玄武巖礦開采安全設(shè)施的設(shè)計分析

王安強(qiáng)

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊，安徽 合肥 230011)

安徽省天長市諭興文莊一帶蘊(yùn)藏豐富的建筑石料用玄武巖礦礦產(chǎn)資源。隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對建筑石料用玄武巖礦礦產(chǎn)品的需求量日益增加。資源及區(qū)位優(yōu)勢造成該區(qū)域礦山企業(yè)密集分布。下面以天長市諭興文莊建筑石料用玄武巖礦為例，對玄武巖礦開采安全設(shè)施的設(shè)計進(jìn)行深入研究。

1 背景介紹

天長市諭興文莊建筑石料用玄武巖礦位于天長市城區(qū)東南160°方向直距約22.0 km處諭興文莊一帶,行政區(qū)劃隸屬于天長市金集鎮(zhèn)文莊村所轄。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)119°05′58″、北緯32°31′51″；礦區(qū)內(nèi)有簡易砂石路接天長～金集鎮(zhèn)公路，北接天長市連312省道；南行26公里至江蘇儀征市，交通方便；礦區(qū)地處沿江丘陵平原，主要地貌類型為波狀平原，地勢起伏不大。礦區(qū)地勢中南部略高，東、北部略低，最高標(biāo)高為+49 m，最低標(biāo)高為+29 m(目前采礦證礦區(qū)范圍內(nèi)最低開采標(biāo)高為-18.11 m)；區(qū)內(nèi)有一條自西向東流的水渠自礦區(qū)北部邊緣通過，其他周邊有幾個用于農(nóng)田水利灌溉用的小水塘；礦區(qū)經(jīng)濟(jì)以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)作物有水稻、小麥、油菜、玉米等。勞動力資源豐富，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展迅速，境內(nèi)勞務(wù)市場充足。非金屬礦產(chǎn)資源較豐富，主要為建筑石料用玄武巖礦等；礦區(qū)電力充足，金集鎮(zhèn)變電所110 kV供電支線已送達(dá)礦區(qū)；礦區(qū)自然條件優(yōu)越。

2 玄武巖開采安全設(shè)施設(shè)計分析

2.1 露天采場

由于天長市諭興文莊建筑石料用玄武巖礦是190萬立方米/年的露天采礦工程，而露天采場設(shè)計境界位于露天采礦權(quán)范圍內(nèi)，因此設(shè)計人員可以結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)定最高臺階標(biāo)高+46 m，最低開采標(biāo)高-21 m；封閉圈標(biāo)高+37 m，最終邊坡高度50～67 m(-21～+46 m)。同時，還要做好以下幾點工作：(1)鏟裝設(shè)計。礦山在鏟裝作業(yè)時，必須要嚴(yán)格按照預(yù)期提出的安全規(guī)程要求進(jìn)行操作，這樣有助于保障各項措施得到有效落實，并提升鏟裝作業(yè)的安全性。同時，礦山還要組織操作人員進(jìn)行日常培訓(xùn)，并向他們宣傳有價值的安全知識，最終只有經(jīng)過考試且合格獲取特種作業(yè)證的員工才能正是上崗；(2)采場邊坡穩(wěn)定性。首先，操作人員要做好滑坡、滾石的預(yù)防工作，并在設(shè)計過程中引用有效的控制邊坡角措施；其次，因為露天采礦最終邊幫屬于新暴露的巖石面，所以在設(shè)計時要結(jié)合規(guī)定要求進(jìn)行坡面角施工；最后，加大對邊坡管理工作的關(guān)注，并提出有效的防洪處理措施，以此保障已經(jīng)形成邊坡的穩(wěn)定性；(3)采場高陡邊坡降坡。首先，操作人員要在采場高邊坡位置上安裝防護(hù)欄，且高度不能低于1.5 m，并在周邊安裝警示標(biāo)志，預(yù)防人畜進(jìn)入；(4)因為在處理邊坡降坡時的作業(yè)空間較小，無法讓操作人員進(jìn)行大規(guī)模的設(shè)備作業(yè)，所以可以選擇一臺挖掘機(jī)設(shè)備操控，這樣不僅能保障操作人員的生命安全，而且可以對整體作業(yè)實施細(xì)分；(5)在挖掘過程中，若是發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有塌陷、懸浮巖塊等現(xiàn)象，要即刻停止作業(yè)，并將挖掘機(jī)轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。

2.2 穿孔、爆破

(1)預(yù)防出現(xiàn)穿孔安全事故。首先要求操作人員及時清理穿孔的工作面，在引用鉆機(jī)工作時，清理現(xiàn)場停留員工；其次，保障穿鑿第一排孔中，鉆機(jī)的軸線與臺階坡度線夾角不低于45°；再次，鉆機(jī)在移動過程中，要保障機(jī)下有專業(yè)管理者進(jìn)行監(jiān)管，且鉆機(jī)不能在坡度超出15°的情況下運行。若是超出，必須要專業(yè)人員引導(dǎo)操控，并作好防傾覆管理；最后，在開鉆過程中，要準(zhǔn)備充裕水量，以此控制現(xiàn)場粉塵現(xiàn)象。

(2)防爆破工作可以從兩點入手：其一，避免爆破工作產(chǎn)生負(fù)面影響，如地震波、飛石及塵土等；其二，避免爆破設(shè)備在運輸、填塞及裝藥等工作中出現(xiàn)安全事故。

2.3 采場防排水系統(tǒng)

