测系统、生产自动控制系统、工业电视系统、井下无线通讯和地面无间断通讯系统）正在建设之中。其中办公自动化系统、安全生产监测系统、井下人员定位、工业电视、井下人员定位与考勤系统及调度大屏幕预计年底前建成并投入使用，矿井的信息化、自动化水平进一步提高。
煤矿建设工程论文范文第9篇
关键词：人工冻结法 特殊地层凿井 土层加固
中图分类号：E271文献标识码： A
20世纪中叶以来许多国家把向地下要空间作为一项国策，并且在发展中取得了卓越的成果。我国也十分重视地下空间的开发利用。自从上世纪60年代，我国开始利用城市地下空间并以初具规模，如北京修建地下铁路，上海建设打浦路隧道，70年代建设大量的人防工程，改革开放以来地下空间的发展更为迅速，典型工程如北京上海广州地铁通车运营，上海建成延安东路越江水底公路隧道还有大量电缆隧道和其他市政工程20余处，总计30余千米。目前我国其他一些大城市也正在进行地铁建设。不仅如此，我国还建设了各种公路隧道、铁路隧道和海底隧道。这些工程的建设极大的促进了我国现代化建设，但是在这过程中也遇到了大量的技术难题，复杂的地质水文条件和其他条件制约了工程建设，某一领域的单一技术手段难以解决问题，这就使这就使得大量不同领域内的技术手段在相互之间应用开来。人工冻结法就是其中一种，从原来的井筒建设应用中逐渐成为各种工程土层加固的很有效的手段。
一．人工冻结法
1、人工冻结技术概念
人工冻结技术是通过把天然的岩土温度降低,形成较高强度、不透水的冻土帷幕,作为临时支撑结构或封水结构的一种特殊施工技术。
2、人工冻结技术优势
人工冻结技术对于含水量大、地层软弱、用其他工法施工困难或无法施工的地下工程具有优势,使得人工冻结技术在使得人工冻结技术在城市地下工程开发中占有较为重要的位置。
3、人工冻结法简介：
天然冻土具有较高的强度及不透水性。人工冻结法是依靠制冷剂物理的传热过程来达到地层，人工降温，使含水、低强度、又易于流动的常温土变成为有相当强度的，不透水的冻土结构物，土层被冻结后，其强度可增大几倍、数十倍甚至百倍，土壤中的水结成冰晶充满孔隙，可隔断与地下水的联系达到封水的目的，这样就可以抵抗地压。然后在其保护下进行地下工程开挖，支护和构筑永久性设施。
冻结法最初起源十天然冻结，19世纪初西伯利亚的采金者首先采用自然冷源。1862年，英国人在南威尔士的建筑基础施土中，首次采用了人土制冷技术来加固土壤，从此揭开了人土冻结法在土程中应用的序幕，1880年, 德国工程师 F. H. Poetch 在国际上首次提出并获得人工冻结法专利。1883年德国技术人员在阿尔巴里德煤矿土程中采用冻结法成功地开凿了深达103m的竖井筒，并获得了冻结法开凿的先利，1886年瑞典在一个长24 m的人行隧道施土中首次使用了水平冻结技术。随后人工冻结法开始在英国、瑞典、波兰、前苏联、美国等许多国家的煤矿和其他工程中应用，取得了很好的成效。我国在1955开滦林西风井开凿中首次应用人工冻结法建造立井，截止2003年已建成440余个立井井筒，井筒总长度超过74km。1987年将冻结法应用于东海拉尔水泥厂卸矿室及斜皮带走廊联合地下基础工程取得了成功之后，逐渐被广泛应用于我国的上海、北京、广州地铁工程和市政基础等10多项工程建设中 。人工冻结法开始在我国大规模应用。
二、人工冻结法工程中的应用：
1特殊地层凿井
特殊地层凿井是人工冻结法最主要的应用方面，人工冻结法也是在特殊地层凿井应用中日益完善。1883年德国首次在阿尔里德煤矿井筒施工使用人工冻结法并取得成功，随后便普遍的在煤矿凿井大量应用。我国自1955年开滦林西风井开凿中首次应用人工冻结法建造立井，截止2003年已建成440余个立井井筒，井筒总长度超过74km。比较有代表性的有立井冻结河南永夏矿区陈四楼副井（深度为435 m），山东金桥副井（穿过的最大冲积层厚度为383.1 m），我国利用人工冻结法凿井最大深度为中煤特殊凿井公司开凿的安徽国投新集能源股份有限公司口孜东煤矿的737m的主井，617m的副井，626m的风井。
