露天礦山生產過程中危險有害因素及預防對策

摘 要:露天礦生產過程中會出現各種自然及人為危害，分析了影響露天礦安全生產的各類主要危害因素，并提出處理、預防各類災害的安全對策

關鍵詞:露天采礦 災害 安全措施

中圖分類號:TD7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0110-02

我國露天礦每年從地表開采出巨大數額的礦石和圍巖，改變和破壞了地表和巖石圈的自然平衡，地面及邊坡開挖影響山體、斜坡穩定，導致巖(土)體變形，誘發崩塌和滑坡等地質災害。同時，礦山生產過程中存在的危險有害因素對生產人員也造成了極大的安全隱患。也影響礦山企業的生產和經濟效益，必須加以防治。

1 當前露天礦存在的主要安全隱患主要表現在以下幾個方面

1.1 坍塌及滑坡

坍塌及滑坡的發生主要是由于采礦方式的原因而引發的，如掏采而導致滑坡與坍塌的發生，即開采方式不是按自上而下的順序開采，而是從下部開采。還有另一種情況，雖然開采方式是按自上而下的順序開采的，但是保留的邊坡角超過巖石的自然安息角，沒有按礦山設計的邊坡角進行開采，再加邊坡地質原因而導致滑坡事故的發生。該礦山地形坡度較陡，出井廢石基本上是就地傾倒，如果沒有完好的防洪設施，廢石堆受雨水沖刷，存在著坍塌及滑坡的危險。

1.2 水災危害

水害是由于大氣降水、地下水匯入采場，淹沒設備或人員，造成人身傷害、財產損失、停產。大量的水逕流排土場、采場并匯積坑下，可能會破壞作業面，并造成采場低洼地段設備損壞。

1.3 爆破傷害

放炮與火藥爆炸主要是指在存放、運輸、使用炸藥過程中出現的爆炸傷害，簡稱爆破傷害。爆破傷害事故一旦發生，其后果十分嚴重，會使人員受到傷害，甚至死亡，使設備、設施破壞。爆破傷害主要包括下列情況:無爆破設計或爆破安全規程不完善，爆破人員“無章可依”，僅憑經驗作業很容易造成操作失誤，導致爆破事故發生。爆破過程中爆破人員在爆破器材的運輸、保管、裝藥、起爆等環節違犯操作規程，粗心大意，會釀成危險事故:井下爆破時，相近工作面未規定聯絡信號，容易造成互相干擾或起爆時間不一致而出現危險事故;點炮時未使用引火繩、分火索過短、爆破前未設置爆破警戒或警戒區過小、警示標志不明顯、爆破后未按規定的等待時間等待，過早進入爆破現場、瞎炮處理不當等違章作業均可導致爆破事故。

1.4 觸電

礦山使用電氣設備較多。供配電系統設施和用電設備不按規程接地，維護檢修人員違反操作規程，均有可能造成人員發生觸電的危險。在井下較潮濕的環境下，如有供電線路有裸露接頭、閘刀盒損壞、線路架設過低，工作面采用220 V電壓照明等原因，均可能造成人員觸電。觸電傷害主要有電擊和電傷等2種方式。電擊是指電流通過人體內部的組織和器官，引起人體功能及組織損傷，破壞人的心臟、肺臟及神經系統的正常功能，導致人體痙攣、窒息、直至危及人的生命。電傷是指電流的熱效應、化學效應或機械效應對人體的傷害，比較常見。觸電傷害也包括雷擊傷害。如果在雷雨季節進行露天作業，也可能發生雷擊傷害。

1.5 車輛傷害

由于各種車輛作業線路長，道路狀況不好，范圍廣易造成車輛傷害。如司機違章操作、指揮人員失誤、司機與指揮人員配合不當或者車輛出現故障、路面打滑、路基不牢、行走人員不遵守交通規程、過交叉道口不注意觀察就可能導致各種車輛傷害事故的發生。車輛傷害包括擠、壓、撞、傾覆等形式。

1.6 機械傷害

礦山的采、裝、運等作業過程中使用各類水泵、電機、提升機、皮帶運輸機等機械設備，運轉的機械設備的外露傳動部分(如齒輪、軸、履帶等)和往復運動部分都有可能對人體造成機械傷害。

機械傷害主要指機械設備運動(靜止)部件、工具、加工件直接與人體接觸引起的夾擊、碰撞、剪切、卷入、絞、碾、割、刺等形式的傷害。在使用、巡檢、維修過程中，如果作業人員操作失誤、信號聯系不暢、違章作業等均可導致機械傷害事故的發生。機械傷害往往是因為違章作業和操作失誤引起的，只有加強安全教育，嚴格遵守安全操作規程，提高照明度，對設備的外露部位均設置安全防護裝置、警示標志，機械傷害事故才能減少到最低程度。

