李仲勛 王 義 張開(kāi)光

(1.畢節(jié)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工礦建筑系；2.山東省青島市安全生產(chǎn)協(xié)會(huì))

礦山工程安全評(píng)價(jià)方法的探討

李仲勛1王 義1張開(kāi)光2

(1.畢節(jié)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工礦建筑系；2.山東省青島市安全生產(chǎn)協(xié)會(huì))

礦山企業(yè)在采掘過(guò)程中面臨的災(zāi)害主要有瓦斯、水災(zāi)、火災(zāi)、冒頂、片幫等，為了避免出現(xiàn)安全事故，針對(duì)上述各種災(zāi)害分別建立了相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)函數(shù)，確定了評(píng)價(jià)因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和礦山工程危險(xiǎn)性等級(jí)。以貴州某礦5#煤層為例，對(duì)其底板運(yùn)輸上山的瓦斯、水災(zāi)、火災(zāi)、冒頂、片幫等災(zāi)害進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)情況一致，證明了該安全評(píng)價(jià)方法的可行性和可靠性，為類似地質(zhì)條件的巷道施工安全評(píng)價(jià)提供了參考。

礦山工程 安全評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)因子

開(kāi)展礦山安全評(píng)價(jià)工作是貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的重要舉措，也是礦山生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施科學(xué)化和規(guī)范化安全管理的基礎(chǔ)，更是礦山企業(yè)加強(qiáng)預(yù)測(cè)、預(yù)防事故的重要手段，不但可以直接消除危險(xiǎn)和有害因素，對(duì)礦山企業(yè)安全生產(chǎn)管理也具有積極的促進(jìn)作用。因此，為了礦山企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展，在礦山企業(yè)的項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)展礦山工程安全評(píng)價(jià)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 安全評(píng)價(jià)概述

以實(shí)現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對(duì)工程、系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行辨識(shí)與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及嚴(yán)重程度，進(jìn)而為防范工程、系統(tǒng)發(fā)生安全事故制定防范措施，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)的評(píng)價(jià)方法，稱之為安全評(píng)價(jià)[1-4]。安全評(píng)價(jià)有時(shí)也被稱為危險(xiǎn)評(píng)價(jià)或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

通常情況下，安全評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容包括危險(xiǎn)、有害因素的識(shí)別以及危險(xiǎn)和危害程度評(píng)價(jià)。危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)的目的在于確定危險(xiǎn)來(lái)源，危險(xiǎn)和危害程度評(píng)價(jià)的目的在于確定和衡量來(lái)自危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)性和危險(xiǎn)程度以及應(yīng)采取的防范措施，同時(shí)，在采取防范措施后仍然存在的危險(xiǎn)性是否可以接受[5-6]。

2 礦山工程安全評(píng)價(jià)

地下開(kāi)采存在的主要危險(xiǎn)因素有瓦斯、水災(zāi)、火災(zāi)、冒頂、片幫等，通過(guò)對(duì)各主要危險(xiǎn)因素分別建立不同的評(píng)價(jià)函數(shù)，根據(jù)礦山的具體情況確定評(píng)價(jià)函數(shù)中評(píng)價(jià)因子的數(shù)值，計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)的函數(shù)值，根據(jù)函數(shù)值的大小和危險(xiǎn)分級(jí)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以達(dá)到避免發(fā)生事故的目的。礦山工程安全評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)函數(shù)的建立、評(píng)價(jià)因子的確立以及危險(xiǎn)性分級(jí)見(jiàn)圖1～圖4所示。

圖1 礦山工程安全評(píng)價(jià)方法示意

圖2 評(píng)價(jià)函數(shù)建立示意

圖3 評(píng)價(jià)因子確立示意

圖4 危險(xiǎn)性分級(jí)示意

2.1 礦山工程安全評(píng)價(jià)函數(shù)的確立

根據(jù)礦山工程的特點(diǎn)，分別建立瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、水災(zāi)、火災(zāi)、冒頂和片幫評(píng)價(jià)函數(shù)，以盡可能地對(duì)其進(jìn)行全面的安全評(píng)價(jià)。各評(píng)價(jià)函數(shù)見(jiàn)表1。

表1 評(píng)價(jià)函數(shù)

注：式中,g為地質(zhì)因子；L為延伸距離因子；a為巷道斷面因子；s為巷道狀況因子。

2.2 建立礦山工程評(píng)價(jià)因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)礦山工程自身特點(diǎn)以及易受地質(zhì)因素影響等因素，選取地質(zhì)因子、延伸距離因子、巷道斷面因子和巷道狀況因子等為巷道采掘工作面的主要評(píng)價(jià)因子。評(píng)價(jià)因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 各評(píng)價(jià)因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 礦山工程危險(xiǎn)性分級(jí)

參考礦山危險(xiǎn)性分級(jí)的各種方法，提出對(duì)礦山危險(xiǎn)性的分級(jí)，如表3所示。

表3 礦山工程危險(xiǎn)性分級(jí)

根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)和評(píng)價(jià)因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出礦山工程各評(píng)價(jià)函數(shù)值，比較評(píng)價(jià)函數(shù)值與礦山工程危險(xiǎn)等級(jí)，便可確定礦山工程的危險(xiǎn)等級(jí)。

