煤矿安全预评价说明书

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1、 内蒙古科技大学 本科生课程设计说明书 题 目：高西沟煤矿安全预评价 学生姓名： 学 号： 专 业：安全工程 班 级： 指导教师： 前言 课程设计设计是非常重要的学习机会，它建立在以前学到的知识的基础上，通过设计的形式把所学的知识连接起来。本次安全评价课程设计主要是以建设项目提供的基础资料为依据，以建设项目的生产系统和辅助系统为评价对象对高西沟露天煤矿进行安全预评价。 高西沟煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田铜匠川详查区的东南部，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡，整个矿区的地理坐标为： 东经：11011501101313 北纬： 394244 394407 本次安全预评价主要以建设项目提供的

2、基础资料为依据，以建设项目的生产系统和辅助系统为评价对象。评价范围主要包括高西沟露天矿生产系统、主要环节和生产工艺过程，即采剥、运输、排土、边坡稳定、防灭火、防治水、爆破器材储存、运输和使用、电气、总平面布置、职业危害管理与健康监护、应急救援等。本安全预评价报告根据国家制定的有关煤矿安全生产的法律、法规、规程、规范和技术标准进行编制。 目 录 前言 I 第一章 概述 1 1.1 安全评价对象及范围 1 1.2 评价依据 1 1.2.1 法律、法规、规程 1 1.2.2 建设项目提供的资料 2 1.3 评价原则及目的 2 1.4 安全预评价程序 3 第二章 矿井的概况 5 2.1 建设单位简介

3、5 2.2 建设项目概况 5 2.2.1 地理概况 5 2.2.1.1 位置与交通 5 2.2.1.2 矿区地文、水文和气象 6 2.2.1.3 矿山建设与生产简介 7 2.2.2 矿井安全条件 9 2.2.2.1 地层 9 2.2.2.2 矿床地质构造 12 2.2.2.3 煤层赋存情况 12 2.2.2.4 矿床水文地质特征 15 2.2.2.5 工程地质特征 16 2.2.3 煤矿设计概况 17 2.2.3.1 露天开采境界 17 2.2.3.2 储量及剥离量 18 2.2.3.3 开采工艺和开采程序 19 2.2.3.4 采掘场运输方式和剥采方法 22 2.2.3.5 穿爆工程 23

4、2.2.3.6 采掘场与排土场的边坡稳定 24 2.2.3.7 消防 25 2.2.3.8 工业卫生 26 第三章 主要危险、有害因素识别与分析 28 3.1 危险、有害因素定义 28 3.2 主要危险有害因素的识别 28 3.2.1 滑坡灾害 28 3.2.1.1 采掘场及排土场边坡稳定危险、有害因素 28 3.2.2 运输危害 29 3.2.3 爆破危害 30 3.2.4 电气线路危害 30 3.2.4.1 电气线路危害的辨识 30 3.2.4.2 电气危害程度分析 31 3.2.5 机械危害 31 3.2.5.1 机械危害分析 31 3.2.5.2 机械危害后果分析 32 3.2.6 气

5、候危害 32 3.2.6.1 地区气候条件 32 3.2.6.2 气候对作业的危害 32 3.2.7 火灾危害 33 3.2.7.1 自燃火灾 33 3.2.7.2 外因火灾 33 3.2.8 水害 34 3.2.9 职业有害因素 34 3.2.9.1 烟尘 35 3.2.9.2 扬尘 35 3.2.9.3 生产性噪声 35 3.3 危险有害因素汇总 35 第四章 评价单元划分及评价方法选择 39 4.1 评价单元划分 39 4.2 评价方法的选择 39 4.2.1 危险性预先分析法 39 4.2.2 类比分析法 41 4.2.3 事故树分析法 41 4.2.4 作业条件危险性评价法 42 第

6、五章 露天矿主要评价单元安全预评价 44 5.1 采剥系统安全预评价 44 5.1.1 采剥系统设计情况 44 5.1.2 安全预评价 47 5.1.3 评价结果 48 5.2 运输系统安全预评价 49 5.2.1 运输系统设计情况 49 5.2.2 安全预评价 50 5.2.3 评级结果 51 5.3 排土系统安全预评价 52 5.3.1 排土场设计情况 52 5.3.2 安全预评价 53 5.3.3 评价结果 54 5.4 边坡与滑坡防治系统安全预评价 55 5.4.1 采掘场与排土场参数 55 5.4.2 安全预评价 55 5.4.3 评价结果 57 5.5 防灭火系统安全预评价 58

7、5.5.1 防灭火系统设计情况 58 5.5.1.1 火区治理 58 5.5.1.2 消防给水系统 60 5.5.2 安全预评价 60 5.5.3 评价结果 61 5.6 排水系统安全预评价 62 5.6.1 防排水系统设计情况 62 5.6.2 安全预评价 63 5.6.3 评价结果 64 5.7 爆破器材运输及储存和爆破作业安全预评价 65 5.7.1 爆破作业设计情况 65 5.7.2 安全预评价 66 5.7.3 爆破伤害事故树分析 68 5.7.3.1 建立事故树 68 5.7.3.2 求最小割集和径集 68 5.7.3.3 结构重要度分析 68 5.7.3.4 结论 69 5.7.

8、4 评价结论 70 5.8 供配电系统安全预评价 70 5.8.1 供配电系统设计情况 70 5.8.2 供配电系统安全预评价 72 5.8.3 触电伤害事故树分析 73 5.8.3.1 建立事故树 73 5.8.3.2 求最小径集 73 5.8.3.3 结构重要度分析 74 5.8.3.4 结论 75 5.8.4 评价结果 75 5.9 矿区平面总布置及辅助设施安全预评价 75 5.9.1 设计情况 75 5.9.2 安全预评价 76 5.9.3 评价结果 77 5.10 职业卫生单元安全预评价 78 5.10.1 职业卫生概况 78 5.10.2 职业卫生安全预评价 78 5.10.3 评

9、价结果 79 5.11 矿山救护和应急救援系统安全预评价 79 5.11.1 设计情况 79 5.11.2 安全预评价 79 第六章 事故案例 80 6.1 事故案例 80 6.2 本矿应吸取的教训 83 第七章 安全对策措施建议 84 7.1 安全技术措施建议 84 7.1.1 采剥作业安全建议 84 7.1.2 运输作业安全措施 85 7.1.3 排土作业安全措施 86 7.1.4 滑坡防治安全措施 88 7.1.5 火灾防治安全措施 88 7.1.6 水灾防治安全措施 89 7.1.7 爆破作业安全措施 90 7.1.8 供电系统安全措施 90 7.1.9 总布置及辅助设施安全措施 91

10、 7.1.10 职业卫生安全措施 91 7.2 安全管理措施建议 92 第八章 安全评价结论 94 8.1 项目存在的主要危险、有害因素 94 8.2 项目评价结论 96 第一章 概述 1.1 安全评价对象及范围 本次安全预评价主要以建设项目提供的基础资料为依据，以建设项目的生产系统和辅助系统为评价对象。评价范围主要包括高西沟露天矿生产系统、主要环节和生产工艺过程，即采剥、运输、排土、边坡稳定、防灭火、防治水、爆破器材储存、运输和使用、电气、总平面布置、职业危害管理与健康监护、应急救援等。 1.2 评价依据 1.2.1 法律、法规、规程 本安全预评价报告根据国家制定的有关煤矿安全生产的法律、法

11、规、规程、规范和技术标准进行编制。主要依据有： 1) 中华人民共和国安全生产法 （2002 年 6 月 29 日第九届全国人大常委会第二十八次会议通过） 2) 中华人民共和国劳动法（1994 年 7 月第八届全国人大常委会第八次会议通过） 3) 中华人民共和国职业病防治法（2001 年 10 月 27 日第九届全国人大常委会第二十四次会议通过） 4) 中华人民共和国矿山安全法 （1992 年 11 月 7 日第七届全国人大常委会第二十八次会议通过） 5) 中华人民共和国矿山安全法实施条例 （1996 年 10 月 11 日国务院批准， 1996年 10 月 30 日劳动部第 4 号令发布） 6

12、) 中华人民共和国煤炭法 （1996 年 8 月 29 日第八届全国人大常委会第二十一 次会议通过） 7) 煤矿安全规程（2006 版）（国家煤矿安全监察局） 8) 煤炭工业露天矿设计规范GB50197-2005 9) 煤矿建设项目安全设施监察规定（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第 6 号令） 10) 煤矿安全评价导则（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局煤安监技装字2003114 号文） 11) AQ8001-2007安全评价通则 12) AQ8002-2007安全预评价导则 13) AQ1095-2014 14) 煤安安监字2000第 17 号关于发布 煤矿矿山救护工作暂

13、行规定 的通知和 煤矿救护规程 15) 安全生产许可条例 16) 重大危险源辨识 18218-2000 17) 内蒙古煤矿安全监察局文件 内煤安办字200839 号关于加强煤矿企业安全生产条件评价工作的通知。 18) 煤矿建设项目安全预评价实施细则（征求意见稿）。 1.2.2 建设项目提供的资料 1) 安全预评价委托书 2) 内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区煤矿详查报告 1.3 评价原则及目的 安全预评价的工作原则是以建设项目的基本条件和特征为基础，以国家和地方颁布 的有关安全生产方针、政策、法规、技术标准为依据，按照科学的方法、程序，采用可靠、先进、适用的评价技术，从实际的经济、技术条件出

14、发，对系统进行科学和实事求是的分析、评价，在最大程度上保证评价结论的科学性、正确性和对策措施的合理性、可行性和可靠性。 本次预评价工作的目的是通过分析高西沟露天矿生产过程和生产环境中的固有或潜在的危险、有害因素的种类、分布及其产生危险、危害后果的主要条件，评价各单元或系统的安全生产和工业卫生条件，确定建设项目的危险程度（等级），提出对应的安全对策措施，为煤矿工程项目设计和建设提供依据，为其建成后实现安全生产，提高安全生产水平，获得最优的安全投资效益服务。 1.4 安全预评价程序 安全预评价工作程序是以项目技术改造初步设计为研究对象，分析研究露天矿生产系统的固有危险、有害因素；然后应用安全系统工

15、程方法对项目的危险、有害因素作定性或定量分析，确定其危害程度，并依据有关标准，评价建设项目能否满足国家规定的劳动安全相关标准要求；提出消除、减弱和预防危险、有害因素的对策措施建议，最后给出预评价结论。安全预评价程序见图 1.1 所示。 图 1.1 安全预评价工作程序 第二章 矿井的概况 2.1 建设单位简介 项目名称：准格尔旗乌兰哈达乡高西沟露天煤矿初步设计 地 址：内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗乌兰哈达乡 企业性质：合资企业 采矿许可证号：C1500002009081120091790 设计规模：0.90Mt/a， 露天矿设计服务年限：33a。 2.2 建设项目概况 2.2.1 地理概况 2

16、.2.1.1 位置与交通 1) 地理位置 高西沟煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田铜匠川详查区的东南部，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡，整个矿区的地理坐标为： 东经：11011501101313 北纬： 394244 394407 2) 交通 区交通以公路为主，高西沟煤矿西行 9 公里到包头府谷公路，沿包府公路到东胜市约 25 公里，东胜包头有运煤专线，里程为 100 公里。详见交通位置图（图 2.1）。 图 2.1 交通位置图 2.2.1.2 矿区地文、水文和气象 1) 矿区地文 高西沟煤矿煤层结构简单，局部含夹矸，煤层近水平赋存，厚度变化小。煤质指标如下：原煤灰分为（Ad）5.25%，

