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1、浅谈建筑用石英二长闪长岩矿安全预评价 黄荣南 福建省安全生产应急救援中心 摘 要： 通过对建筑用石英二长闪长岩矿矿山现状、特点及主要问题、矿区地质概况和生产规模的论述, 提出选择好预评价方法和辨识小型露天采石场在生产过程中存在的危险有害因素及安全隐患的分析方法, 并对把握好安全对策措施及建议进行阐述, 为作好小型露天采石场的安全预评价提供参考。关键词： 建筑用石英二长闪长岩; 危险; 有害因素识别; 安全预评价; 作者简介：黄荣南 (1972) , 男, 1994 年 6 月毕业于福州大学资源工程系采矿工程专业, 高级工程师, 现任福建省安全生产应急救援中心副主任, 主要从事矿山开采、安全评价
2、、安全执法、应急管理等安全监督管理工作。福建省非煤矿山点多面广, 安全管理难度大。而露天采石场是一个多因素、多变量和多层次的生产系统, 矿山开采作业的过程是个危险性大、突发性强、容易发生伤亡事故的生产过程, 因此在保证矿山安全生产前堤下, 编制好建筑用石英二长闪长岩矿可行性研究报告的同时, 应以此为依据, 编制建筑用石英二长闪长岩矿安全预评价。通过辨识与分析评价运行过程中存在的主要危险有害因素预防与控制措施的可靠性, 以及与有关安全生产法律、法规、规章、规范性文件和标准的符合性, 预测发生事故的可能性及严重程度, 提出消除危险和危害的安全对策措施及建议, 为编制初步设计安全专篇提供参考, 使建
3、设项目的安全管理由事后处置变为事先预测和预防, 以实现评价对象的本质安全。1 选择好预评价方法安全预评价是指在项目可行性报告前应用安全评价的原理和方法对系统的危险性、危害性进行预测性评价。预评价属于工程项目劳动安全与职业危害预评价。评价方法主要采用规范评价。目前采用安全预评价的主要方法是事故致因因素安全评价法:包括危险和可操作性研究、故障树分析和专家现场询问、观察法等。2 危险、有害因素识别与分析2.1 资料准备根据非煤矿山的生产、周边环境及水文地质条件的特点, 识别和分析生产过程中危险、有害因素。资料是判定危险、有害因素识别的重要因素。因此搜集资料十分重要, 主要搜集工程地质及对开采不利的岩
4、石力学条件、水文地质及水文资料、内因火灾倾向性资料、地震资料、气象条件、附属生产单位或附属设施危险、有害因素资料、矿体开采的特殊危险、有害因素的说明, 现以某矿区为例进行分析。(1) 自然地理、气象特征。矿区属丘陵地貌类型, 地势总体西高东低, 最高海拔标高为 360m, 最低海拔标高为 294m, 相对高差 66m, 当地最低侵蚀基准面为294m。地形切割中等, 自然坡度约位 2030左右。区内地表植被较发育, 主要为杂草、小松木、杂木等。(2) 矿山现状、特点及主要问题。矿区从 2002 年断续开采至今, 开采方式为露天开采。开采出来的建筑用石材矿主要用于民用建筑用石子。目前该矿山塘口为“
5、一面墙”边坡, 高差约 40m, 长度约 100m, 尚未形成完整的开拓系统。塘口南西方向 120m 处有几户居民房, 现有人居住, 因此爆破时应注意爆炸产生的飞石和震动的影响。(3) 矿区地质概况。矿石为深灰色少斑中粒石英二长闪长岩, 呈深灰色, 少斑中粒结构, 块状构造, 主要矿物有斜长石含量约 59%, 自形板状及半自形他形粒状, 粒径 0.12.5mm, 发育聚片双晶和环带构造, 表面被云母交融而污浊;钾长石含量约 12%, 呈板状及半自形粒状, 粒径 13mm, 大者可达 5mm, 浅部表面泥化而污浊;石英含量约 11%, 呈细小他形粒状, 洁净、透明, 充填在其他矿物间隙, 粒径
