劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

露天礦山爆破安全問題與防治措施探討

劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

針對(duì)露天礦山爆破存在的安全問題進(jìn)行了總結(jié)、分析和評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上為確保露天礦山開采工作的安全，以舞鋼經(jīng)山寺露天鐵礦為例，對(duì)露天礦山爆破開采的危險(xiǎn)源進(jìn)行了分析，并提出了露天礦山爆破安全的預(yù)防和治理措施，對(duì)此類工程的安全管理具有指導(dǎo)意義。

露天礦山；爆破施工；安全問題；防治措施

1 概述

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技水平的迅速提高，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)于礦山爆破施工的要求也越來越高，尤其是作為礦山爆破中最為重要的露天爆破。因此，對(duì)露天礦山爆破安全進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)分析與評(píng)價(jià)，將有效促進(jìn)我國(guó)露天礦山爆破及開采工作的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。礦山爆破的種類較多，在施工中的爆破生產(chǎn)作業(yè)面廣，而開采區(qū)域越來越臨近城區(qū)或居民居住點(diǎn)，人們對(duì)于生產(chǎn)過程中的安全和環(huán)保問題要求越來越高，使得露天礦山爆破施工的難度越來越大。同時(shí)高速的生產(chǎn)作業(yè)也存在較大帶了的危險(xiǎn)性也就也高，因此，必須考慮爆破施工中的生產(chǎn)安全性問題。

2 露天礦山爆破施工常見的安全問題

露天礦山爆破施工中存在的安全問題較多[1-3]，通過歸納分析，將其總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

2.1 采場(chǎng)邊坡不穩(wěn)定。開采方式和方法使用不當(dāng),都會(huì)導(dǎo)致邊坡過高；陡峭危險(xiǎn)的浮石不及時(shí)清除而造成巖面上存在大量險(xiǎn)石、危石和浮石的情況；采石場(chǎng)不按規(guī)定自上而下的切開采原則，工作面上的開采臺(tái)階高度過高、寬度不夠或分層不夠明顯，少數(shù)采場(chǎng)為節(jié)約開挖成本破壞原來已經(jīng)形成的比較規(guī)范合理的臺(tái)階工作面。

2.2 爆破作業(yè)。爆破采用的炸藥在其爆炸過程存在諸多的不確定性，在實(shí)際施工生產(chǎn)中，不適當(dāng)?shù)谋撇僮骱陀昧浚瑔?dòng)爆破雷管后的處理不嚴(yán)、安全距離不夠等都會(huì)危及到現(xiàn)場(chǎng)人員和爆破設(shè)備運(yùn)行安全的風(fēng)險(xiǎn)因素。同時(shí)，很多礦山采場(chǎng)為節(jié)省雷管和炸藥的使用用量，自行決定采用較短的爆破器材等，也是導(dǎo)致出現(xiàn)爆破安全事故的一大隱患。另外，操作人員進(jìn)行二次爆破拆除不屬于標(biāo)準(zhǔn)操作的范疇，實(shí)際施工當(dāng)中往往比較常見，該事故一旦發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量的爆破飛石，爆破事故造成的損失將更大、更嚴(yán)重。

2.3 高空墜落。在高空的礦山開采作業(yè)面沒有設(shè)置專用的防護(hù)措施及設(shè)備，或者是防護(hù)措施及設(shè)備不完整或被損壞,導(dǎo)致作業(yè)工人墜落；在爆破前進(jìn)行鉆孔、清孔、裝藥以及起爆等工序，沒有設(shè)置專用的防護(hù)措施及設(shè)備或者是防護(hù)措施及設(shè)備不完整或被損壞,導(dǎo)致作業(yè)工人墜落或危及人員的身體健康和生命安全。

2.4 水害。礦山爆破采場(chǎng)必須要建立有效的防、排水系統(tǒng)，并根據(jù)地表和地下水滲流情況采取必要的處理措施。采場(chǎng)的出入口和爆破的現(xiàn)場(chǎng)都應(yīng)該適當(dāng)采取防洪措施。如果排水設(shè)施、設(shè)備、施工不合理、排水設(shè)備發(fā)送故障或有防水措施，涌水或降雨量突然增加會(huì)導(dǎo)致危及邊坡穩(wěn)定的滑坡和塌陷安全事故發(fā)生的可能性，這類事故的發(fā)生給安全及機(jī)械設(shè)備造成重大損失。