17、发热量（Qnet.d）26.58MJ/Kg，全硫（St.d）0.23%，浮煤挥发分 （Vdaf） 为 36.02%， 煤种确定为不粘煤， 由钻孔中煤心煤样的测试结果可知，煤质变化较小。 煤层顶板为粗砂岩，底板为炭质泥岩。煤层构造倾角平缓，近似水平赋存，未见断层。个别岩层硬度较大，f 值超过 7。 2) 矿区水文 潜水的补给方式是以垂向补给为主，在基岩覆盖区，局部为侧向补给。承压水的补 给受地质构造的控制。地下水的补给主要以侧向补给为主。本区的充水因素，潜水受地形地貌的控制，承压水受地质构造的控制，其次受地形及降雨量等因素的控制。矿区主要充水分为二大段，其一是潜水的充水因素，其二是承压水的充水因

18、素。 据伊旗气象局近 30 年的水文统计资料，当地年平均降水量为 357.3 毫米，降水集中在七、八、九 3 个月，占全年总降水量的 6070%左右，历年日最大降雨量为 115.2 毫米（75 年月 25 日），大气降水除部分地表迳流外，其余均补给地下，这部分地下水除在沟谷、地势低洼处，有不同程度的地下潜水出露，流入区内的沟谷。 由于煤矿所处位置地形切割严重，煤矿开采范围内有沟谷穿过，坡度较大，且有煤层露头存在，山洪暴发时，可能会影响煤矿的正常生产。在设计时，应考虑到防洪问题，采取相应的防洪措施，避免淹没煤矿，防止水灾的发生。 3) 矿区气候特征 该地区属北温带大陆性气候，早晚温差较大，全年只

19、有 100 天的无霜期。冬季较长，白雪皑皑。 夏季较短， 绿草茵茵。 寒冷、 多风、 干旱， 年平均气温 1 2 ， 无霜期 90120 天。年降水量从西北向东南为 150 400 毫米，属中温带半干旱、干旱大陆性季风气候。该地区四季分明，春季气温回升迅速，风多风大雨量少；夏季凉爽多雨，雨量变率较大；秋季天气凉爽，天气晴朗，风力不大，气候稳定；冬季漫长严寒，总降雪量一般在 10 20 毫米。 4) 矿区地震 依据 “中国地震动参数区划图” 得知： 本区所处地域地震动峰值加速度 （g） 为 0.10，对照烈度为 7 度，据了解本区近年来未发生过地震。 2.2.1.3 矿山建设与生产简介 1) 基

20、本情况 高西沟煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田铜匠川详查区的东南部，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。 高西沟露天煤矿初步设计年产 90 万吨。该矿田开采面积约 2.72km2，开采保有储量为 3563 万吨，可采储量为 2789.4 万吨。 初步设计平均剥采比为 7.4m3/t， 采掘场最终帮坡角为 36， 外排土场最终帮坡角为32。服务年限为 33 年。山坡露天矿采用斜坡汽车运输开拓，封闭圈以下采用斜坡汽车移动坑线开拓。 设计选用 3 台 KY150 型牙轮钻机穿孔，7 台 WY160 型液压挖掘机采装，25 台ND3310D29 型自卸卡车运输，8 台 T2120SH 型推土机排土。

21、 采装设备决定选择液压铲。由于煤层近水平分布，所以适宜选用液压正产。并配备前装机辅助作业。公路开拓汽车运输，运输设备一般选择矿用自卸汽车。在山坡露天矿时（1380 以上水平），岩土由各开采水平经山坡运输道路运到西南部的外排土场。煤的运输通道和岩土运输走一条干线，运到工业场地的储煤场。 深凹露天矿时， 总出入沟设在在石灰川沟的 1375 水平， 岩土及煤经此出入口运到地面。当岩土全部实现内排时，在矿区中西部的最终边帮设置运煤通道，缩短煤的运输距离。 2) 外部建设条件 矿区附近农业、水源和电源情况 高西沟露天煤矿地处鄂尔多斯高原，地形复杂，地表土壤不够肥沃，年降水量少，为干旱地区，不宜发展农业。

22、地下水源匮乏，地表水源主要为黄河水系。煤矿附近现有若干热电厂，电源充足。 道路 本区交通以公路为主，高西沟煤矿西行 9 公里到包头府谷公路，沿包府公路到东胜市约 25 公里，东胜包头有运煤专线，里程为 100 公里。 2.2.2 矿井安全条件 2.2.2.1 地层 1) 区域地层 东胜煤田地层沉积序列与华北侏罗纪各煤田基本相似，地层区划属于华北地层区、鄂尔多斯地层分区。区内沉积的地层从老至新有三叠系延长组（T3y），中下侏罗统延安(J1-2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a)、 上侏罗下白恶统(J3-K1zh)、第三系红土层（N2）、第四系马兰组(Q3m)黄土层、第四系（Q4）。详见东胜煤

23、田地层一览表（表 2.1）。 表 2.1 东胜煤田地层一览表 地 层 单 位 厚度（m） 最小最大 平均 岩 性 第 四 系 Q 全新 统 Q4 068.24 8.871 主要由风积砂层，次为河流淤积、洪积层。风积砂成份以细粒石英为主，沙流淤积层岩性为砂、粉砂或砾石，洪积层以砂、砾石为主。 更新 统 Q3 上部为淤积层，岩性为砂、粉砂及黑色土壤，底部为马兰黄土，岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核。 不整合于老地层之上 第 三 系 R 上 新 统 N2 010.14 4.43 上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，下部为灰色、桔黄、棕红色砾岩夹棕红、棕黄色砂岩，分选及滚园度差，呈半胶结状态，松

24、散。 不整合于老地层之上 续表 2.1 地 层 单 位 厚度（m） 最小最大 平均 岩 性 上侏罗 下白垩统 J3K1zh 7.37185.85 5.86 上部以砖红、粉红及灰绿色的细、粉砂岩为主，局部含砾，泥质胶结，较疏松，具大型斜层理。下部为紫红、桔黄色的杂色砾岩及含砾粗砂岩互层， 夹粉砂岩， 砾石以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成。分选差，磨园中等，泥质胶结，较疏松。与下伏地层不整合 中 侏 罗 统 J2 安 定 组 J2a 11.2648.74 27.47 为一套紫红、砖红、黄棕色中、细粒砂岩，中夹灰紫色砂质泥岩。底部为浅黄色，向上变为浅紫色的巨厚层状砂岩。 与下伏地层假整合 直 罗

25、组 J2z 15.56161.85 96.07 上部为一套杂色的细、中粒砂岩，颜色为灰白、灰黄、灰兰、灰绿、灰紫色等，泥质或粘土质胶结。底部为厚层状的灰黄色中粗粒砂岩，局部相变为砂质泥岩。含较多铁质、泥质结核。底部局部含 1 号煤层。与下伏地层假整合 中 下侏罗统 J1-2Y 上 岩 段 J1-2Y3 39.7084.09 63.06 上部主要由灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及 2 号煤组成。底部为灰白、黄绿色细、粉砂岩及泥岩，具小型波状层理及水平层理。 中 岩 段 J1-2Y2 33.1078.30 63.77 主要由灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩和 3、4号煤组组成。底部为厚

26、层状灰白色中、细粒砂岩，具波状层理、楔状交错层理和水平层理。 下 岩 段 J1-2Y1 13.6696.97 64.96 主要为灰、 灰白色细砂岩、 粉砂岩及灰黑色、 黑色泥岩、砂质泥岩、煤组成。含 5、6 号煤组。底部为灰色灰白色的细中粒砂岩，局部相变为粗砂岩或砾岩，发育大型槽状交错层理。与下伏地层假整合 上三迭统T3y 132.80 由灰绿色、灰白色细、中粒石英砂岩组成，含较多云母及少量的暗色矿物，粘土质胶结，局部地段顶部有明显的风化壳产物。 2) 矿区地层 本次储量核实区位于铜匠川详查区的东南部，地形切割较为严重，约有 50%的地段被第四系风积砂与黄土覆盖，其它为基岩出露，出露的地层为侏

27、罗系中下统延安组，据 钻孔资料揭露，区内地层由老到新有： 上三叠统延长组：（T3Y） 岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂岩，含较多的云母及少量的暗色矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。 中下侏罗统延安组（J12Y） 该组为本区主要含煤地层，岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部含煤性较好，发育的煤层厚度大，层位稳定，本矿所采的 31煤层就位于延安组的中上部，下部含煤性也较好，51 煤层厚度较大，平均 5.37 米，为全区可采的稳定煤层，其它煤层为大部可采的较稳定与不稳定煤层。该组地层平均厚度为 206.22 米，与下伏地层呈假整合接触。 中侏

28、罗统直罗组：（J2Z） 该组地层岩性为一套杂色的细、中粒砂岩，泥质或粘土质胶结，较疏松，含有铁质结核和硅化木。 区内所有钻孔揭露， 由于遭受后期剥蚀， 厚度在横向上变化较大， 为 2.02152.23 米，平均厚度 119.52 米，与下伏地层呈假整合接触，该组地层仅在核实区西北角残存并出露。 第三系上新统（N2） 区内零星赋存，主要岩性下部为灰色、棕黄色砾岩夹棕红色砂岩，呈半胶结状态，松散；上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，含白云母碎片及钙质结核，该层不整合于老地层之上，厚度 3.4412.52 米，平均 7.68 米。 第四系（Q） 区内广泛分布，不整合于老地层之上，底部为更新统马兰组黄土（Q

29、3m），岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核，厚约 12 米；下部为更新统淤积层（Q3a12）岩性为砂、粉砂及黑色土壤层，局部赋存；上部为全新统风积砂（Q4eol），在区内大面 积覆盖。 2.2.2.2 矿床地质构造 本区位于铜匠川矿区东南部，其构造特征和铜匠川矿区相一致，为一向 SW 倾斜的单斜构造，地层倾角 13。褶曲与断层均不发育，无岩浆活动，为简单构造地区。 2.2.2.3 煤层赋存情况 1) 煤层赋存特征 在高西沟露天煤矿境界范围之内，煤层近水平分布。在延安组含煤地层中，自上而下各岩段均有煤层赋存。由于各煤层所处环境位置不同，致使各岩段煤层发育情况及含煤性亦各不相同。延安组含

30、煤地层中含煤 1018 层，一般为 1416 层；含煤总厚度为12.9928.41 米，平均 20.57 米。含可采煤层 6 层，可采煤层总厚度 10.1420.98 米，平均 15.36 米。延安组地层平均厚度为 206.22 米，该组地层总含煤系数为 10%，可采含煤系数为 8.2%。 依据延安组各岩段的环境及岩性特征、煤层自身的发育情况及其组合关系，将区内煤层自上而下划分为 2、3、4、5、6 五个煤组，11 个分煤层。其中 2 号煤组位于上岩段（J12y3），内含 21 及 22 两个煤层，21 煤层在本区遭受剥蚀，不发育，22煤层也遭受剥蚀，在区内大部残存。上岩段中含煤 17 个分层

31、，一般为 23 层。含煤总厚度 3.6211.92 米，平均 7.92 米。上岩段地层总厚度平均为 67.65 米，岩段含煤系数11%；34 号两个煤组位于中岩段（J12y2）。主要含 31、41 煤层。该岩段中含煤 28 层，一般 35 层。含煤总厚度 6.2511.26 米，平均 8.83 米。中岩段地层平均厚度为 62.81 米，其含煤系数为 14%；5、6 号两个煤组位于下岩段（J12y1）。两煤组自上而下可分出 51、52、61 中、61 下、62 中、62 下六个主要煤分层。下岩段中含煤 415 层，一般 811 层。含煤总厚度为 1.457.82 米，平均 3.82 米。该岩段含

32、煤系数为 5.3%。 2) 煤层夹石及分布 根据内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区煤矿详查报告资料反映，本区含煤地层中自上而下发育有 2、3、4、5、6、五个煤组。 2 号煤组赋存于延安组上岩段之中，含 21、22 煤层，核实区内 21 煤层已全部被剥蚀，22 煤层也遭受剥蚀，大部残存。其中，22 煤层位于上岩段（J12Y3）的中部，在核实区西部及东部赋存，区中部约 1/2 的面积遭受剥蚀，煤层露头线自核实区中部通过，煤层残存可采地段位于矿区范围内，矿区内可采面积比为 51%，仅 117 号孔和 861 号孔揭露该煤层，煤层厚度分别为 1.35 米和 0.26 米，结构简单，顶板岩性一般为砂质