6、0.151mm;黑云母含量约 3%, 呈自形片状, 片径 0.52.5mm;角闪石呈绿色, 含量约 11%, 呈细针柱状, 柱长 0.81mm;辉石呈淡绿色, 含量约 4%, 呈自形粒状, 粒径 0.21.5mm;其内还见有少量磁铁矿、锆石、磷灰石等副矿物。矿山拟开采的产品为建筑用石材矿。矿石类型为中细粒花岗闪长岩, 属深成侵入岩体。矿区的水文地质条件属简单类型, 工程地质属简单类型, 适合于露天台阶式采矿, (4) 地下水。地下水主要赋存于浮土层的孔隙水和风化基岩的裂隙水, 但富水性弱, 无永久性地下水存在。虽厚度较大, 但分布面积小, 因此含水量有限。新鲜矿 (岩) 石致密坚硬, 不含水,
7、 为隔水层。其补给来源主要为大气降水, 大气降水大部分顺山坡形成地表迳流, 只有少量形成浮土、风化层中的地下水。矿体位于当地侵蚀基准面 430m 以上, 矿体开采标高+460570m, 矿坑充水水源主要为大气降水, 矿区内地形较陡, 坡度为 2535左右, 自然排泄条件较好, 大气降水大部分形成地表迳流排泄, 故大气降水对矿场影响不大。但因矿体位于山坡上部, 为防止降雨时上部土质边坡被冲刷引起水土流失及过多的地表水进入采矿场, 须搞好浮土的剥离工作及上部截水沟的布设。并且要在采场外砌筑拦碴坝, 防止下暴雨时产生泥石流等地质灾害现象。(5) 生产规模和开采方式。规模:矿山年开采量也必须符合国土资
8、源厅颁发普通建筑石材矿山的最小开采规模的规定。某矿开采规模定为 10 万 t/a。采剥作业:某矿为自上而下分台阶开采的露天矿山。在首采工作面以上剥离工作完成后, 即可进行该平台的回采工作。其开采的顺序是:首先开掘自顶部到第 1个台阶平台的出入沟, 然后开掘开段沟, 并在沟旁建立工作线, 按照划分的采掘带逐条采掘。采场工作线布置沿地表等高线走向方向, 推进方向垂直于工作线方向。设计开采要素:阶段高度 10m;台阶坡面角 75;安全平台为 6m。爆破作业:某矿爆破方法采用中深孔爆破, 可以实现宕面规则平台开采, 增加作业人员安全感;同时起爆若干个炮孔, 提高一次开采矿石量, 以满足采装工作的需求。
9、2.2 开采过程中主要危险(1) 崩塌、滑坡危险。该采石场地形坡度为 2535, 构造裂隙多为陡倾裂隙, 在爆破震动过程中, 存在着岩石崩塌危险, 局部裂隙节理发育地段, 其边坡受爆破震动破坏, 有可能发生局部滑坡的危险。(2) 浮石、危石、险石击伤危险。矿山开采时, 地表土未剥离或台阶边坡上的浮石、险石、危石未清除干净时或没有及时处理时, 就有可能发生浮石、危石、险石下落伤人;露天裸露破碎大块石时, 产生的飞石, 有可能造成矿石击伤、砸伤人员的危险。(3) 高处坠落危险。由于矿山将分成若干个台阶, 从上向下分阶梯进行开采, 属高处作业场所, 若未采取预防高处坠落的防护措施, 则有可能发生作业
10、人员高处坠落的伤害事故。(4) 机械伤害危险。矿石开采的主要机械设备有潜孔钻机、空压机、破碎机、装载机等, 若这些设备防护不当, 或不按安全规程进行操作, 就有可能造成伤害的危险。(5) 火灾、爆炸的危险。开采场所在山区附近有松树和杂树等, 若不注意用火的安全, 有可能发生火灾危险。矿山的爆破作业存在瞎炮危险, 若生产中误操作、爆破物品运输过程中防爆措施不当都可能引起爆炸事故。(6) 车辆运输伤害的危险。采场建筑用石子和剥离表土、废石, 都要靠车辆来运, 矿区内的部分简易路基尚不够稳固, 雨天路滑。若运输车辆车况不好, 驾驶人员安全意识不强, 矿山雨天没有采取防滑措施, 都有可能发生运输车辆伤
11、害危险。(7) 电流伤害危险。在矿山生产过程中, 若供电设施的防护措施不力, 个人防护不当或误操作等, 均有可能造成人员电流伤害的事故。(8) 洪水冲淹矿区危险。矿区有的有山沟经过, 汇水面积大, 如遇暴雨或雨季没有采取防洪措施或措施不力, 可能造成山洪淹没矿区, 导致设备损坏。(9) 排土场危险。排土场选址不当或安全防患技术措施不力, 堆砌挡土坝防护不当, 遇暴雨时, 有可能发生排土场跨坝的危险, 甚至产生泥石流等地质灾害。2.3 主要危害因素分析(1) 粉尘危害。在凿岩、爆破、装载等作业过程中如果未采取有效的防尘措施, 则产生粉尘或有害气体会对人体造成危害。(2) 噪声危害。矿山开采过程中