2.5 火災(zāi)。導(dǎo)火索以及機(jī)械、車輛燃油遇高溫、明火，以及易燃可燃物存放不當(dāng)?shù)?，可能引發(fā)火災(zāi)，造成人員傷害和設(shè)備的損毀。

3 露天礦山爆破生產(chǎn)安全事故的防治措施

近些年來，露天礦山各種爆破安全事故的頻發(fā)，大量研究表明[4-6]事故發(fā)生的原因主要是施工企業(yè)安全管理和爆破施工工藝存在問題，以及施工人員對(duì)爆破施工安全知識(shí)匱乏等。針對(duì)我國(guó)露天礦山爆破生產(chǎn)安全事故的案例分析，預(yù)防露天礦山爆破安全事故的預(yù)防措施。

3.1 建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制。調(diào)查分析表明，大部分露天礦山爆破施工企業(yè)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的安全管理都不重視，施工人員違章違規(guī)的操作現(xiàn)象十分普遍，安全知識(shí)匱乏，安全意識(shí)不足，缺乏良好的安全施工氛圍。究其原因主要在于施工企業(yè)管理人員的安全管理意識(shí)不足，對(duì)露天礦山爆破施工的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足，容易受到企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和個(gè)人利益的驅(qū)動(dòng)，而采取鋌而走險(xiǎn)的措施。事故發(fā)生之后缺乏明確的責(zé)任追究制度，更使得管理著安全意識(shí)淡薄。因此，必須先建立并完善有效的安全生產(chǎn)責(zé)任制。

3.2 加強(qiáng)對(duì)管理人員和施工人員的安全教育和安全培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度。抓好安全工作,做到三件事：a.合理進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)和相關(guān)施工的生產(chǎn)技術(shù)交底；b.專業(yè)爆破人員加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和提高安全意識(shí)，持證上崗，規(guī)范作業(yè)；c.依靠科技進(jìn)步，發(fā)展更安全可靠的爆破設(shè)備和先進(jìn)的爆破工藝。

3.3 采用系統(tǒng)工程的方法對(duì)露天礦山爆破施工過程中的安全問題進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并提出針對(duì)性解決措施。安全系統(tǒng)工程是一個(gè)新的科學(xué),利用其對(duì)爆破施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),根據(jù)分析結(jié)果，采取有針對(duì)性的措施,降低事故發(fā)生的可能性，避免事故的發(fā)生，使施工現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到最佳的安全行為環(huán)境。

3.4 加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)工作。安全部門應(yīng)該加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)力度和對(duì)露天礦山爆破的監(jiān)督檢查工作。同時(shí)，會(huì)同有關(guān)部門做好考核工作，提高爆破施工人員的安全意識(shí)和爆破施工技術(shù)水平，杜絕無爆破作業(yè)安全操作證的人員上崗。露天礦山施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照既定規(guī)則來對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全教育和專業(yè)技能培訓(xùn)。同時(shí)，為加強(qiáng)作業(yè)人員的安全意識(shí)，通過必要安全知識(shí)的教育提高自我保護(hù)能力和事故救援、自助的認(rèn)識(shí)和能力。

3.5 加強(qiáng)應(yīng)急救援體系的構(gòu)建和完善。各個(gè)礦山爆破施工企業(yè)必須針對(duì)露天爆破作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)安全特點(diǎn)和可預(yù)測(cè)的安全事故隱患，編制一套具有可操作性的應(yīng)急救援方案，并通過配置必要的救護(hù)設(shè)施和應(yīng)急培訓(xùn)來加強(qiáng)人員的應(yīng)急技能，定期演練應(yīng)急事故救援活動(dòng)，確保在爆破發(fā)送安全事故發(fā)生后可以得到有效的救治或自助。