33、泥岩，底板岩性为细粒砂岩，据报告反映：该煤层为局部可采的不稳定煤层。与3 号煤层间距为 38.98 米。 3 号煤组赋存于延安组中岩段， 区内表现为一单煤层， 编号为 31 煤层， 层位稳定，厚度较大，煤厚有一定的变化，煤厚为 1.404.52 米，平均 3.59 米，煤层结构简单，含夹矸 01 层， 夹矸岩性为砂质泥岩、 泥岩、 局部为粉砂岩， 在区北部及东南部遭受剥蚀，致使煤层连续性变差，局部地段失去工业开采价值，为大部可采的较稳定煤层。顶板岩性主要为砂质泥岩、粉粗砂岩，底板岩性为砂质泥岩及泥岩。与 41 煤层间距为17.5235.52 米，平均 28.66 米。 4 号煤组赋存于延安组中

34、岩段，核实区内表现为二层，即 41、42 中煤层。其中，41 煤层区内工程点多数见煤，煤厚为 0.232.66 米，平均 1.57 米，煤厚由北向南呈变薄趋势。可采区位于矿区北部。该煤层结构简单，含夹矸 01 层，夹矸岩性为泥岩及粉砂岩，为大部可采的不稳定煤层。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩以及细砂岩，底板岩性多为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩。与 42 中煤层间距为 1.1012.19 米，平均 6.58 米。42中煤层位于 41 煤层之下，煤厚为 0.480.80 米，煤层平均厚度为 0.57 米，为不可采煤层，与 51 煤层间距为 22.4833.00 米，平均为 27.49 米。 5 号煤组位于延安

35、组下岩段，核实区内含煤二层，为 51、52 煤层。51 煤层全区可采，煤层厚度较大，变化较小，煤厚为 4.726.02 米，平均为 5.37 米，为全区可采的稳定煤层，与 52 煤层的间距为 2.377.22 米，平均为 3.81 米。52 煤层区内大部发育，区内工程点均不可采，局部地段尖灭，煤厚为 0.120.43 米，平均为 0.32 米，为不可采煤层，与 61 中煤层的间距为 6.408.17 米，平均为 7.30 米。 6 号煤组分为 61、62 两个分煤组，61 分煤组又可分为 61 中、61 下两个煤层，62 分煤组又可分为 62 中、62 下两个煤层。61 中煤层基本全区可采，煤

36、厚为 0.701.07 米，平均为 0.92 米，为较稳定煤层，与 61 下煤层的平均为 4.26 米。61 下煤层大部发育平均厚度 0.31 米， 为不可采煤层， 与 62 中煤层的平均间距为 13.77米。62 中煤层全区发育，可采区位于矿区北部，平均厚度 1.13 米，煤厚由北向南呈变薄趋势，至 130 号孔尖灭。为大部可采的不稳定煤层，与 62 下煤层平均间距为 1.19米。62 下煤层位于延安组下岩段的下部，区内零星发育，平均为 1.17 米，为零星可采煤层。 3) 煤岩物理力学性质 此露天矿煤呈黑色、条痕褐黑色，一般呈暗淡光泽或沥青光泽。呈细条带宽条带状结构，层状构造，参差及阶梯状

37、断口。局部含有粘土质结核。各煤层均致密坚硬，容重为 1.3 左右。各煤层容重及平均厚度见表 2.2。 表 2.2 煤层特征表 煤层编号 容重 t/m3 平均厚度 m 22 1.24 1.2 续表 2.2 煤层编号 容重 t/m3 平均厚度 m 31 1.24 3.59 41 1.25 1.57 51 1.25 5.37 62中 1.25 1.13 62下 1.27 1.17 此矿煤的燃点在 300左右。22、31、62 中煤层由暗煤、亮煤、丝炭、镜煤组成，一般为暗淡型或半暗淡型煤，其它煤层由亮煤、暗煤、丝炭、镜煤组成，以半暗型煤为主，暗淡型与半亮型煤较少。丝炭含量高是本区煤的一个主要特点。 2

38、.2.2.4 矿床水文地质特征 1) 矿床水文地质 矿区位于干旱地区，水文地质比较简单。该区地下水的补给、迳流、排泄条件，三者相互依存，条件简单。主要充水以第四系松散层补给 22 煤顶部潜水。其次是以裂隙为主的承压水。区内水文地质条件简单，可划为一类一型，但沟谷地段为一类二型。 地下潜水的补给条件：铜匠川详查区的水文地质条件与区域水文地质条件相一致。以 22 号煤顶板为界，上为潜水段，下为承压水段。潜水分两种形式补给，一是受大气降水的直接补给，二是大气降水的间接补给。基岩潜水的补给一般是以间接补给为主，但在基岩裸露区为直接补给。因而，潜水的补给方式是以垂向补给为主，在基岩覆盖区，局部为侧向补给

39、。 地下承压水的补给条件：区内承压水的补给受地质构造的控制。地下水的补给主要以侧向补给为主。承压水的补给区远，同区域补给构造相一致，由于区内水源补给不充沛，补给量小，相应的地下水补给量也小。 第四系松散层潜水迳流，决定于地貌形态及地表的植被多少，而基岩潜水的迳流，决定于裂隙的发育程度，分布于裂隙发育密集处，上覆岩层透水性好的部位，基岩潜水流经路径长，不完全按照地表形态流动，地下水流具有一定的方向性。承压含水层的迳流，决定于地质构造、含水层的岩性及地下水动力条件。含水层分布较为分散，迳流条件差，地下水的运移速度慢，迳流好、地下水流集中的部位，往往在含水岩性突变处， 承压含水层地下水运移的方向受井

40、田构造控制，大体为东偏北向西偏南方向运移，但迳流速度小，水力联系差，形成一个层状分布的迳流体系。 此外， 区内各大沟谷均为潜水的排泄点， 而杨森高西沟以及随地形相一致的洼地、冲沟等，既为区内的排泄点又为迳流分布带，地表排泄区域明显。承压水的运移，主要受地质构造的控制。本区为一单斜构造，岩层平缓，迳流条件差。因而在区内的西北部，岩性变化急剧处及一些岩层转折的凹地，为本区的承压水排泄点。 2) 水文地质条件对露天开采的影响 水会给露天开采带来不利影响。大量积水会降低穿孔速度，给装药带来不便。会降低采装效率。 高西沟露天煤矿地处干旱地区，水文地质条件简单，对露天矿开采影响不大。地面水源距矿区距离较远

41、，不会对开采产生大的影响，不需要疏干排水。但在开采深部煤层时，坑内会出现积水。开采时，视采场涌水情况，在坑底超挖蓄水坑，利用水泵排水。炮孔内存有积水时，爆破时采取防水措施，或者采用抗水的乳化炸药。 2.2.2.5 工程地质特征 矿区第四系松散层覆盖面积广，厚度一般为 9.05 米。基岩岩层一般为砂岩类、粉砂岩、泥岩类。 从试验成果可知，松散层比重为 2.69g/cm3；渗透系数为 5.6103m/s，不均匀系数为 2.18，含水量为 2.4%；孔隙度为 39%，天然休止角在干燥状态为 40 度，含水状态为 30 度。岩层一般为中硬或硬岩。个别岩层遇水易软化。泥岩软化后易碎，砂岩类吸水后，抗压强

42、度减弱，只有原来的一半，将改变原有的自然状态。 2.2.3 煤矿设计概况 2.2.3.1 露天开采境界 依据上述境界圈定的依据与原则，高西沟煤矿矿田境界范围全部适合露天开采，矿 权境界即露天矿地表境界。点坐标见表 2.3。 表 2.3 地表境界拐点坐标 拐点标号 X 坐标 Y 坐标 1 4400550.00 37431200.00 2 4400550.00 37431950.00 3 4400550.00 37431200.00 4 4400500.00 37432360.00 5 4400110.00 37432350.00 6 4400030.00 37433130.00 7 439890

43、0.00 37432800.00 8 4397960.00 37433140.00 9 4399300.00 37431460.00 由拐点连起来的范围即露天开采地表境界范围。 预计采用单斗卡车开采工艺，参考设计资料，高西沟露天煤矿最小底宽约 20m，边坡角 36，由此确定出底部境界。露天矿地表境界及底部境界圈定范围如图 2.2。 图 2.2 露天矿境界范围图 2.2.3.2 储量及剥离量 1) 储量及剥离量计算方法 岩土层的剥离量为： HSQ 式（2.1） 式中：S岩层的覆盖面积； H岩层平均厚度； 煤层的压煤量为： LbaQ压 式（2.2） 式中：a煤层坡面到矿区范围的平均水平距离； b煤

44、层平均厚度； L采场范围内的周长； 煤层平均容重。 露天可采储量 ygkQQQ 式（2.3） 式中：kQ可采储量，万吨； gQ工业储量，万吨； 回采率。 2) 剥离量和储量计算结果 根据式(2.1)计算得露天采场内总的剥离量为为 20486104m3。 各煤层的工业储量及边坡压煤量计算结果见表 2.3。 表 2.4 煤量计算结果表(单位：万吨) 煤层编号 地质储量 储量级别 可信度系数 工业储量 边坡压煤量 2-2 83 333 0.9 74.7 0 3-1 495 588 122b 333 1 0.9 495 529.2 63 4-1 397 333 0.9 357.3 49 5-1 201

45、8 122b 1 2018 426 合计 3563 3474.2 538 根据式(2.3)计算的高西沟露天煤矿可采储量为(3474.2-538)95%=2789.4 万吨。 露天采场内平均剥采比为总剥离量与可采储量之比。 计算得， 平均剥采比为： 7.4m3/t。 2.2.3.3 开采工艺和开采程序 1) 生产工艺 由于选用公路开拓方案，所以生产工艺一般选择国内应用最广泛的、技术最成熟的单斗挖掘机采装，自卸卡车运输，推土机排土的生产工艺。选择此生产工艺，主要考虑 到在国内此开采工艺应用广泛，技术成熟，设备性能好。维修工作简单，机动灵活，能够适应高西沟露天煤矿的开采条件。 2) 开采顺序 根据推

46、荐的第二拉沟方案（在境界南部拉沟）。由于在矿区的南部（石灰川北东方向）有一条横穿矿区的沟，此地的主采煤层埋藏深度浅，若外排土场设置在石灰川，从此沟开始拉沟，形成工作线后，同时向北西方向和南东方向推进。 3) 过渡方式 从地表向下一水平掘进倾斜出入沟，达到下一水平标高后，自出入沟的末端逐渐扩大新水平工作面，之后逐渐建立初始工作线。当扩帮工作线推进到使台阶工作线底线距下水平出入沟顶线不小于最小工作平盘宽度时，便可开始下水平的准备。开拓坑线至上而下逐渐形成。 4) 开拓系统 高西沟露天矿采用单斗卡车开采工艺。采装设备选择液压正铲，并配备前装机辅助作业。运输设备选择矿用自卸汽车。 在山坡露天矿时（13

47、80 以上水平），岩土由各开采水平经山坡运输道路运到西南部的外排土场。煤的运输通道和岩土运输走一条干线，运到工业场地的储煤场。 深凹露天矿时， 总出入沟设在在石灰川沟的 1375 水平， 岩土及煤经此出入口运到地面。当岩土全部实现内排时，在矿区中西部的最终边帮设置运煤通道，缩短煤的运输距离。 5) 开采工艺参数 台阶高度 根据剥离物和煤的物理力学性质及其埋藏条件，依开采工艺及采掘设备规格，设计确定剥离台阶高度为 8m，台阶水平分层；煤台阶依煤层厚度划分为一个台阶。具体如 下表所示。 表 2.5 台阶划分表 台阶类型 台阶名称 台阶高度（m） 说明 表土台阶 1443 010 主要为黄土覆盖层