2地铁工程土层加固
地铁工程土层加固也是人工冻结法应用的主要方面。上个世纪70年代冻结法首次应用于北京地铁建设工程中冻结垂深28 m，长度90 m，1975 年, 沈阳地铁采用冻结法施工。
3隧道工程土体加固
人工冻结法在盾构施工的隧道中盾构出洞洞口周围土体加固也是应用的重要方面。使用盾构施工的隧道在盾构出洞口时如果不对洞口土体进行加固，就会漏水滑沙造成地面沉降，严重时会造成更大的事故。由于人工冻结法具有良好的封水性和高强度，很好的解决了盾构出洞的难题。
4桥梁桩基工程
桥梁桩基工程在施工挖至一定深度时由于地质因素会发生涌沙涌水事故给施工造成困难。于是工程师想到人工冻结法，冻结后的土层具有较好的隔水性，这就能够阻止涌沙涌水，并且加固了基础。
人工制冷冻结施工技术1987年首次应用到安徽凤台淮河大桥西岸主桥墩施工。安徽凤台淮河大桥位于凤台县城境内，是横跨淮河的一座斜拉桥。两座主桥墩分设于东西两岸，其中西岸主桥墩设计为两根桩基，采用沉井法施工，当两井筒沉至底部垂深24m左右时，均发生工作面四周涌沙涌水事故，涌沙涌水量很大，且出现沉井井筒周围表土下陷，故停止施工，后选用人工冻结施工技术进行处理。我国第一、世界第三的特大跨径悬索桥润扬大桥的南锚施工也使用人工冻结，施工封水效果好，施工可操作性强的“排桩冻结法”，在世界上罕见。
5特殊地段工程事故处理
广州海公隧道工程建设中，工程施工过程中引起广州贸易大厦门前出现大面积塌陷，使得工程停止，严重影响到交通商贸、地下管线和设备安全，更危及大厦建筑基础，虽对塌陷地区进行注浆加固，但地层仍不稳定，继续施工风险依然存在，施工工期无法得到保证。经专家反复讨论论证，确定采用冻结法对地层进行加固，经过精确的计算和良好的施工，最终取得成功。
上海地铁四号线董家渡段发生事故，已建间隧道局部发生坍塌。为修复隧道先在坍塌两端进行垂直局部冻结，在冻结壁的保护下清空完好隧适内泥水并施上混凝上塞子，待塌陷采用水平冻结支护进行修复后隧适与原隧道对接。
三、人工冻结技术在城市地下工程中的应用领域
人工冻结技术在上海城市地下工程中的应用,主要有以下几种工程：
①隧道联络通道及泵站
②盾构进出洞土体加固
③在地铁修复工程中的应用；
1上海近几年施工的越江隧道的联络通道都是人工冻结，技术施工的,其联络通道所处位置较深,一般在-30 m~-35 m之间。
2上海已建和在建的地铁线路中,区间隧道联络通道及泵站90%以上工程均采用人工冻结技术施工,大部分联络通道埋深都在-13 m~-20 m之间。
3国内很多盾构进出洞都采用人工冻结的方法，冻结法按冻结管的位置分成两种:一种是垂直冻结法;一种是水平冻结法。
五、小结
人工冻结法还在街区明挖施下、地下水泵站施工以及其他领域，这充分表明人工冻结法具有很强的拓展性。系统总结和发展已取得的理论研究成果和施工实践经验，对推动冻结法更加经济安全可靠的应用，拓宽冻结法应用领域具有长远的意义。随着我国经济建设的发展, 富含水困难地质条件下的城市地下工程将日益增多, 为冻结法的应用提供了广阔的空间。人工冻结法适宜于以及松软地层的隧道、地铁和地铁车站、排水泵房、地铁主干道间的联系通道、盾构施工的端头井施工，有着广阔的应用经济前景。
参考文献
1张世芳，杨小林.深厚表土矿井建设技术 北京 煤炭工业出版社 2002
2楼根达，尤旭东.上海地铁联络通道冻土帷幕结构计算模型研究 ――周兴旺等编.矿山建设学术会议论文学集 徐州 中国矿业大学出版社2003
3王建平等.广州地铁隧道长距离水平冻结施工技术――周兴旺等编.矿山建设学术会议论文学集徐州 中国矿业大学出版社 2001
煤矿建设工程论文范文第10篇