4 經(jīng)山寺露天鐵礦爆破安全控制實(shí)踐

經(jīng)山寺礦為典型的高硬度深凹露天礦，礦體分布分散（俗稱雞窩礦），與一般露天礦比，河南經(jīng)山寺礦的特點(diǎn)是礦體小、狀態(tài)復(fù)雜，分采、剔除工作量大，礦山開采的上部多為氧化礦，氧化礦質(zhì)地松軟，加之其間夾雜著不同厚度和塊度的巖石夾層，構(gòu)成了結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、可爆性極差的土巖夾層帶，這給爆破和安全控制帶來了較大的難度。工程施工過程中對(duì)露天開采中的爆破危害、水害、邊坡安全進(jìn)行了有效的控制，確保了施工安全，如圖1所示。

圖1 經(jīng)山寺露天鐵礦施工現(xiàn)場(chǎng)

4.1 爆破危害控制

4.1.1 爆破振動(dòng)控制

在各類爆破中，都需要進(jìn)行爆破安全范圍的設(shè)計(jì)，其中包括爆破震動(dòng)的安全距離。爆破震動(dòng)的安全距離是指爆破后不致引起被保護(hù)對(duì)象破壞的爆心距被保護(hù)對(duì)象的最小距離。當(dāng)被保護(hù)對(duì)象在爆破安全距離的范圍內(nèi)，就必須采取措施對(duì)其加強(qiáng)保護(hù)，否則有可能使其遭到毀壞。大量實(shí)測(cè)資料表明，爆破振動(dòng)的大小與炸藥量、距離、介質(zhì)情況、地形條件和爆炸方法等因素有關(guān)，爆破時(shí)通過控制炸藥單響藥量起到了很好的控制爆破振動(dòng)的效果，經(jīng)過計(jì)算，爆破最大單響藥量不超過920kg，經(jīng)過測(cè)試，振動(dòng)強(qiáng)度最大振速為0.682cm/s，振動(dòng)非常微弱，因此對(duì)周圍附近村民磚房等建筑物都是安全的。

4.1.2 爆破飛石

爆破飛石是指露天臺(tái)階爆破和二次爆破時(shí)被爆巖體中個(gè)別飛石脫離主爆體飛的較遠(yuǎn)的有可能造成損壞的碎石，爆破飛石的危害不僅會(huì)給礦山工程帶來經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，還會(huì)影響礦山開采工作的正常進(jìn)行，施工中，通過精細(xì)設(shè)計(jì)、仔細(xì)鉆孔、專人驗(yàn)孔、認(rèn)真裝藥、仔細(xì)檢查網(wǎng)路連接情況等嚴(yán)格施工工藝，避免了爆破飛石維護(hù)。

4.2 水害控制

防排水對(duì)露天礦安全是至關(guān)重要的。我們?cè)谖桎摻?jīng)山寺深凹露天開采中，將原排水設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程施工的特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，優(yōu)化后的排水系統(tǒng)為逐級(jí)排水，避免了高水低流，減小了平均排水揚(yáng)程，節(jié)約了排水費(fèi)用，如圖2。并采取了一系列的防排水措施，取得了很好的效果，保證了施工的安全。

圖2 坑內(nèi)排水系統(tǒng)示意剖面圖

4.3 邊坡安全控制

露天礦邊坡穩(wěn)定性是重要的生產(chǎn)安全問題，是一個(gè)從礦山開發(fā)論證直到閉坑，貫穿全過程的重大技術(shù)問題。舞鋼經(jīng)山寺露天鐵礦邊坡爆破時(shí)由原來設(shè)計(jì)的預(yù)裂爆破改為緩沖爆破，并配合邊坡的管理和修正，取得了良好的效果，目前經(jīng)山寺鐵礦即將閉坑，邊坡穩(wěn)定情況良好，見圖3所示。

圖3 舞鋼經(jīng)山寺鐵礦露天開采邊坡

結(jié)語

露天礦山爆破施工安全是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。礦山露天開采涉及到的危險(xiǎn)源較多，包括爆破危害控制、邊坡穩(wěn)定性、排土場(chǎng)安全、采場(chǎng)排水等等，對(duì)于這些危險(xiǎn)源的應(yīng)從最初都應(yīng)進(jìn)行控制和預(yù)防，在加大安全管理力度的同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)方面的預(yù)防和措施，以確保工程施工安全和萬無一失。

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