48、1433 010 部分为岩石台阶 岩石台阶 1422 10 混合台阶 1413 10 包含 22 煤层 岩石台阶 1403 10 1393 10 1383 10 煤台阶 1380 5 31 煤层，有露头 岩石台阶 1370 10 混合台阶 1360 10 包含 41 煤层 岩石台阶 1350 10 1340 10 1330 10 1320 10 煤台阶 1315 5 51 煤层 台阶坡面角 台阶坡面角：煤、岩为 65，黄土层为 55。 采掘带宽度、最小工作平盘宽度和采区长度 表 2.6 挖掘机工作面参数 参数 台阶 代号 单位 取值 台阶高度 表土台阶 h m 10 岩石台阶 10 煤台阶 随

49、煤层厚度 续表 2.6 参数 台阶 代号 单位 取值 采掘带宽度 表土台阶 bc m 8 岩石台阶 10 煤台阶 10 工作平盘宽度 表土台阶 B m 30 岩石台阶 32 煤台阶 30 采区长度 表土台阶 Lc m 200 岩石台阶 200 煤台阶 200 2.2.3.4 采掘场运输方式和剥采方法 1) 采掘场运输 高西沟露天煤矿地处山区，地形条件复杂，沟壑纵横。而由于汽车运输具有适应能力强、基建工程量少的特点。所以高西沟露天煤矿最适宜采用公路开拓，汽车运输的方案。根据高西沟煤矿露天开采特点及装备水平，需要选择的辅助设备主要有推土机、平路机、装药车、洒水车、和汽车吊。矿山主体采装设备为斗容为

50、 1.6m3的液压挖掘机，运输设备为 15t 的自卸汽车。 剥离物的运输系统 剥离台阶的工作平盘各工作台阶的移动坑线运输平台排土场。 煤的运输系统 煤台阶各工作台阶移动坑线地表出口工业场地储煤场。 2) 采煤方法 根据高西沟露天煤矿的煤层赋存特点，比较各采剥方法的特点后，决定采用工作线横向布置的缓帮开采。 矿田范围内主采煤层为 5-1、 3-1 两个煤层， 本矿田地层倾角320 160320 70160 极其危险不能继续作业 高度危险，需要立即整改 显著危险，需要整改 2070 20 可能危险，需要注意 稍有危险，或许可以接受 第五章 露天矿主要评价单元安全预评价 5.1 采剥系统安全预评价

51、采剥单元是该露天矿生产最重要的单元。工作面有正规采煤工作面，剥离工作面，采掘工作面复杂，受自然条件影响大，容易发生事故。采用单斗汽车工艺开采工艺。分析认为开采顺序及其工艺合理。 5.1.1 采剥系统设计情况 1) 开采工艺和开采顺序 由于选用公路开拓方案，所以生产工艺一般选择国内应用最广泛的、技术最成熟的单斗挖掘机采装， 自卸卡车运输， 推土机排土的生产工艺。 根据推荐的第二拉沟方案 （在境界南部拉沟）。由于在矿区的南部（石灰川北东方向）有一条横穿矿区的沟，此地的主采煤层埋藏深度浅，若外排土场设置在石灰川，从此沟开始拉沟，形成工作线后，同时向北西方向和南东方向推进。 本矿生产能力较小，年生产能

52、力为 0.90Mt/a，露天矿的年推进强度不大。 2) 过渡方式和开拓系统 从地表向下一水平掘进倾斜出入沟，达到下一水平标高后，自出入沟的末端逐渐扩大新水平工作面，之后逐渐建立初始工作线。当扩帮工作线推进到使台阶工作线底线距下水平出入沟顶线不小于最小工作平盘宽度时，便可开始下水平的准备。开拓坑线至上而下逐渐形成。 高西沟露天矿采用单斗卡车开采工艺。采装设备选择液压正铲，并配备前装机辅助作业。运输设备选择矿用自卸汽车。 在山坡露天矿时（1380 以上水平），岩土由各开采水平经山坡运输道路运到西南部的外排土场。煤的运输通道和岩土运输走一条干线，运到工业场地的储煤场。 深凹露天矿时， 总出入沟设在在

53、石灰川沟的 1375 水平， 岩土及煤经此出入口运到地面。当岩土全部实现内排时，在矿区中西部的最终边帮设置运煤通道，缩短煤的运输距离。 3) 开采工艺参数 台阶高度 根据剥离物和煤的物理力学性质及其埋藏条件，依开采工艺及采掘设备规格，设计确定剥离台阶高度为 8m，台阶水平分层；煤台阶依煤层厚度划分为一个台阶。具体如下表所示。 表 5.1 台阶划分表 台阶类型 台阶名称 台阶高度（m） 说明 表土台阶 1443 010 主要为黄土覆盖层 1433 010 部分为岩石台阶 岩石台阶 1422 10 混合台阶 1413 10 包含 22 煤层 岩石台阶 1403 10 1393 10 1383 10

54、 煤台阶 1380 5 31 煤层，有露头 岩石台阶 1370 10 混合台阶 1360 10 包含 41 煤层 岩石台阶 1350 10 1340 10 1330 10 1320 10 煤台阶 1315 5 51 煤层 台阶坡面角 台阶坡面角：煤、岩为 65，黄土层为 55。 采掘带宽度、最小工作平盘宽度和采区长度 表 5.2 挖掘机工作面参数 参数 台阶 代号 单位 取值 台阶高度 表土台阶 h m 10 岩石台阶 10 煤台阶 随煤层厚度 采掘带宽度 表土台阶 bc m 8 岩石台阶 10 煤台阶 10 工作平盘宽度 表土台阶 B m 30 岩石台阶 32 煤台阶 30 采区长度 表土台

55、阶 Lc m 200 岩石台阶 200 煤台阶 200 4) 采煤方法 根据高西沟露天煤矿的煤层赋存特点，比较各采剥方法的特点后，决定采用工作线横向布置的缓帮开采。 矿田范围内主采煤层为 5-1、 3-1 两个煤层， 本矿田地层倾角3， 煤层厚度较稳定。煤的硬度较硬，经爆破后采用液压正铲采装。在划分台阶时，除将 31 煤层和 51 煤层单独划分之外，其它 22 煤层、41 煤层均与岩石台阶划到一起，成为混合台阶，开采时选用别的开采方法。 5) 剥离方式 根据高西沟露天煤矿的煤层赋存特点，比较各采剥方法的特点后，决定采用工作线 横向布置的缓帮开采。在划分台阶时，除将 31 煤层和 51 煤层单独

56、划分之外，其它22 煤层、41 煤层均与岩石台阶划到一起，成为混合台阶。 6) 主要采、运、排设备 高西沟露天煤矿共选择 7 台 WY160 液压铲。其中 1 台采煤，6 台剥离。高西沟露天煤矿共选择北方奔驰 ND3310D29（载重量为 15t，车厢容积为 14.5m3）自卸汽车 25台。其中 3 台运输原煤，22 台运输剥离物。查露天矿设备选型计算比较各辅助设备的各项性能参数后，决定选用 T2120SH 国产履带式推土机，PY160 平路机，ZL50 前装机，BC8 装药车和 H140 洒水车和丹东 DD-340 自卸汽车。 5.1.2 安全预评价 1) 初步设计确定的拉沟位置及方式选择合

57、理，采区生产剥采比小、外排土场和工业场地较易于布置等优点，推荐方案是适宜的，较符合高西沟煤矿的实际情况和地质赋存条件。 2) 初步设计确定的开采工艺、采剥工作面布置、采剥台阶高度、台阶坡面角、工作平盘宽度等开采参数等较符合高西沟煤矿的地质赋存条件及煤矿安全规程的相关规定。 3) 采剥系统危险因素主要存在于挖掘机、卡车和前装机等工作面设备之间的相互碰撞、刮擦。此外还有采剥工作面顶部伞檐或块石砸铲和伤人、挖掘瞎炮引发事故等。 4) 因自然条件（暴雨、严寒）的影响而存在危险、有害因素，在一定条件下可引发事故。 5) 采掘时应严格执行采剥并举、剥离先行和自上而下台阶式开采，其台阶高度、边坡角、最终边坡

58、角和平盘规格应严格按设计施工作业。 6) 露天采场应设人行通道，并设安全标志和照明。 7) 高西沟煤矿煤炭易自燃，在矿山大规模开发时，由于开采范围大，煤炭暴露时 间长，可能发生煤层自燃，应严格按照初步设计中的火区治理方案进行施工作业。 对采剥系统采用预先危险性分析法进行评价，如表 5.3 所示。 表 5.3 采剥系统预先危险性分析 序号 危险源 事故后果 类型 引发条件 危险 等级 主要对策措施 1 采掘工作面 掉落台阶下， 设备 间 碰 撞 设 备损坏，伤人。台阶 片 帮 砸 铲 伤人 平 盘 规 格 不 足 ，作 业 设 备 间 联 系失误，操作失误 平 盘 规 模 应 满 足 作 业 要

59、求 ， 作 业 设 备 距 台 阶 坡顶 线 距 离 应 符 合 规 格 要求 台 阶 越 高 ， 出 现伞 檐 大 块 、 冻 土等 挖 掘 台 阶 高 度 ， 及 时 处理伞檐、大块、冻土等 铲斗及铲斗物料砸车伤人 铲斗装车从汽车驾驶室上方通过，遇突然停电铲斗砸车伤人，铲斗掉落物砸面伤人，人员误入作业区 电 铲 装 车 严 禁 铲 斗 从 汽车 驾 驶 室 上 方 通 过 ， 严禁 装 大 块 ， 装 车 严 禁 单侧 偏 载 、 超 载 ， 严 禁 高吊 斗 装 车 。 严 禁 无 关 人员进入作业区 2 工作面电缆 电 缆 受 损 造 成断电或触电 设备压、大块砸、电 缆 移 动 时

60、未 使用 绝 缘 工 具 或 电缆钩，雨天短路，无 专 人 管 理 或 作业失误。 严 禁 设 备 压 ， 大 块 砸 ，配 绝 缘 手 套 或 电 缆 钩 ，控 制 包 孔 接 头 个 数 ， 设专人管理 从表 5.3 可知，采掘工作面危险等级一般为或级，应采取措施及时控制。 5.1.3 评价结果 1) 初步设计确定的拉沟位置、开采工艺、采剥工作面布置、采剥台阶高度、台阶坡面角、工作平盘宽度等开采参数等，基本符合高西沟煤矿的地质赋存条件及本矿实际，基本符合煤矿安全规程的相关规定。 2) 初步设计确定的设备选型和作业设备配置方式等系统组合与该矿的开采工艺、采剥方式、生产能力基本相符和适应。 3

61、) 对于预先危险性分析表中存在的主要危险、有害因素和事故隐患，在下阶段施工和生产作业中应分别采取措施，予以预防尤其是采空区开采安全措施: 首先将原有井 下全部巷道及采空区的位置、 范围反映在露天采掘工程平面图上， 进行井上下严格对照，并在现场进行测量标定，设置警示牌示警；其次，要制定具体的采空区生产作业规程，对具体作业人员进行培训，让作业人员对面临的现实危险有足够的认识，能够严格按作业规程进行生产，对异常情况有思想准备；再次，管理机构要对生产作业情况经常进行核查，发现异常及时进行处理；最后要制定突发事故的抢险救援预案。确保采剥系统的安全生产。 5.2 运输系统安全预评价 5.2.1 运输系统设

62、计情况 1) 运输方式 露天矿运输分为三个部分 （1）剥离物运输 移交生产时，岩石由采场运至境界外的外排土场进行排弃。投产后，当 51 煤层开采到一定时期，具备实现内排条件时，逐渐转为内排。 （2）煤的运输 高西沟露天煤矿为中小型露天煤矿，年产量为 90 万吨，公路开拓。初步计算煤的运距一般为 3km，地形复杂。为了更好的适应地形条件，简化生产系统，便于管理和操作，决定煤炭开拓运输也采用公路开拓运输。由采场直接运至坑口的储煤场。在储煤场设置破碎站，由胶带运输机运至附近的选煤厂。 （3）其它运输 露天矿杂作业车、 材料及人员等运输均由矿山道路及采场移动坑线运至各个工作面。 2) 运输系统 高西沟