礦區(qū)位于江淮丘陵水文地質(zhì)分區(qū)北緣，礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為第三系上新統(tǒng)桂五組(N2g)及第四系(Q)，從巖性上看為一弱含水層，區(qū)內(nèi)地下水主要由大氣降水補(bǔ)充。由于目前采坑坑底較低，大氣降水無法自然排泄，雨季采場積水，需要機(jī)械排泄。因此，操作人員在工作過程中，可以做好以下兩點工作：(1)通過在露天采場的界外周邊修建截水溝，將外圍匯水及時排放出去，不會威脅露天采礦工作；(2)截水溝形狀采用梯形斷面，上口寬1.0 m，下口寬0.5 m，溝深0.5 m。為防止工作平臺積水，生產(chǎn)臺階的縱向坡度應(yīng)保持在2‰～3‰。

2.4 礦巖運輸系統(tǒng)

了解礦區(qū)所在地理位置可知，其擁有簡易砂石路接天長～金集鎮(zhèn)公路，北接天長市連312省道；南行26 km至江蘇儀征市，交通非常便捷方便。現(xiàn)階段，礦山已儲備20臺載重量30 t歐曼汽車，15t自卸汽車3輛，此時為了更好滿足持續(xù)增加的資源運輸工作，設(shè)計礦山擬新購置4臺載重量30 t陜汽重型汽車。在這一背景下，要求操作人員做好下述工作：定期檢查采場汽車，保障其在運輸過程中的安全；定期檢查運輸公路，及時維修影響安全的路面；強(qiáng)化安全教育，控制違規(guī)違法現(xiàn)象的出現(xiàn)；均勻裝車，絕不能出現(xiàn)超重現(xiàn)象。

2.5 供配電

礦區(qū)電力充足，且用電主要集中在破碎站，采場內(nèi)主要生產(chǎn)設(shè)備均為柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動，不消耗電能。因此，操作人員要做好以下3點工作：(1)結(jié)合第三類建筑物設(shè)防要求，引用建筑物內(nèi)部的金屬體進(jìn)行雷電防護(hù)及接地處理；(2)工程中所有電氣設(shè)備和管線金屬外露可導(dǎo)電內(nèi)容都要接PE線加以保護(hù)；(3)還要結(jié)合礦區(qū)的工作特點，做好電位聯(lián)接和防靜電接地工作。

2.6 總平面布置

礦山總平面布置包括露天采場、臨時排土場、工業(yè)場地等，因此要求操作人員做好以下幾點工作：第一，排土場在處理基底時，山坡、田地中的水塘也要清除積水和淤泥，并在回填后再排棄，這樣有助于提高排土場基底的穩(wěn)定性；第二，嚴(yán)格按照規(guī)范內(nèi)容對排土場的排土進(jìn)行處理；第三，臨時排土場要設(shè)計截洪溝、排水溝、擋土墻，這樣有助于控制暴風(fēng)雨雪等惡劣天氣對礦區(qū)的威脅。同時，也可以通過種植灌木、草皮等植被，避免采場周邊出現(xiàn)泥土流失等不良現(xiàn)象。

2.7 通信系統(tǒng)

由于礦山通信是以市內(nèi)程控電話網(wǎng)為核心設(shè)計的，各工作崗位都要安裝固定電話，采場移動生產(chǎn)人員對外和對內(nèi)聯(lián)系都會引用對講機(jī)。因此，在構(gòu)建通信系統(tǒng)時，要按照水泥電桿架空敷設(shè)的方式處理主干電纜，部分位置也可以選擇穿鋼管保護(hù)后埋地敷設(shè)。

2.8 個人安全

當(dāng)前礦山生產(chǎn)人員及管理人員共計68人，此時要想全面保護(hù)他們的人身安全，礦山必須配備對應(yīng)數(shù)量的安全帽、安全鞋及工作服等。同時，要想避免突發(fā)現(xiàn)象降低現(xiàn)場施工安全，礦山可以儲備備用防護(hù)用品。

2.9 安全標(biāo)志

這一安全設(shè)施設(shè)計主要分為以下幾點：第一，采場中的安全標(biāo)志；第二，礦山運輸中的安全標(biāo)志；第三，電氣安全標(biāo)志。需要注意的是，設(shè)計人員在選取安全標(biāo)志時，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場工作和條件進(jìn)行全面分析。如選擇采場安全標(biāo)志時，不僅要在邊界、入口即運輸?shù)缆返确矫嬖O(shè)計警告標(biāo)識，還要在采場出入口添加風(fēng)險告知欄，這樣有助于保障各部門員工及時了解現(xiàn)場的危險性。

3 設(shè)計結(jié)果分析

按照規(guī)定要求完成安全設(shè)施設(shè)計后，天長市諭興文莊建筑石料用玄武巖礦露天采礦工程的相關(guān)程序符合有關(guān)規(guī)程，各種審查審批手續(xù)也已完備。2017年9月19日該建設(shè)工程基建工作已結(jié)束。而六安市華夏安全科技服務(wù)有限公司在整合國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出的關(guān)于開展安全評價工作的有關(guān)規(guī)定后，在資質(zhì)范圍內(nèi)依法開展了安全評價工作。最終評價結(jié)果為天長市翔宇礦業(yè)有限公司天長市諭興文莊建筑石料用玄武巖礦190萬立方米/年露天采礦工程安全設(shè)施滿足安全生產(chǎn)“三同時”規(guī)定的要求，符合《安全設(shè)施設(shè)計》和國家相關(guān)規(guī)定。

4 結(jié)語

綜上所述，礦業(yè)在整合新時代發(fā)展特點的基礎(chǔ)上，要多關(guān)注資源開采，做好安全設(shè)施設(shè)計，只有這樣才能保障國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)上升。