3 應(yīng)用實(shí)例

貴州某礦在-520 m水平沿5#煤層底板(煤層傾角為12°)向上開(kāi)掘巖石運(yùn)輸上山，上山總長(zhǎng)度約600 m，斷面約11.8 m2。上山要穿過(guò)一個(gè)落差為32 m 的正斷層，斷層面破碎帶寬度約25 m，該斷層積蓄有瓦斯，并與含水層有水力聯(lián)系，上山其他巖層地質(zhì)條件良好，評(píng)價(jià)該巷道的危險(xiǎn)性。

3.1 運(yùn)輸上山危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

根據(jù)已知條件和表2，當(dāng)g=2，L=2，a=2，s=2時(shí)，由表1分別計(jì)算瓦斯爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FGE=12，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FGO=12,由表3可知，上山在接近斷層破碎帶時(shí)，瓦斯爆炸處于極度危險(xiǎn)狀態(tài),煤與瓦斯突出亦處于極度危險(xiǎn)狀態(tài);當(dāng)g=1，L=2，a=2，s=2時(shí)，計(jì)算水災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FW=6,由表3可知，上山在接近斷層破碎帶時(shí)，水災(zāi)處于危險(xiǎn)狀態(tài);當(dāng)L=2，a=2，s=2時(shí)，計(jì)算火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FF=6,由表3可知，上山在接近斷層破碎帶時(shí)，火災(zāi)處于高度危險(xiǎn)狀態(tài);當(dāng)g=2，L=2，a=2時(shí)，分別計(jì)算冒頂危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FR=8,片幫危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)函數(shù)FP=8,由表3可知，上山在接近斷層破碎帶時(shí)，冒頂處于高度危險(xiǎn)狀態(tài)，片幫也處于高度危險(xiǎn)狀態(tài)。

3.2 運(yùn)輸上山危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分析

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果：該上山掘進(jìn)至斷層破碎帶時(shí)，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、水災(zāi)、火災(zāi)、冒頂處和片幫均處于高度危險(xiǎn)狀態(tài)。

從現(xiàn)場(chǎng)反饋的信息來(lái)看，該上山掘進(jìn)至斷層破碎帶時(shí)，工作面存在瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，且工作面局部地方存在瓦斯積聚，該工作面處于瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、水害、冒頂和片幫等危險(xiǎn)中，且最易發(fā)生瓦斯災(zāi)害。為了防止工作面出現(xiàn)冒頂和片幫事故，采用了錨索和噴射混泥土等聯(lián)合支護(hù)，為了防止出現(xiàn)水災(zāi)事故，注漿封堵了工作面裂隙和孔洞。

4 結(jié) 語(yǔ)

分析了礦山工程面臨的主要災(zāi)害，并分別建立了安全評(píng)價(jià)函數(shù)，確立了安全評(píng)價(jià)因子以及危險(xiǎn)性分級(jí)。實(shí)踐表明：所建立的安全評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果與貴州某礦5#煤層底板運(yùn)輸上山的現(xiàn)場(chǎng)情況一致，證明了此種安全評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性和可靠性，可為類似地質(zhì)條件的巷道施工安全評(píng)價(jià)提供參考。

[1] 張俊敏.煤礦安全評(píng)價(jià)的幾個(gè)問(wèn)題探討[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2003，30(5):30-31,44.

[2] 劉 棟，鐘永明.煤礦安全評(píng)價(jià)問(wèn)題[J].煤炭技術(shù)，2007,26(6):62-64.

[3] 孫 猛，吳宗之，張宏元.煤礦重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)若干問(wèn)題的研究與探討[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2003,13(5):35-37.

[4] 王 軒.煤礦瓦斯概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J].中國(guó)煤炭，2011,37(10):96-98，101.

[5] 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局.安全評(píng)價(jià)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005.

[6] 姜學(xué)成.全國(guó)注冊(cè)安全工程師執(zhí)業(yè)資格考試教習(xí)全書[M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2008.

Discussion on the Safety Evaluation Method of Mine Engineering

Li Zhongxun1Wang Yi1Zhang Kaiguang2

(1.Department of Mining and Architecture, Bijie Vocational and Technical College;2.Qingdao Production Safety Association,Shandong Province)

The main disaster such as gas, flood, fire, gas, roof caving, wall caving may be met in the mining process. In order to avoid the various safety accidents in mining process, the corresponding safety evaluation function of the above disasters are established respectively, and the grading standards of evaluation factors and mine engineering risk grades are determined. Taking a mine in Guizhou province as the research example, the evaluation results of the disasters such as gas, floods, fire, roof caving, wall caving in 5#coal seam floor are consistent with the actual site situation, so, it is the scientific and reliability of the evaluation method proposed in this paper are proved, besides that, it can provide reference for the safety evaluation of tunnel construction in similar geological conditions.

Mining engineering, Safety evaluation, Evaluation factors

2015-04-15)

李仲勛(1981—)，男，講師，注冊(cè)安全工程師，碩士，551700 貴州省畢節(jié)市學(xué)院路。