论文摘要:本文以沙峪煤矿为例,论述了煤炭开采引发的地质灾害以及对矿区居民生活造成的危害。详细阐述了沙峪煤矿的地质灾害现状及地质灾害类型,对矿区内的地面塌陷、房屋塌陷、地裂缝以及煤矸石所造成的潜在威胁进行了实地调查分析,提出了因地制宜治理地质灾害的综合方案,对于沙峪煤矿地质灾害治理的工程量进行了详细计算,并依据建筑工程定额进行了预算,指出了地质灾害治理耗资不菲、工期较长,进一步提出地质灾害要以防为主,治理与避让相结合的方针。
分布在山西省91个县(区、市)的小煤矿绝大部分是县及县以下煤矿,多数诞生于20世纪80年代。改革开放以来,山西省煤矿发展迅猛,最多时有10000多座小煤矿。长期以来,煤矿多、分散的格局和粗放落后的矿业经济增长方式给山西带来了严重后果,资源浪费、环境污染、生态破坏,已直接影响到煤炭工业的可持续发展以及当地居民的生存环境。
1矿山环境地质问题
以沙峪煤矿为例,沙峪煤矿矿区范围内分布着4个行政村,农业人口2000余人。矿区内沟谷发育,地形破碎,土地较贫瘠,受采煤的影响,使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出,居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的大规模开采造成了对矿山环境的较大破坏,采空塌陷、地面裂缝、区域地下水位下降、煤矸石堆放、矿坑排水等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。
沙峪煤矿是一个具有34年开采历史的集体矿山,采掘生产机械化程度中等,回采率达65%,累计原煤产量110万,t采动面积约2.6km2。采煤活动对矿山地质环境的破坏和影响,主要包括以下几个方面。
1.1地下水位下降
据调查,沙峪煤矿现采2#煤,矿坑排水主要来自其顶板(多层)砂岩裂隙水,达300~500m3/d,由于其集中排放,改变了地下水运移状态,周边地下水向井下巷道汇流,地下水位呈下降趋势,使煤层之上含水层储水结构遭到破坏。矿区中部出露于二叠系石盒子组砂岩中的1眼天然泉以及各村中8处水井,浅层均先后干枯,使矿区内的村庄、居民及大小牲畜用水受到不同程度影响。而矿坑排水大多数直接排放,造成了水资源的浪费。
1.2采煤引发的地面裂缝、塌陷等地质环境问题
沙峪煤矿采用长壁式采煤法,全冒落顶板管理,回采率65%以上,煤矿投产34年来,采动面积达2·6km2,因井田地处低—中山区,地表大面积黄土覆盖,松散层厚度30~70m。据实地调查,在采空影响范围内发现地裂缝20余处,矿区内部分民居于1997年末开始出现地裂缝(图1),地裂缝宽度1·5~2cm,最大降幅1cm,最大宽度5cm。农田中也可见到多条地裂缝,宽度10~20cm,最大降幅15cm,最大宽度38cm。采空塌陷面积达0·1km2,造成33·3hm2土地破坏(图2),房屋轻微破坏51间,严重破坏32间,给当地居民的生产和生活造成极大危害。
1.3煤矸石堆放的潜在危害
据相关资料,煤矸石对环境的危害主要有以下三点:
1)煤矸石自燃对环境的污染
据统计,我国大约有1/3的矸石山发生过自燃,放出大量的SO2、H2S、CO、CO2和氮氧化物等有害气体并伴有大量烟尘(图3),对矿区环境造成严重污染[1];
2)煤矸石对水体和土壤的污染
煤矸石经雨水淋溶进人水域或渗入土壤,会影响水体和土壤,并被植物根部所吸收,影响农作物的生长,造成农业减产,同时,还会通过食物链进入人体,危及人类健康[2];
3)矸石山造成的滑坡和泥石流
矸石山堆积过高,坡度过大,就容易造成滑坡;由于降雨等作用使得矸石山的含水量达到饱和状态时便可能形成泥石
流。
沙峪煤矿现有废石堆放场2处,分别堆放于主井口西侧的山坡和风井附近的沟谷中,堆放量分别为8万m3、12万m3,形成了约38°的松散边坡。高度分别达12~20m、8~10m。废石堆放既压占土地,破坏植被,又存在引发相关地质灾害的隐患。主井口附近的废石堆距东-夏公路仅10~15m,在极端暴雨条件下极可能形成滑坡,严重威胁过往车辆、行人安全。风井附近废石堆距风井约10m,在极端暴雨条件下极可能形成泥石流,从而对风井造成毁坏,给煤矿安全生产带来极大隐患。废石露天堆放,在降水淋滤下还会造成地下水的污染。