12、使用的破碎机、空压机、潜孔钻机、运输设备在运行中都会产生不同声级的噪音。若未采取防护措施或防护措施不完善, 则有可能对现场人员造成噪声危害, 有时甚至会诱发因人员误操作而引起安全事故。(3) 高温危害。在高温季节从事露天开采作业时, 如果防暑降温措施不力或饮用水不足, 会造成作业人员高温脱水或中暑, 对作业人员造成高温危害。3 评价单元应注意的问题(1) 总平面位置及地面设施单元:该矿区开发利用方案总平面图中设计有工棚、装车平台、废石场和采场。该单元应包括有运输系统、矿区给排水措施、废石场等分单元。其重点应对废石场进行安全评价。重点应在废石场下部须建好挡土墙, 以防水土流失。(2) 矿山采剥生
13、产工艺单元:包括采矿场采剥工艺、采矿场运输、矿山通风等分单元;这个单元的重点应对开采工艺的安全性进行分析。开发利用方案应根据地形条件及矿山开采现状, 设计的开矿方法为组合台阶法, 可多台阶一次推进;工作线推进方向总体由南东向北西推进, 矿山可用黄色炸药, 炮眼深 44.5m, 7585角, 孔眼间距 2.83.5m。风枪钻孔、深孔爆破再经二次浅眼风钻爆破后由人工分解。应通过对开采台阶高度、边坡角、工作平台的宽度的设计的审查, 确定是否符合规范要求。(3) 机电设备单元:包括机械设备、供配电及防雷措施等分单元。重点应对矿区配置 20m/min 型空压机、YT-24 型浅孔凿岩机、装载机、鄂式破碎
14、机、农用车或拖拉机进行安全评价, 由于开采工艺较简单, 所选用生产机械设备简单, 但对危险和有害因素的分析应到位。(4) 防火防爆措施单元:矿区矿体硬度大, 应分析采取台阶式爆破法采掘的开拓方式合理性。重点应对防火防爆的危险因素进行评价, 并采取相应的安全措施。(5) 职业危害防范措施单元:矿山开采中粉尘主要产生在凿岩、爆破和破碎过程中, 若未采取防尘措施, 将会对作业人员造成危害, 这是安全评价的重点。4 把握好安全对策措施及建议(1) 安全对策措施及建议应有针对性。在安全评价的对策措施部分, 除了要列出设计单位已提出的安全对策措施外, 还应根据国家的有关法律、法规、标准, 根据矿区的具体情
15、况, 提出具体、合理、针对性及可操作性强的安全技术措施。(2) 采石场在开采前, 必须请由建设主管部门认定资质的设计单位编制“开采方案”或“可行性研究报告”, 并严格按照开采方法生产, 淘汰落后和不安全的开采方式。采用台阶式开采, 严禁采用扩壶爆破、掏底崩落等开采方式;应当自上而下分层顺序开采。(3) 科学地分析和选择合理的安全对策措施:针对矿区开采应采取的主要措施有: (1) 消除危险、有害因素;如分台阶开采等; (2) 预防性技术措施, 预防危险、危害的发生;如使用安全屏护、漏电保护装置、安全电压等; (3) 减少危险、危害的措施:如降温措施、配置避雷装置、消声装置等; (4) 将人员与危
16、险、有害因素隔开;如安全罩、防护屏、安全距离等; (5) 通过连锁装置终止危险、危害发生; (6) 在易发生故障和危险性大的地方, 配置醒目的安全色、安全标志。要按照该矿的开采特点, 分别采取上述的预防措施。(4) 从危险因素辩识中抓住要害。开采过程中主要危险是爆破事故。爆破产生震动、冲击波、飞石等可能对人员、设备设施造成较大的损害。由于管理不当、操作失误以及爆破工艺不合理、爆破器材质量不良等, 可能产生早爆、拒爆、自爆和迟爆等爆破事故。爆破警戒不严、爆破信号标志不明确、安全距离不够, 也会引发爆破事故。爆破后过早进入现场可能引起炮烟中毒事故。因此在开采的危险辨识中要把爆破当作第一要害, 在采取对策措施中要放在首位。(5) 抓住重点提出建议。露天采石场由于地质条件和自然条件的不同, 都有自身危险和有害因素的特点和重点, 要有针对性地提出建议。在矿体开采中存在产生不稳定边坡的可能性, 容易引起发生坍塌事故。在开采作业后, 边坡放坡不够或护坡措施不当, 工作阶段坡面角或最终边坡角过陡, 或