1.7 粉塵

作業場所空氣中粉塵的化學成分、濃度和接觸時間是直接決定其對人體危害性質和嚴重程度的重要因素。粉塵可能導致塵肺、呼吸系統腫瘤、粉塵沉著癥和中毒。在鑿巖、采場及運輸道路、礦巖裝卸車及各物料交接點處作業易產生粉塵。長期在這類工作環境下工作的人員很容易患矽肺病，矽肺病嚴重危及人員健康，因此要求濕式作業，在鑿巖作業過程中要求戴防塵口罩。生產性粉塵是在礦山生產過程中產生的細粒狀礦物或巖石粉塵。直徑大于50μm的塵粒，在重力作用下會很快從氣流中分離出來，沉落于地面，此類礦塵稱為落塵。直徑在0.01～50μm范圍內的塵粒，能長時間懸浮于空氣中，此類礦塵叫做浮塵。浮塵對空氣的污染和人體健康的危害最大，是礦山防塵的重點對象。

爆破后爆堆內含有大量的粉塵，工作面通風較差，如果不采取降塵措施，在鏟裝的過程中會在狹小的空間內形成濃度較高的塵埃，對作業人員的健康造成影響。

2 相應的安全對策措施

2.1 預防滑坡的安全對策

(1)在年度設計中合理采礦布局，認真研究采場、排土場的巖性特征，保證設計邊坡的穩定性。

(2)嚴格按邊坡設計進行采排，嚴格控制采剝臺階高度、幫坡角，并嚴格按照設計施工。不穩定地段的排土場均設計15m的排土段高，排土形成15m的過程中采取的方法為逐層用推土機壓實，增加排土密實度，使其達到邊坡穩定要求。

(3)進行邊坡巡查、及時發現裂縫、沉陷、塌落等滑動征兆。若遇不穩定邊坡或發現不穩定現象，及時建立觀測線(網)，并定期進行觀測。如發現有滑坡現象，生產技術部必須跟蹤監測。

(4)進行邊坡的測斜檢測工作，及時分析邊坡穩定性。

(5)委托科研單位做邊坡的穩定性分析，制定治理方案。

(6）及時進行土地復墾工作，種植樹木、沙棘以保持水土，以防止滑移。

(7)雨季前，邊坡頂部出現裂縫地段及時充填，防止雨水流入。

(8)對不穩定地段采取設立明顯標志，嚴禁設備及人員進入或停留。

(9)在開采過程中，嚴格控制各水平臺階的開采程序，防止由于局部臺階超高或平盤寬度小而引起滑坡或片幫現象發生。

(10)做好地面防排水及疏干工作，防止地表水沖刷和流入裂隙及地下殘余水等對邊坡穩定性造成影響。

(11)建立健全防滑坡數據檔案，實施跟蹤管理，確保安全生產。

2.2 防治水害安全對策

在雨季到來之前做好“三防”工作，成立領導小組，并制定應急救援預案。

考慮到當年的采剝計劃，每年都要修筑新的防洪壩并加固原有的防洪壩，以攔截地表匯水，截流的匯水以天然蒸發和順泄洪溝排至錫河流的方式排泄。在采場設置蓄水坑，并在該處設置排水泵站、疏干排水管道進行疏干排水。

2.3 線路故障引安全對策

①要防止線路嚴重過負荷，計算供電線路中實際負荷的大小，合理地選擇導線截面;②正確選擇自動斷路器或熔絲的額定電流，要和導線的安全載流量相匹配，不允許用銅線代替熔絲;③要由合格的電工按規范安裝線路，不可用廢舊電線私拉亂接。電路中的接頭一定要按規定絞接，以使接觸良好，穿管內導線不許有接頭。室內外導線連接處應包以絕緣膠布，不可破損或裸露;④施工現場電纜線路的終端和中間接頭都要按電氣規范要求制作，不宜超過規范要求長度。對高層建筑或其他人流密集的重要場所，應選用阻燃性能好的供電電纜;⑤鋁導線與電氣設備的出線相連接，要用銅鋁過渡接頭，防止由于鋁表面的氧化引起接觸不良;⑥裸導線之間及帶電部分與接地部分之間要留有足夠的安全距離。導線架空懸掛時不宜過松，以免在刮風時引起導線短路