2治理与恢复方案
2.1避让搬迁
由于煤矿的多年开采,采空塌陷面积达0·1km2,造成村民房屋不同程度的破坏,目前塌陷还在不断扩大。村庄地下浅层水疏干,人畜吃水困难,对村民生命财产均造成威胁,需采取部分避让搬迁方式进行治理。选取的新村址范围内地形地貌较好,有一定量的地下水资源,可基本满足当地人畜用水。耕地、植被情况较好,水土流失轻微,仅有挖方量较小的交通、居住、耕作方面的人类工程活动,交通方便,无采空区、地面裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,适宜建筑[3]。
2.2采空塌陷、裂缝的治理与恢复耕地
首先清理旧村庄,用推土机推平,通过压道机、推土机和运送汽车往复压实,及时覆盖黄土。对因采空塌陷造成破坏的耕地采用人工或机械方式进行填埋(夯实)裂缝和陷坑,平整田面,因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程,并在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田,恢复农田的耕种功能。土地复垦后,耕作层的土壤大部分变为生土,不利于作物的生长,需要在深翻的同时,配方施肥,培肥土壤。同时,为了保持人工土壤中的水分,宜尽量在其底部回填约0·5m的亚粘土或粘土,形成人工隔水层,然后再回填亚砂土。恢复耕地后种植一些抗旱性强的乡土植物。
2.3煤矸石堆放场的治理
沙峪煤矿每年矸石排出量1万~1·5万,t现在较大的煤矸石堆放场2处,累计堆放量20万m3,本次治理工程拟修筑一条煤矸石坝,并将残余煤矸石堆进行平整,表面覆盖0·5m黄土,然后种草植树,尽可能减轻或消除对生存环境、生态环境的危害。
2.4修建回风竖井地下储水仓,解决居民人畜用水
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
2005年4月,沙峪煤矿在草桥村闫家庄北约600m的沟谷中新建回风竖井,竖井垂直深度402m,在84·80-90·91m和156·63-159·14m穿过两层砂砾石层,地下水微具承压性,松散层之下2#煤层之上的K10(厚2·62m)、K9(厚6·99m)、K8(8·39m)砂岩中均含有丰富的地下水,水质良好,竖井揭露上述含水层后,排水量较为稳定,枯水季节450m3/d,雨季过后600m3/d。为使矿区村民吃上卫生方便的自来水,可在回风竖井井底修建井下主、付储水仓各1个,配套建设井下泵房及管道仓,用于储存上述含水层中的地下水,并配套建设井上蓄水池、铺设供水管道,解决蔺家庄、曹家庄、闫家庄、韩家庄4个村的人畜用水。
3治理工程工程量
3.1农田整治与恢复
对已破坏的60hm2农田进行整治与恢复,复垦工程程序及标准为:
①将田面阳土剥离集中堆放一边;
②农田内塌陷、裂缝填平、夯实;
③田面平整,田面平整为梯田形式,梯田单级高差宜根据地形变化而定,一般控制在2~5m之间,各级梯田田面基本保持水平,并向内侧略有倾斜。
④因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程;
⑤在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田;
⑥地表覆盖阳土,厚度0·5m以上,并适度压实,覆盖土壤PH值为7~8·5[3]。
根据沙峪煤矿农田整治区的地形情况粗略计算,达到上述标准共应动用土方量约497610m3,工程量见表1。
3.2煤矸石的整治
采用浆