63、露天煤矿地处山区，地形条件复杂，沟壑纵横。而由于汽车运输具有适应能力强、基建工程量少的特点。所以高西沟露天煤矿最适宜采用公路开拓，汽车运输的方 案。根据高西沟煤矿露天开采特点及装备水平，需要选择的辅助设备主要有推土机、平路机、装药车、洒水车、和汽车吊。矿山主体采装设备为斗容为 1.6m3的液压挖掘机，运输设备为 15t 的自卸汽车。 剥离物的运输系统 剥离台阶的工作平盘各工作台阶的移动坑线运输平台排土场。 煤的运输系统 煤台阶各工作台阶移动坑线地表出口工业场地储煤场。 5.2.2 安全预评价 1) 运输设备选型较符合设计推荐采用的生产工艺、年采剥总量、运输距离、采场开采深度和开拓开采方式，符合

64、本矿实际。 2) 矿山道路主要技术标准等道路技术参数是合理的，基本符合煤矿安全规程和道路交通相关规定。 3) 应以防治汽车跌落、翻车、刮、碰、撞车等事故为重点，采取有效防范措施，行车道路要达到安全标准，设置合格的档墙，加强道路维修养护，设置道路交通标志和必要的危险地段警示标志，司机严格执行安全操作规程和交通规则。 对运输系统事故危害采用作业条件危险性评价法，见表 5.4。 表 5.4 运输单元作业条件危险性评价表 序号 危险源 事故后果 L E C D 危险程度 主要对策措施 1 道路 车辆刮、碰、撞车、 翻车事故和伤人 3 6 1 18 稍有危险， 或许可以接受 按标准设计， 严格按设计施工

65、， 设置防护栏、 档车墙等 续表 5.4 序号 危险源 事故后果 L E C D 危险程度 主要对策措施 2 行车 汽车跌落车毁人亡 2 1 15 30 可能危险， 需要注意 禁止汽车靠近采场坡顶行驶， 汽车翻卸处按规程设置档车墙 车撞车、 车刮车、 追尾造成车损伤人 3 3 2 18 稍有危险， 或许可以接受 严格遵守规程和交通规程 侧翻 3 3 2 18 稍有危险， 或许可以接受 严禁超速、 超载和装偏车 3 汽车 汽车火灾 1 2 7 14 稍有危险， 或许可以接受 加强维护， 不漏油 5.2.3 评级结果 1) 设计采用单斗汽车开采工艺,其开拓开采方式、自卸汽车运输方式等符合本矿实际，

66、其采场工作平盘宽度、排土场、道路设计等符合煤矿安全规程和道路交通相关规定。 2) 运输设备选型较符合本矿实际。 3) 运输系统存在主要危险有：运输车辆的刮、碰、撞车和翻车事故，汽车跌落采场台阶和排土场台阶底部，造成车损和人员伤亡等事故。卡车运输系统为该矿运输系统事故危险源。 4) 对于系统中存在的主要危险、有害因素和事故隐患，应分别采取相应安全措施，予以预防，确保系统安全。 5.3 排土系统安全预评价 5.3.1 排土场设计情况 外排土场的位置确定在矿区的南部，形状为凸五边形。移交生产时，岩石由采场运至境界外的外排土场进行排弃。投产后，当 51 煤层开采到一定时期，具备实现内排条件时，逐渐转为

67、内排。 1) 排土设备 设计选用 T2-120SH 型推土机 8 台。 2) 排土场参数 根据设计规范与矿区实际情况，确定排土场技术参数见表 5.5。 表 5.5 排土场参数表 序号 项 目 单位 外排土场 内排土场 备 注 1 占地面积 hm2 57.7 2 最终排弃高度 m 1425 1423 3 最终帮坡角 32 32 4 最终松散系数 1.3 1.3 5 最终排土台阶数量 个 1 3 6 排土台阶平盘宽度 m 50 50 7 排土场容量 hm3 1793 24926 8 计划排弃量 hm3 20850 1500 9 排土场容量备用系数 1.03 3) 内外排土场最小平盘宽度 内外排土场

68、台阶高为 50m。最小平盘宽度为 50m。排土台阶坡面角 38，松散系数 1.3，备用系数 1.03。 4) 排弃方法 高西沟露天矿采用汽车运输，排土场选用推土机辅助自卸汽车排土。自卸汽车翻卸后，留在排土线上的岩土由推土机推送到排土台阶坡下。自卸汽车直接翻卸到坡底的岩土量约为排弃量的 60%，其余 40%需推土机完成。推土机推送距离不大于 8 米。为了保证自卸汽车在卸载的过程中的安全，排土场设置向内 2%的反坡，排土台阶坡顶设置高为 0.8 米的挡车土提。 5.3.2 安全预评价 1) 根据初步设计提供情况，露天区的外排土场选择是基本合理的。 2) 外排土场地点选择必须无不良工程地质和水文地质

69、，不威胁采矿场、工业场地、居民点、道路、水域等安全。初步设计应对所选外排土场的基地、地质情况进行详细说明。 3) 在实际生产中应注意，内排台阶坡面角以及内排工作帮坡角不能大于设计值，并应时刻监控内排土场的变形，如有位移或变形迹象，要及时采取措施，处理可能带来内排土场滑坡的诱发因素。 4) 初步设计对露天区所采用的排土方式，排土设备是合理的。 5) 由外排土场转向内排土场排土时，工艺系统、排土设备如何布置和过渡，使工程不受或尽量少受影响，应进一步论证，确保生产安全且互不干扰。 6) 内排土场沟底宽度采掘要素、内排沟底最小平盘宽度选择合理，初步设计应对全内排时期的开拓运输系统进行详细说明。 7)

70、应以防止汽车、推土机排土坠落（台阶下）事故为重点，采取严格完善安全档墙，严防滑坡，严格安全作业坡度，提高汽车和推土机司机操作技术，保持制动系统完好，设置良好的照明，以及经常检查排土场稳定情况等，必要时设指挥工指挥翻卸作业。 8) 排土场的排弃物内有少量的煤混入排土场内，易引起排土场自燃，初步设计中未制定详细的排土场防灭火措施。 对排土系统采用预先危险性分析进行评价，见表 5.6。 表 5.6 排土单元作业条件危险性评价表 序号 危险源位置或存在场所 事故后果 L E C D 危险程度 主要对策措施 1 排土场 威胁周边建、构筑物安全，边坡滑坡造成排土设备翻滚下台阶、车毁人亡 3 6 3 54

71、可能危险，需要注意 避免选在工程地质和水文地质不良地带， 设置可靠的截洪、 防洪和排水设施，有防止泥石流措施。 翻卸部位设标准档墙， 其高度不低于轮胎直径的2/5，排土场面向坡顶线方向应有 3%-5%的反坡 2 汽车 翻滚下台阶，造成车毁人亡 2 2 15 60 可能危险，需要注意 制动良好，慢速倒车，不冲撞档墙 排卸时， 汽车应垂直排土工作线 侧翻 3 3 2 18 稍有危险，或许可以接受 限速、掌握好方向，不超载，转弯不超速 着火 3 3 2 18 稍有危险，或许可以接受 不漏油，无明火，及时灭火 3 推土机 翻滚下台阶 2 2 15 60 可能危险，需要注意 遵守规程 与汽车碰撞 2 2

72、 15 60 可能危险，需要注意 遵守规程 5.3.3 评价结果 1) 排土场位置选择基本合理。 2) 排土工艺选择较合理。 3) 排土场边坡滑坡是露天煤矿的主要危险、有害因素之一。设计采用汽车排弃，存在较高的危险等级。 4) 露天矿排土场边坡稳定性管理存在的危险，有害因素较多，有造成滑坡，坍塌和人员伤亡，工程破坏的可能。对于排土系统中存在的危险，有害因素和事故隐患，要有安全技术措施及预防措施。 5) 边帮压煤给煤炭资源回收带来一定的损失，应调整产业政策，避免人为因素造成的资源损失。 5.4 边坡与滑坡防治系统安全预评价 5.4.1 采掘场与排土场参数 采掘场当边坡角等于 35时，边坡稳定系数

73、为 1.45。可以满足露天矿采场边坡稳定的要求，所以露天矿帮坡角取为 35。 经计算外排土场边坡角 32，稳定系数为 1.5。内排土场边坡角 32，稳定系数为1.5。设计所取用的边坡角满足露天矿排土场边坡的稳定性要求。 5.4.2 安全预评价 1) 采掘场 设计的边坡稳定系数取值适中；岩体力学强度取值也较稳妥；且至今未发现弱层。以上三点对整体稳定有利。 本区为陆相含煤沉积盆地，含煤地层相变大，煤层在大范围内无单一稳定的顶板，因此岩石工程地质特征亦随着地段不同相应有所变化。区内主要可采煤层 4 号煤层顶板以泥岩类为主，其次为粉砂岩类和砂岩类：底板以砂质泥岩类、粉砂岩类为主，局部地段为砂岩类。 当

74、边坡角等于 35时，边坡稳定系数为 1.45。可以满足露天矿采场边坡稳定的要求，所以露天矿帮坡角取为 35，但在本矿进行进一步的边坡工程地质勘探工作后根据具体条件对上述露天矿帮坡角进行修正。 鉴于以上技术条件，预评价认为采掘场是比较稳定的。 2) 排土场 临时外排土场位于首采区东南部边界，外排土场基地第四系（Q）覆盖层为黄土堆积，由冲积、风积、洪积和坡积物组成，以黄褐色、灰白色、浅黄色、杂色粉砂、细砂、亚砂土、砂土、残积砾石及灰黄色、浅灰色含砾粗、细砂等组成。内排土场位于 5 号煤层底板以上，基底为泥岩，基本呈水平状态 计算得外排土场的最终排土标高为 1425 水平， 内排土场最终排土标高为

75、1423 水平。外排土场设计总排弃高度为 31m，边坡角为 32，稳定系数为 1.5。内排土场排弃高度为 50m，边坡角 32，稳定系数为 1.5。设计所取用的边坡角满足露天矿排土场边坡的稳定性要求，与类比的现有小露天煤矿的排土场相比，也是稳定、可靠的。 对边坡与滑坡防治系统采用预先危险性分析法进行评价，如表 5.7 所示。 表 5.7 边坡稳定单元作业条件危险性评价表 序号 危险因素 事故后果 L E C D 危险程度 主要对策措施 1 采场边坡滑坡、坍塌 工程毁坏、设备损坏、人员伤亡。 1 6 3 18 稍有危险，或许可以接受 查清地质构造； 建立岩移永久性观测线； 作好采场防排水工作；

76、按照设计要求留设边坡角和台阶。 2 管理不完善 造成滑坡事故 1 2 7 14 稍有危险，或许可以接受 作帮边坡在临近最终设计的边坡之前，必须对其进行稳定性分析和评价； 定期巡视采场及排土场边坡， 发现有滑坡征兆时，必须设明显标志牌， 制定安全措施； 按设计要求进行采剥； 对易发生滑坡地段， 要制定切实可行的边坡治理措施并严格实施。 5.4.3 评价结果 1) 设计对边坡稳定计算、排土场边坡稳定计算、台阶高度和平盘宽度等帮坡要素计算，有一定的依据，基本符合煤炭工业露天矿设计规范要求，设计较合理，但影响露天区边坡稳定性的因素较多，在下步生产中应根据实际情况确定安全合理的边坡参数。 2) 露天区边

