周永昆
(四川省安科技術(shù)咨詢有限公司,四川 成都 610041)
我國非煤礦山特別是眾多的小礦山,安全生產(chǎn)條件差,每年因事故死亡人數(shù)在世界上最高,在國內(nèi)僅次于交通事故和煤礦安全事故,在各行業(yè)中位居第三位,嚴(yán)重危害了人民群眾的生命安全,給國家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,制約了我國非煤礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。開展對(duì)非煤露天礦山安全評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
本項(xiàng)目位于四川省涼山州冕寧縣。礦區(qū)地處青藏高原東緣,橫斷山脈北東段。地勢(shì)北高南低,地形起伏變化大,高差懸殊,溝谷深切,斷面多呈“V”型。礦山采用露天開采方式,采用陡幫剝離、緩幫采礦,臺(tái)階高度12m,工作臺(tái)階坡面角65°。開采到界后,臺(tái)階并段,最終臺(tái)階高度24m,最終臺(tái)階坡面角為50°~60°。
參照《企業(yè)職工傷亡事故分類》(GB6441-86),結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn),主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析。
礦山三面環(huán)山,為切割較為強(qiáng)烈的中高山區(qū),地形起伏大,地表破碎,同時(shí)礦山由于存在歷史開采的因素,以前采礦后大量的廢石廢渣堆積在采場(chǎng)內(nèi)及采場(chǎng)周邊的溝道內(nèi),礦區(qū)降雨量豐富,最高達(dá)2000mm以上,因此,礦山具備泥石流發(fā)生的必備條件,礦山受到泥石流的嚴(yán)重威脅。
礦山采場(chǎng)及輔助配套設(shè)施周圍基本上是高大的山體,山體較陡且較為破碎,存在危石(飛石)危害。
礦山位于高原地區(qū),結(jié)合氣候條件分析,還存在季節(jié)性凍土、強(qiáng)風(fēng)、雨、雪及冰雹、雷擊、地震、低氣壓等危害。
礦區(qū)構(gòu)斷層、斷裂、節(jié)理等較為發(fā)育。礦區(qū)中強(qiáng)風(fēng)化帶巖體較破碎,多風(fēng)化成碎塊、塊狀,巖體穩(wěn)定性差。同時(shí)采場(chǎng)邊坡高(最大有800多米)。因此,礦山采場(chǎng)邊坡受到滑坡、坍塌、飛石等的威脅,邊坡管理是礦山安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)內(nèi)容。
礦山所處區(qū)域降雨豐富,礦山防排洪方面主要的危險(xiǎn)有害因素體現(xiàn)在:①礦區(qū)防排洪系統(tǒng)較為復(fù)雜,可能降低防排洪系統(tǒng)的可靠性。②礦區(qū)地形陡峻、地表破碎,不利于排洪系統(tǒng)的布設(shè),同時(shí)為礦山防排洪的維護(hù)、管理帶來困難。
礦山爆破方面主要發(fā)生的事故類型為爆破傷害和火藥爆炸,主要的原因有:①在爆破工作中,因操作不當(dāng)或因受某些外來特殊能源作用造成雷管或炸藥的早爆、遲爆事故。②盲炮處理不當(dāng)造成的事故。③爆破后沒有達(dá)到規(guī)定時(shí)間,人員過早進(jìn)人工作面;警戒不嚴(yán)、信號(hào)不明、安全距離不夠。
礦山設(shè)置排土場(chǎng)1座,位于沖溝內(nèi),廢石堆置總高度接近300m,排土場(chǎng)總?cè)莘e約30000.0萬m3。該排土場(chǎng)發(fā)生事故類型主要有排土場(chǎng)滑坡、坍塌、飛石和泥石流等,其主要的原因?yàn)榕磐翀?chǎng)防排洪系統(tǒng)不完善,不能滿足排洪的要求。
針對(duì)本項(xiàng)目主要的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),選取礦山危險(xiǎn)性較大的采場(chǎng)邊坡、礦山防排水、排土場(chǎng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià),其它方面本文不再論述。
評(píng)價(jià)選擇了礦山采場(chǎng)具有代表性的4個(gè)剖面進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核。計(jì)算使用GEO-SLOPE/W軟件,分別采用Janbu法和Bishop法計(jì)算邊坡的安全系數(shù)。各個(gè)剖面不同計(jì)算方法下的計(jì)算邊坡安全系數(shù)見表1。
表1 邊坡安全系數(shù)匯總表
根據(jù)表1,疏干條件(基本水位)下,除W-W剖面外,邊坡的安全系數(shù)均大于1.2,邊坡基本穩(wěn)定。通過計(jì)算表明,W-W剖面邊坡(采場(chǎng)西北面)為需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的邊坡,礦山的最終邊坡角選擇基本合理。
暴雨洪水流量復(fù)核按《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》(1984年版)中推薦的推理公式計(jì)算。礦山周圍各流域段東側(cè)截洪溝1段、東側(cè)截洪溝1段~東側(cè)截洪溝2段、東北側(cè)截洪溝、東北側(cè)截洪溝~截水洞、東北側(cè)截洪溝~西側(cè)排洪溝、東北側(cè)截洪溝~清水排洪溝、東側(cè)截洪溝1段~污水排洪溝的最大洪水流量(50年一遇)分別為9.33,29.2、15.7、80.1、99.2、113.0、69.4m3/s,泄洪能力分別為12.17、46.59、25.86、122.09、291.47、126.61、100.75 m3/s。 因此,礦山的排水構(gòu)筑物的泄洪能力基本滿足50年一遇的防洪要求。
排土場(chǎng)穩(wěn)定性定量分析采用里正軟件進(jìn)行計(jì)算,采用瑞典圓弧條分法,計(jì)算排土場(chǎng)邊坡的安全系數(shù),計(jì)算結(jié)果見表2。
表2 邊坡安全系數(shù)匯總表
通過對(duì)排土場(chǎng)在三種工況下穩(wěn)定性的計(jì)算分析,排土場(chǎng)的最終邊坡角保持在27°以下,排土場(chǎng)具有良好的穩(wěn)定性,排土場(chǎng)沿基地滑坡的可能性較小。由于《可研》中排土場(chǎng)的總邊坡角為28°,根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明其安全性較差,建議下一步設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整。
本文以四川省涼山州某露天礦開采項(xiàng)目為研究對(duì)象,通過對(duì)工程的主要危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)與分析、評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐旨霸u(píng)價(jià)方法的選擇、定性、定量評(píng)價(jià)等,分析本工程主要危險(xiǎn)有害因素,對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行定量評(píng)價(jià),為非煤露天礦山安全評(píng)價(jià)提供借鑒,為編制安全設(shè)施設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]王卸云.露天采礦技術(shù)[J].非煤露天礦山危險(xiǎn)有害因素識(shí)別,2007,4:54-57.