2.4 露天礦坑下沙塵、雨雪自然災害的安全對策

由于露天采礦場的產塵點多，粉塵分散度高，在粉塵防治時必須采取多點、多方式的綜合防治措施。

汽車路面揚塵造成露天礦空氣的嚴重污染是不言而喻的。據白銀露天礦調查， 汽車路面產塵量占總產塵量的90%以上。當前國內外露天礦汽車路面的防塵措施有以下4種:①灑水車灑水， 或沿路鋪設灑水器向路面灑水;②路面噴灑吸濕性強的鈣或鎂鹽溶液;③路面表層中摻入粉狀和粒狀氯化鈣;④用乳液處理路面。

用灑水車或灑水器向路面灑水，是當前國內外露天礦山普遍采用的方法。它具有簡便及防塵效果好的優點。如白銀礦用3臺灑水車經常給路面灑水，實測表明:不灑水粉塵濃度為23.5mg/m3，灑水后僅為6.8mg/m3，含塵濃度降低71%。該法的缺點為:耗水量大，在高溫條件下作用期短，冰凍期不僅不能應用，而且灑水會使路面和車輪過早磨損。使用鈣、鎂鹽溶液噴灑路面或將氯化鈣摻入水中，可使灑水降塵效果和作用時間大為增加。前蘇聯某礦研究表明:不下雨時，10%、20%、和30%的氯化鈣溶液可使空氣含塵量在2～5晝夜內降至容許范圍內;而40%的氯化鈣溶液能維持10晝夜或更久一些。其方法是先用平路機將泥濘和灑落的礦巖清除掉，再用松土器將道路疏松，并噴灑10%的氯化鈣溶液，然后將道路修整成所需的斷面形狀，再鋪1層80～100mm的粗砂，粗砂中的粘土性雜質含量不應該超過5%。最后，以每平方米2dm3的消耗量向路面噴灑25%的氯化鈣溶液，再由壓路機或汽車壓實。路面處理后，空氣含塵濃度可以降到最大容許值，10d后為1.8～2.6mg/m3。對于未經準備的路面用氯化鈣處理的有效期為2～3d。用氯化鈣及其溶液處理道路的缺點是易被雨水沖掉。用乳液處理路面，通常采用噴灑石油或重油然后撒1層8～10cm厚的碎石，它適用于干燥炎熱地區，有這種方法處理的路面不但產塵量低，而且路面的磨損量也大大減少。

在我國，大部分露天礦的大型設備均安裝了空氣調節裝置。根據冶金工業部安全環保研究院現場調查，廣東云浮硫鐵礦、海南鐵礦、大冶鐵礦將汽車空調或窗式空調使用到電鏟、鉆機、前裝機和電機車上， 取得了良好的除塵效果。

粉塵防治是一項綜合性工作，單純依靠技術措施難以達到穩定、可靠的預期效果。為此，必須從提高認識，加強教育，嚴格管理等各方面開展工作，采取行之有效的綜合防治粉塵措施。值得注意的是，矽肺是由吸入并停留在肺內的呼吸性粉塵引起的，因此，治理呼吸性粉塵要比治理全塵針對性更強，能起到事半功倍的目的。英、德等大多數歐洲國家早已開展了呼吸性粉塵的檢測和治理工作，取得了明顯的效果。因此，在粉塵防治工作中，應改治理全塵為治理呼吸性粉塵。

3 結語

綜上所述，在礦山生產過程中主要存在火災、爆炸、爆破傷害、冒頂片幫、坍塌與滑坡、透水、觸電、車輛傷害、機械傷害、容器爆炸、物體打擊、高處墜落、粉塵、高溫與低溫、中毒與窒息、噪聲與振動等危險有害因素。其中火災、爆炸、爆破傷害、冒頂片幫、坍塌與滑坡、透水等是礦山生產過程中較為嚴重的危險有害因素。

我國礦山種類繁多、分布廣、數量多、規模小、基礎差，由于技術、管理及效益等原因的影響，資源開發中的安全形勢相當嚴峻，經常發生地表塌陷、山體崩塌、礦山邊坡滑坡、廢石場泥石流、尾礦庫垮塌、采場冒頂、巷道坍塌、礦山地震、巖爆、采空區大面積地壓、井下突水、深井高溫等災害，給社會穩定和人民生命財產安全帶來嚴重影響。因此，合理有效地利用資源，保護礦山環境，加強監測與信息化管理，防止礦山地質災害，實現礦業的可持續發展，是一個非常重要的問題，提升采礦工藝水平，以高技術、高科技為先導，走以預防為主的礦產開發之路，做到資源開發與環境保護并重，促進區內經濟的持續穩定健康發展。

參考文獻

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