77、坡稳定性管理存在的危险有害因素较多，管理不善有可能造成滑坡、坍塌和人员伤亡、工程破坏等。对于边坡稳定中存在的危险有害因素和事故隐患，要制定完善的安全技术措施及预防措施，确保边坡稳定。 3) 注意采空区对边坡稳定性的影响，剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设，严禁越采超挖。 4) 完善防排水措施，特别注意，在采场边坡体发现有水的部位，建议打水平孔，释放静水压力，在内排前做盲沟，导出这部分水；夏季暴雨会给采场边坡带来的威胁，一定要做到“有疑必探，先探后采”。 5) 加强边坡变形监测工作，及时掌握边坡变形的动态情况和规律。 6) 内排土场认为有残余水存在,为了保证内排土场边坡稳定，应在采

78、掘场边坡周边建立完善的防排水设施，使外部积水与降雨径流不流入矿坑，并在排土场边坡上建立完善排水系统，使排土场边坡上的雨水尽快排出。坑内的积水也应尽早排出，以降低地下水水位，提高内排土场边坡的稳定。 7) 对边坡的重点部位，应设置 GPS 监控点，以精确控制边坡的位移和变形情况。 5.5 防灭火系统安全预评价 5.5.1 防灭火系统设计情况 5.5.1.1 火区治理 考虑到本矿煤层容易自燃，加之存在大范围采空区，含有火区的危险。露天开采后一旦发现火区，应按以下措施办理。 1) 隔离：条件允许时，应将煤层清理干净，隔断火区蔓延通路。 2) 注水灭火：可用钻机打眼，使用管路将坑底水引到火区上部灭火孔

79、处。 3) 封堵及覆盖：在边坡出露的空巷口打密闭断绝火区空气来源，此法需请专业队伍进行处理；或用黄土将其覆盖。 4) 高温孔爆破 凡是在老空巷区、煤及半煤岩等温度不正常的区域爆破时，装药前必须仔细检查各炮孔内温度，对于有明火及高温孔（高于 80，下同），必须经过灭火降温处理后方可装药爆破，否则严禁装药。 检查孔温方法：雷管检查法。用一根比孔深长 3m 以上的金属线，从一端开始每隔半米绑扎一个雷管，坠入孔内直到孔底，待 20min 雷管不爆炸，该孔为合格孔，如 20min 内雷管爆炸，该孔为不合格孔（高温孔）。 检查孔内温度，操作人员应距炮孔 3m 以外，详细记录检查结果，对不合格的高温孔应插上

80、标志。 高温孔可采用灌水降温方式，如无法处理，不得装药，按废孔处理。 高温孔经降温处理检查合格后按下列顺序操作 a.复查孔深，配好各孔药量，把药包摆在高温孔旁。 b.装药前先派出警戒哨，将警戒线布置好。 c.首先将各炮孔起爆器材连接好；先装填温度正常的炮孔，同时撤出一切不用的 器材。 d.预备起爆信号发出后，起爆人做好起爆的一切准备；所有装药人同时装填高温孔，炮区负责人随后检查。 e.装药人全部撤离炮区并躲到安全地点后，立即起爆。 装填高温孔注意事项 a.按两人装一个炮孔安排装药人数，无关人员不得进入炮区。 b.尽可能减少一次爆破高温孔的数量。 c.装药发生卡堵不宜处理。 d.装药顺序为炸药起

81、爆器材，正向起爆法。 e.采用整装药，少充填；禁止使用散装药。 f.装药人在装填完毕自己负责的炮孔时应迅速撤离， 不得再靠近已装填完毕的高温孔或他人负责装填的炮孔。 g.高温孔装填操作总时间不得超过 10min。 h.提前 1、2 天对高温孔进行降温。 i.高温孔不得进行扩孔作业。 高温孔的起爆器材应采用导爆索，起爆药使用铵沥蜡炸药，应将炸药隔热包装。 挖掘机在火区作业时，首先检查工作面的温度、有无明火，严禁将明火装在汽车上。 如果火区工作面有明火或工作面温度超过 40时，挖掘机应停止作业，待无明火和温度降到 40以下，方可作业。 汽车在火区作业时，应注意路面和装车地点的温度，超过 40时应要

82、求洒水降温。 11 汽车在火区作业时，司机应精神高度集中，经常观察火区情况，不准将车停在水、煤气涌出处和明火高温区上，防止中毒和车体着火。 12 严禁漏油的挖掘机、汽车、推土机在火区工作面上作业。 13 火区作业，挖掘机、汽车、推土机每台设备要配备 1-2 个灭火器。 5.5.1.2 消防给水系统 根据 煤炭工业露天矿设计规范 、 煤炭工业给水排水设计规范 （MT/T 5014-96） 、建筑设计防火规范 （GB 50016-2006）等规范的要求，露天矿工业场地室外消防用水量以 20 L/s 计，室内消防用水量以 10L/s，同一时间火灾的次数为一次，火灾延续时间为 3 小时。 为了保证消防

83、用水量，在工业场地内设置 1 座 100m3 的矩形钢筋混凝土日用消防水池，由专用消防泵加压供给，消防泵设在日用消防泵房内，消防水泵型号为 XBD7.5/45-125( Q =162m3 / h , H =75m , N =55kw ) ，2 台，其中 1 台工作，1 台备用。 1) 地面消防 室外消防给水采用临时高压给水系统，环状布置，室外消火栓采用 CS100-16 型消火栓，在易发生火灾的地点配备手提式干粉灭火器。 2) 室内消防系统 室内消防系统采用临时高压消防系统，根据规范在建（构）筑物内设置室内消火栓系统。室内消火栓系统采用枝状与环状管网相结合的形式。在办公楼、联合建筑、单身宿舍、

84、机修车间等建（构）筑物内设置室内消火栓。本矿各建筑物耐火等级确定为二级。 5.5.2 安全预评价 1) 本矿煤层易发生自燃，初步设计对露天矿火区治理方法已详细说明。 2) 初步设计对机械设备在火区作业的防灭火措施有详细说明，应特别注意卡车、推土机、液压挖掘机等燃油设备和电铲等非燃油设备的防灭火内容。 3) 工业场地内各生产及辅助生产建筑设施必须符合建筑设计防火规范等有关规定。 4) 防火单元采用预先危险性分析法进行评价，如表 5.8 所示。 表 5.8 防灭火系统预先危险性分析表 危险 因素 事故原因 事故后果 危险等级 防治对策 电 器 和电 气 设备故障 a设备选择不合理，过载； b动力电

85、缆短路 发生火灾 a正确选用设备，并加强维护； b悬挂好电缆，禁止挤压冲击电缆。 地 面 与坑 内 防火不力 a没有制定地面和采掘场内防火措施； b在矿内各个场所没有按照规定要求工作； c没有及时执行防灭火措施； d防火设施和器材不到位； e建筑物不符合国家有关标准。 发生火灾造成人员伤亡和财产损失 a所有建筑物、煤堆、排土场、仓库、油库、爆破器材库、木料厂等处的防火措施和制度必须符合国家有关法律、法规和标准的规定； b必须制定地面和采场内的防火措施； c采剥、运输、排土等主要设备，必须备有灭火器材，并定期检查和更换； d开采有自燃倾向的煤层，必须建立防灭火系统，通过发火的采空区时要执行有关规

86、定； e加强对人员的培训。 从表 5.8 可知，火灾事故危险等级一般为级，应采取措施及时控制。 5.5.3 评价结果 1) 初步设计详细说明了露天矿火区治理方法，并规定了机械设备在火区作业的防灭火措施。 2) 据煤层自燃发火趋势样的测试结果，煤层为易自燃煤。 3) 本区存在内因火灾和外因火灾的危险性。对于系统中存在的危险、有害因素和事故隐患，要制定和完善防灭火安全技术措施，应体现“预防为主、防消结合”的方针，按安全生产管理、防灭火管理要求，做好防灭火工作。 5.6 排水系统安全预评价 5.6.1 防排水系统设计情况 1) 地面防排水 根据地形地貌特点、地表水文气象条件，结合矿区开采方式，露天矿

87、在开采过程中只进行简单的地面防排水系统布置。在位于露天矿采场的西、北两侧开挖地表截（排）水沟，拦截大气地表径流，汇集后排往矿区东南部地表低洼处排泄。 兴隆煤矿开采境界西侧与纳林沟煤矿相邻，中间是小纳林沟，交界处地形是“马鞍形”，自然径流排水量很小，且纳林沟煤矿工业广场布置在其间。因此，兴隆煤矿开采境界线不需要东移。 2) 采掘场排水系统 达产时期在采场南端最低处设置集水坑，沿南端边帮铺设排水管路，将坑下积水直接排往露天矿东南侧的低洼处排泄，或汇集处理后作为矿区道路降尘洒水、煤层灭火及矿区绿化用水。采场内的集水坑需随采煤工作面的推进而移动，大约每年移设 23 次，移设步距为 5060 米，移设时

88、间一般应安排在春、秋两季进行。集水坑的位置布设在采坑的南端，是由于煤层底板从北到南有一定的缓坡，坑内涌水可及时汇入集水坑内，以便汇集后集中排放。 另外，在采场西、北侧的周边开挖外围截（排）水沟，底宽 2m，顶宽 3m,高 2m,长350m。将拦截的大气降雨径流直接导入露天矿东南的低洼处排泄，而剩余部分降雨径流汇入采场集水坑后由坑下泵站排出。 矿坑正常涌水量估算为 40m3/d，由地面汇水池储存后可用作露天矿的灭火、消防、道路洒水降尘、绿化用水，经处理后也可作为露天矿生产用水。 露天矿达产年主要排水设备表见表 5.9。 表 5.9 露天矿达产年主要排水设备表 时期 设备名称 主要技术参数 数量

89、备注 正常时期 KL40-502 型 流量 Q=40m3/h 扬程 H=100m 功率 N=37kW 2 台 1 台备用 暴雨时期 KL50-502型 流量 Q=50m3/h 扬程 H=100m 功率 N=37kW 2 台 互为备用 分排水管 PVC 管 D=80mm2 PVC 管 D=100mm2 800m4 管路总长 3200m 根据煤炭工业露天矿设计规范的要求，排水泵的电源采用双回路供电。排水管路也采用正常时期增加一条备用管路。 3) 地下水控制 由于本矿的水文地质资料的不足，地下水涌出量的无法进行精确计算，只能依据相似矿山的资料进行估算。本露天矿的地下涌水量为 40m3/d。 本区水文

90、地质条件类型划分为第一第二类第一型，即孔隙裂隙充水矿床水文地质条件简单型。以大气降雨方式补给为主，补给源贫乏。根据相邻矿山实际开采情况分析，正常生产时矿坑涌水量很较小，不会影响矿山的正常开采。根据本矿含水层特点及达产阶段涌水量预测结果，露天矿开采不做疏干工程，将地下少量涌水直接导入采场底部集水坑内与大气降水一同由潜水泵排出。 5.6.2 安全预评价 1) 初步设计对矿田地下水控制、地面防排水、采掘场排水、历史最高洪水位有一定说明，水文地质资料较详细。 2) 达产时期在采场南端最低处设置集水坑，沿南端边帮铺设排水管路，将坑下积 水直接排往露天矿东南侧的低洼处排泄，或汇集处理后作为矿区道路降尘洒水

91、、煤层灭火及矿区绿化用水 3) 初步设计中所设计采用的排水设备比较符合煤矿实际情况。 对排水系统主要事故进行预先危险性分析如表 5.10 所示。 表 5.10 排水系统主要事故预先危险性分析 事故 隐患 事故原因 触发因素分析 事故后果 危险等级 地 下 水 灾 害 含水层涌水地表水渗入 露天区开采时的直接充水含水岩层， 通过岩层孔隙、裂隙渗入采场； 采剥过程中地下水涌入采场，形成水害。 采场涌水量增大，工程破坏，淹没采场、设备、设施，引发滑坡，人员伤亡，停工停产。 防排水管理 排水设备、设施设计、安装、配套不完善或损坏， 坑内积水得不到有效排除； 排水设备、 设施防冻措施不完善， 设备设施冻