砌石修筑一条煤矸石坝,坝长205m,高6m,顶宽1m,底宽2·85m,外侧坡角约72°,基础底宽4·9m,顶宽3·65m,内外侧坡度均为72°,深2m,砌筑石方4120·5m3。在煤矸石坝下部预留三排排水孔,最下一排位于坝体底部,每两排排水孔之间的垂向距离为1m,每两个排水孔之间的水平距离为1·5m,三排排水孔呈“梅花形”布置,基础开挖动用土石方2173m3。将残余煤矸石表面整平、压实,覆盖厚约0·5m黄土,然后进行种草、植树,预计土方工程5000m3,树苗10000株。
3.3回风竖井井底储水仓及供水配套
3.3.1回风竖井井底储水仓
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
回风竖井井下储水仓的井下平面布置由煤矿实施,必须做到既保证井下排水(来自煤层之上含水层)不受采煤的污染,又不影响煤矿正常生产。
本工程设井下主、付储水仓各1个,配套建设中央水泵房,管道仓和水泵房绕道仓。主、付储水仓及中央水泵房、管道仓、水泵房绕道仓的断面形态均为门洞形(下部为矩形,上部为拱形)。主、付储水仓长分别为113·8m和52·3m,横断面下部矩形宽3·6m、高1·8m,上部拱形半径为1·951m,拱高1·2m(图3);中央水泵房长17m,下部矩形宽4m,高1·8m,上部拱形半径为2·168m,高1·2m;管道仓和水泵房绕道仓长分别为22·6m、33·6m,下部矩形宽为2·5m,高1·7m,上部拱形半径为1·355m,拱高0·8m。以上工程均采用机械挖掘成仓,仓壁喷厚200mm的混凝土仓壁,工程量见表2。
3.3.2供水配套工程
①配套深井泵1台(扬程400~500m),地面多级泵2台(扬程150m)。
②配套4寸供水管道4200m。
③修筑井口蓄水池1个,高位蓄水池3个,容积分别为800m3和400m3。
④配置150KW专用变压器一台。
4工程经费预算与工期
4.1工程经费预算和工期
根据上述工程量,沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程共需经费479·44万元[4](表3)。沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程工期共需1年。
5地质灾害的预防
综上所述,煤炭开采所引发的地质灾害直接危害了矿区居民的生命和财产的安全,地质灾害的产生和延续,使人们无法安居乐业,治理灾害的工程量巨大,耗资不菲,工期较长。在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节,对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主,避让和治理相结合”的方针[5]。在煤炭开采过程中,对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿,可采取特殊的开采方法和顶板管理措施,以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生,对塌陷的地表随时进行综合治理,以恢复和进一步改善矿区环境质量,使治理后的环境比原有环境质量更好。
近年来,我国矿山环境保护法不断完善,煤炭开采技术日益进步,由于煤炭开采而引发的地质灾害将会逐渐减少,随着科技的进步,煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源,减少污染,促进资源与环境的可持续发展。
参考文献
[1]江洪清.煤歼石对环境的危害及其综合治理与利用[J].煤炭加工与综合利用,2003(3):43-46
[2]马超.煤矸石的排放对生态环境影响的分析[J].煤矿环境保护,2000(6):71-73
[3]顾宝和,高大钟,朱小林,等.岩土工程勘察规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2001
[4]建设部综合勘察设计院.建设工程费用定额[M].北京:中国建筑工业出版社,2005
[5]卓万生.安溪县地质构造发展史研究[J].资源与产业