92、裂损坏，设备停止运行。 地 表 水 灾 害 大气降水 持续降雨、暴雨，对采场汇水量骤增；供电得不到保障， 排水设备停止运行， 形成水害。 地表水治理 简易挡水堤及其它防 （排） 洪设施毁坏或不合格、 不完善， 暴雨洪水径流溃入采场。 从表 5.10 可知，水灾事故危险事故等级一般为级，应采取措施及时控制。 5.6.3 评价结果 1) 防治水工作是露天矿的重要工作之一，设计对地面防排水、采场防、排水及地下水控制方案基本符合规程及规范要求。 2) 在实际生产中排水水量可能会有变化，所以建设单位要及时调整泵站的位置和排水设备的能力。 3) 对于防排水系统中存在的危险、有害因素和事故隐患，在下一步要完

93、善防治水安全技术措施，坚持预防为主的方针，做好防排水工作。 5.7 爆破器材运输及储存和爆破作业安全预评价 5.7.1 爆破作业设计情况 1) 炸药库 由于高西沟露天煤矿炸药使用量加大，所以需设置炸药库。根据当地地形和炸药存放地点的安全规定，炸药库决定布置在距露天采矿场 700m 的地方，并设置防护堤。炸药库与采矿场和工业场地之间修筑公路，以便运输。 2) 穿孔方式和爆破方法 根据各种爆破方法的特点和高西沟露天矿设备配备水平及煤层的赋存情况，采用KY150 牙轮钻机钻孔， 岩石台阶选择深孔松动爆破的方法， 煤台阶选择浅孔松动爆破。 3) 起爆方式和起爆顺序 高西沟露天煤矿设计的实体采掘带宽为

94、10 米，岩石台阶采用垂直孔排间微差爆破，靠近境界采用预裂爆破，起到保护边坡的作用。煤台阶一次爆破量较少，为了简化爆破网络，爆破起爆方法采用齐发起爆，延期雷管延期。起爆网络如图 5.1 所示。 图 5.1 岩石台阶起爆顺序及连线方式示意图 4) 起爆设备 钻孔设备选择 3 台 KY150 牙轮钻机既可以满足煤岩的穿孔的生产要求。作业时， 需统筹安排作业工序。钻机在煤台阶穿孔时，岩石台阶进行装药、连线和爆破等工作。钻机在岩石台阶穿孔时，煤台阶进行装药、连线和爆破等工作。穿孔工作需超前一定时间完成，预留出足够的量，以免造成采装工作接续不上的事故。 5.7.2 安全预评价 1) 初步设计所做穿爆设计

95、及参数确定较合理，满足该设计阶段的要求。 2) 初步设计应对已有爆破器材库的选址、面积、库存量等做详细说明，并对照民用爆破器材工厂设计安全规范和相关规定，说明是否符合安全要求。 3) 该矿严禁炸药和雷管等起爆器材同车装运，运输车辆设置明显的标志必须由专人押运，严禁超载和严禁随意停车，严禁无关人员搭乘等的安全措施，符合爆破器材运输安全规程要求。 用预先危险性分析法对爆破器材运输、 储存与爆破作业单元进行评价如表6.11所示。 表 5.11 爆破单元预先危险性分析表 序号 危险位置 事故后果类型 引发条件 危险等级 主要对策措施 1 购买 质量不合格造成拒爆，爆炸 购买不合格产品 购买国家标准并经

96、检测合格产品 续表 5.11 序号 危险位置 事故后果类型 引发条件 危险等级 主要对策措施 2 储存 爆炸 库房位置、规格、容量等不符合要求，炸药和起爆器材同库存放，库区周围易燃物起火。库房内鼠害、雷击等 库房设计和施工符合民用爆破器材工厂设计安全规范，炸药和起爆器材分库存放，清除库区易燃物和库内异物，设置避雷装置和围栏，设专人看管 3 运输 爆炸 司机和押运人员经验不足，未使用专用车辆炸药和起爆器材混装混运，吸烟或意外失火 加强教育，选用有实践的司押人员，炸药和起爆器材分装分运，使用专用车辆，注意防火，碰撞 4 爆破飞石拒爆 设备设施损坏和人员伤亡 孔网参数不合理。装药量大，填塞不合理，警

97、戒不到位，安全距离不够，人员或设备避炮不及时，炮孔堵塞 进行爆破设计， 选择合理的孔网参数，适当控制药量，按标准填塞爆破前要有警戒信号，设专人进行警戒，按规程规定选择安全距离，处理堵孔用专用工具，设备和人员及时撤离爆区危险区 5 管理 意外爆炸事故 丢失、外流、存量多、储存时间长，邻取原爆破器材未用完随意存放或处理，处理拒爆 爆破作业必须进行设计。爆破人员经培训持证上岗，二次爆破安全距离应符合爆破规程要求，爆后进行检查，有记录，严格执行领用清退制度，按规定库 量储存，缩短储存时间，废旧起爆器材处理时，分批、少量（一次）选择安全地点，做好警戒，处理握扎指定专人有经验的人员处理。制定具体的防范措施

98、 5.7.3 爆破伤害事故树分析 5.7.3.1 建立事故树 爆破伤害事故是比较常见的一种事故，用事故树分析如图 5.2 所示。 5.7.3.2 求最小割集和径集 经过分析事故树得出其最小割集为：X1，X3，X1，X4，X1，X5，X2，X6，X2，X7，X2，X8，X9，X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22，X23，X24。 最小径集为： ,24232221201918171615141312111095434242322212019181716151413121110954323242322212019181716151413121

99、1109876122423222120191817161514131211109211XXXXXXXXXXXXXXXXXXXPXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPXXXXXXXXXXXXXXXXXXP 5.7.3.3 结构重要度分析 按下式计算结构重要度系数： jijkXniI121)( 式中：)(iI基本事件结构重要度系数的近似判别值； jiKX ,基本事件iX属于jK最小割集； jn基本事件所在最小割集中包含基本事件的个数。 由计算得出各基本事件结构重要度及其顺序为： )24()23()22()21()20()19()18()17()16()

100、15()14()13()12()11()10()9()8()7()6()5()4() 3()2() 1 (1)24()23()22()21()20()19()18()17()16()15()14()13()12()11()10()9(5 . 0)8()7()6()5()4() 3(1)2() 1 (IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII 图 5.2 冲击波爆破伤害事故树 5.7.3.4 结论 1) 由爆破冲击波事故的事故树图可以看出，组成该事故的逻辑门共有 9 个，其中逻辑或门占 7 个(78)，逻辑与门占 2 个(22)。由此可知爆破

101、冲击波事故是比较容易发生的。 2) 由计算可知，最小割集有 22 个，最小径集有 4 个，则可知爆破冲击波事故的发生途径有 22 条，而预防途径只有 4 条。因此，该事故容易发生而且控制难度比较大。 3) 通过结构重要度的计算可知，基本事件 X1(杂散电流的附加条件)，X2(装药、堵塞的附加条件)占的比重比较大， 说明这个事件较容易发生。 而在实际当中由于杂散电流达到起爆值和因撞击雷管、 撞击炸药而使之起爆而导致爆破冲击波事故的发生也是有的。所以在实际爆破中应对这两项加以控制。 4) 从能量的角度分析，爆破冲击波事故的发生是由于炸药爆炸多余的能量溢出而导致的，所以与之直接相关的因素应该是装药量

102、太大、最小抵抗线太小和堵塞长度不够等。但是结构重要分析没有体现出这两点的重要性，这是因为爆破冲击波的作用范围是有限的，要造成事故的话还受到其它因素的限制，如警戒距离等。 5) 各个基本事件的结构重要度都比较大，则可知各个基本事件的发生都会对顶事件有比较大的影响，因此在爆破施工中各个方面都要严格要求，要防止杂散电流产生、雷管炸药要轻拿轻放、警戒距离要合理、警戒区内不能有人等，以减少爆破冲击波事故的发生。 5.7.4 评价结论 1) 初步设计中设计的穿孔、爆破工艺合理，符合煤矿安全规程及煤炭工业露天矿设计规范的要求。 2) 本矿存在爆破材料库、爆破作业等重大危险有害因素，对于在爆破作业和爆破材料运

103、输与储存等方面存在的危险有害因素和事故隐患应重点预防，在加强此项工作的事故防范和安全管理的基础上，是基本可以实现安全生产的。 3) 为保证安全，露天矿在生产过程中必须遵照露天矿爆破规范来制定本矿的爆破安全规程，爆破时应严格按照设计确定的参数进行布孔和装药，尽量减少瞎炮和冲天炮的产生，人员和设备必须转移出安全距离以外。爆破危险区应有专人警戒。 4) 从事爆破工作的人员必须接受过爆破技术专门训练，熟悉爆破器材的性能、操作方法和安全规定。爆破过程中必须时刻提高警惕，预防事故发生，发现不安全因素，应及时采取措施处理。 5.8 供配电系统安全预评价 5.8.1 供配电系统设计情况 1) 供电电源及送变电

104、方式 在本矿南约 5km 处有朱尔克 35kV 变电站，出线电压等级 35 kV、10kV，10kV 侧有出线间隔并有富裕容量。本矿现已建成 10kV 箱式变电站，双回路分别引自朱尔克 35kV变电站 10kV 侧不同母线段，供电线路采用 LGJ-70 钢芯铝绞线，供电距离 5km，从而保 证了本矿的双回路供电。当任一回路故障停电时，另一回路可以担负露天矿全部负荷用电，保证露天矿正常生产。 由于本地区地质、地形、气象比较复杂，为保证本矿安全用电，线路杆塔采用 12m加强型电杆。 本矿已建有 10kV 箱式变电站，选用 S11-M-800/10/0.4 型变压器两台，供地面 380V设备及照明用

105、电，变压器室内安装，中性点直接接地。 380V 设电容自动补偿装置，现箱变内所设电容器可补偿无功 360 kvar，能满足本矿无功补偿的要求。 箱式变电站设避雷针，避雷针通过接地引下线与接地极连接。在距箱体 3m 以外设接地极，接地电阻小于 10 欧姆。 保护接地和变压器中性点接地可共用接地极，在室外设接地极，接地极通过接地干线连接，形成接地网，电气设备外壳、开关柜柜体及低压变压器中性点均可靠接地，接地电阻小于 4 欧姆。 2) 采场供配电 由于采掘场工作线长度较长，且设备单机容量较大，为此，就采场供电方案如下： 由两回 10kV 线路分别 T 接 10kV 电源至采掘场东南部，导线 LGJ-

106、50，距离 1.5km。在采场工业场地附近设一座箱式变电站，选用 S11-M-315/10/0.4，315kVA，10/0.4kV 型变压器两台，供采场用电设备及附近办公室、宿舍等设施用电，坑内排水设备采用双回路供电。在采场东、西两端帮处各设一低压配电箱，电源分别引自就近的箱式变电站低压侧，供采场钻机用电，可依据负荷情况临时接入。因采场移动电缆容易破损，采场配电每一回路设漏电保护装置。 选用高度 25m 的塔灯 6 座，分设于采场和排土场，满足夜间照明之用。 采场设架空接地线，采用 35mm2钢绞线，与 10kV 架空线路共杆架设。在采场设两 处集中接地极，接地电阻小于 4 欧姆。用电设备通过

107、接地专用线可靠接地。 3) 工业场地供配电 辅助工业场地用电由设在附近的 800kVA 箱式变电站低压侧直接电缆配出；采场工业场地用电由设在其附近的 315kVA 箱式变电站低压侧直接电缆配出，电缆敷设均采用直埋敷设方式。爆破材料库照明设施采用隔爆型，日用消防泵房采用双回路供电。 选用道路照明灯 20 套，满足工业场地夜间照明之用。 5.8.2 供配电系统安全预评价 供电系统的设计符合矿山实际和用电安全。 所采用的防雷接地保护能有效的保护线路、变电所供电设备设施的安全。 由于供电系统在煤矿中所起的作用非常大，所以在此用预先危险性分析法对其进一步分析，如表 5.12 所示。 表 5.12 供配电

108、单元预先危险性分析表 序号 危险源位置 事故后果类型 引发条件 危险等级 主要对策措施 1 电源电压 突然停电造成设备设施损坏， 中断照明发生坠落等事故， 易造成触电事故 单回路供电网络电压不稳，线路故障 采用双回路供电， 加强线路维护， 照明和手提电动用具使用安全电压 2 线路及设备 短路引发火灾、 漏电发生触电事故 导线破损， 绝缘破损设备带电， 安全保护装置失效，接地电阻不合格，安全距离不够 按标准选择合格的设备设施，安装保护装置。检查设备设施及时整改， 高压设备设施设防护栏 续表 5.12 序号 危险源位置 事故后果类型 引发条件 危险等级 主要对策措施 3 安全标志 发生触电事故 线

109、路、 设备、 设施等灭火警示标志， 停电检修未挂警示牌 电气线路， 设备悬挂防止触电警示牌， 停电检修悬挂 “有人作业， 禁止合闸”警示牌或执行工作票制度，设专人监护，电气设备可能被人接触部位设围栏或警示牌 4 通讯 发生事故不能及时联系，影响救援 无通讯设施或通讯质量差 设备完好的通讯设施 从表 5.12 可知，供配电事故危险事故等级一般为或级，应采取措施及时控制。 5.8.3 触电伤害事故树分析 5.8.3.1 建立事故树 触电伤害事故是很容易发生的电器事故，用事故树对其原因分析如图 5.4 所示。 5.8.3.2 求最小径集 事故树结构函数式为： 98765437654276541987

110、65432121)(XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXAAT )()()(987654376542765414321XXXXXXXXXXXXXXXXXPPPPT即事故树的最小径有 4 个： ,984765433765422765411XXPXXXXXPXXXXXPXXXXXP 图 5.4 触电伤害事故树 图例：T：触电伤害；A1：人体触及带电体；A2：安全防护不起作用；B1：触及非正常带电体；B2：触及正常带电体；C1：设备、电缆、外壳带电；D1：变电所触电；X1：设备、电缆漏电；X2：接地保护失败；X3：检漏失效；X4：雷击；X5：无防潮措施；X6：无独立避雷系统；X7：作

111、业误触带电体；X8：无防护装置；X9：绝缘性能失效。 5.8.3.3 结构重要度分析 按下式计算结构重要度系数： jijkXniI121)( 式中：)(iI基本事件结构重要度系数的近似判别值； jiKX ,基本事件iX属于jK最小割集； jn基本事件所在最小割集中包含基本事件的个数。 由计算得出各基本事件结构重要度为： 5 . 0)9()8(1875. 0)7()6()5()4(0625. 0)3()2() 1 (IIIIIIIII 基本事件结构重要度顺序为： ) 1 ()2()3()4()5()6()7()8()9(IIIIIIIII T+A1A2B1B2C1D1X1X2X3X4X5X6X7

112、X8X9+ 5.8.3.4 结论 触电伤害事故树有 10 个最小割集， 其中任何一个最小割集的基本事件发生， 顶上事件就会发生。最小径集有 4 个，由估算结果可知，事件 X8，X9（无防护装置，绝缘性能失效）较为重要，对于那些经常接触的人员和触电几率较高的场合，如变电所、充电室等作业场所，应重点防范。这是一条较为重要的控制途径。 5.8.4 评价结果 1) 该矿供电电源为双回路，能够满足用电要求。 2) 露天区各系统供电电压明确，符合煤矿供电电压要求。 3) 露天区主要排水设备考虑了双回路供电，能够保证水泵安全连续运行，符合煤矿安全规程要求。 4) 各辅助车间设独立的接地系统，保证设备外壳可靠

113、接地，380V 系统在进线处零线重复接地。接地电阻不大于 4。所有用电设备非带电金属外壳接地，插座采用漏电开关保护措施，符合煤矿安全规程要求。 5) 露天区电气设备选型合理，均为矿用电气设备，符合煤矿安全规程规定。 6) 电气设备控制开关应设置过流保护、漏电保护、接地保护等，应符合煤矿安全规程要求。 7) 地面建筑及设施采取防雷、避雷装置和保护，要有完整的接地网，应符合防雷要求。 5.9 矿区平面总布置及辅助设施安全预评价 5.9.1 设计情况 1) 采掘场与排土场 采掘场布设在矿田西北侧， 出入沟口选在采掘场东南侧， 采掘场占地面积 53.25hm2。 综合考虑各中限制条件后，排土场位置决定

114、选择在露天矿境界的西北部。外排土场布设在采掘场西南侧，紧邻采掘场，排土距离较近，排土场总占地面积 16.02hm2。 2) 工业场地 结合总平面布置的要求，高西沟露天煤矿的工业场地布置在露天矿境界的西南侧。其中包括储煤场、机修厂、变电所、材料库和辅助设施等。 3) 行政及生活区布置 包括办公室、宿舍、住宅等，布置在工业场地西侧。污染小，方便管理。 4) 炸药库布置 由于高西沟露天煤矿炸药使用量加大，所以需设置炸药库。根据当地地形和炸药存放地点的安全规定，炸药库决定布置在距露天采矿场 700m 的地方，并设置防护堤。炸药库与采矿场和工业场地之间修筑公路，以便运输。 5) 地面运输 为确保露天矿道

115、路的质量，减少客车的燃料和轮胎消耗及零部件的损伤，提高卡车运行速度和生产效率以及运输经济效益，道路采用机械化养路。 根据高西沟露天矿目前的技术经济状况，遵循设计规范，确定生产干线采用级道路双线，生产支线及联络线采用级道路双线。具体见下表。 表 5.13 道路级别 道路类别 道路等级 路面等级 路面类型 生产干线 次高级 沥青砾石表面处理路面 生产支线 中级 砂姜石路面 联络线 中级 砂姜石路面 5.9.2 安全预评价 1) 水文地质资料比较全面，场内给排水、防洪应充分利用地形将洪水截引、疏导、 排出场地外，确保采坑及工业场地的安全。 2) 工业场地总平面布置，选址合理可行，设计总平面布置能够做

116、到因地制宜，充分考虑地质条件、风向、朝向，减少污染，保护和改善环境，符合本地区自然地貌及气象特征。 3) 本地区地震烈度为 6 度，在各种地面建筑设计与施工中，应予以充分重视，按有关标准和规定设计、施工。 4) 工业场地内各建（构）筑物平面布置严格执行建筑设计防火规范,有足够的防火间距。各生产设施场区之间均有道路相通，使之成为一个完整体系，相互联系，方便生产及运输。各生产及辅助生产区均设有出入口，交通方便，有利安全消防。 5) 矿山道路应设置护堤、排水沟、反光路标和警示限速标志，办公楼外部道路一侧设置照明设施，在采掘场、排土场作业场地及移动式破碎站设照明设施，保证夜间行车及作业安全。 6) 该

117、矿在各种生产过程或交通运输中，产生的污染物和噪声，对人体和生态环境也能造成不良的影响，在场地、道路两旁设置绿化带，道路需经常洒水，尽量减少对环境的污染和人体的危害。 5.9.3 评价结果 1) 地面防洪排涝是露天矿安全生产的重要保证之一。 2) 工业场地内各建（构）筑物严格按照防火、防震设计、施工。 3) 工业场地布置合理，符合该矿安全生产要求。 4) 露天矿新建道路要严格按照道路等级修筑，需在道路的两侧设有排水沟，保证路面及场地设施不受雨水侵害。 5.10 职业卫生单元安全预评价 5.10.1 职业卫生概况 高西沟煤矿设计生产能力为 0.90Mt/a，采煤采用单斗-汽车开采工艺，土、岩采装设

118、备均选用勺斗容积为 1.6m3单斗液压正铲，运输选用载重为 15t 的自卸汽车，排土选用T2120SH 国产履带式推土机，用其配合采煤液压挖掘机作业，包括清理工作面，煤层顶、底板等辅助生产作业。工业场地布置在露天矿境界的西南侧，场地稳定性较好，无不良工程地质现象存在。 根据本工程特点，职业安全设计的重点为采场内安全，其主要是滑坡、煤层自燃、爆破及大型设备在采运排过程的安全的救护措施；工业卫生设计的重点是粉尘（主要是煤尘）、噪声防治作业条件下的劳动环境改善与个体健康保护措施，以及良好的创伤救护条件。 本项目主要危险有害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害或不利影响，一般包括地震、不良地质、暑

119、热、冬季低温、雷击等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害事故及电伤、坠落等各种因素。 5.10.2 职业卫生安全预评价 1) 露天区在生产过程中的职业安全危害因素主要有：粉尘、噪声、高温、严寒、振动、空气污染、废水污染等。对于以上存在的这些危害因素如不采取有效的治理和防范措施，都将对工人身体健康产生严重的影响和后果，如工人长期在粉尘浓度高的环境中作业，会引起尘肺病，噪声超标会引起听觉损伤，危害身心健康等。 2) 设计要求对职工进行劳动安全知识教育和培训符合安全生产要求。 3) 设计采取了一定的防尘降尘措施，符合职业安全卫生的要求。 4) 露天区设矿山急救站，并

120、配备必要的医护人员，对事故中的伤病员进行现场急救。符合安全生产要求。 5.10.3 评价结果 根据对露天区职业危害因素的分析，设计中采取了相应防火、防爆、防雷电、防机械损伤等措施，同时配有急救设施，露天区建设后，如能严格执行有关安全卫生规程规范，并落实各项防范措施，可以保障职工的身体健康和露天区的安全生产。 5.11 矿山救护和应急救援系统安全预评价 5.11.1 设计情况 为救护露天矿生产过程中由于滑坡、爆破、交通等事故造成的人员伤亡，露天矿应设矿山急救站并配备必要的医护人员，对事故中的伤病员进行现场急救。 5.11.2 安全预评价 矿山应建立应急救援指挥系统和后勤保障系统，建立快速反应机制

121、，由专业救护队负责矿山应急救援任务，若本矿无专业救护队，可与就近的专业救护队签订救护协议，救护队住地与本矿的行车时间超过 30 分钟时， 在本矿设立辅助救护队。 每年必须编制 矿山灾害预防与处理计划，并根据矿山的具体情况，编制重大事故的应急救援预案。 随矿山产量规模的增大、设备增多以及工程推进加快等情况，应制定和完善灾害预防与处理计划及事故应急预案。 第六章 事故案例 6.1 事故案例 矿山的危险、有害因素主要存在于生产作业过程中。造成事故的主要原因是安全意识淡薄，安全管理不到位，违章指挥，违章作业等。现选列几起典型事故案例，说明识别危险有害因素、分析与避免事故发生的有效途径，供矿山安全管理负

122、责人安全管理机构借鉴。 1) 机械伤害事故案例 事故经过： 一九九五年七月，某矿钻机发生故障，一名操作人员在停机后处理故障。因没有切断电源，没有挂警示牌，未设专人监护，在处理故障时，电机突然启动，使该操作工左手截指，右手指骨折。 原因分析： 该操作工在处理故障时未切断电源，未挂警示牌，未设专人监护是造成事故的主要原因； 该操作工安全意识太差；该矿对安全管理重视不够。 2) 触电事故案例 事故经过： 1999 年，某矿两位操作工发现机器停止运转，就到后方查看，见辅助维修工已拿面罩、焊条下到坑内。当二人走到近前时，只见辅助维修工已倒在地上，电焊钳丢在一边。立刻喊叫救人，救出后将其送往医院抢救无效死

123、亡。 原因分析： 电焊机因长年在粉尘环境中工作，内部集尘较多，缺乏保养，又因潮湿使其 内部绝缘不好，引起漏电，造成触电事故。 辅助维修工，在未报告同班的主维修工，并未经允许的情况下，无视“安全生产管理制度”和“焊工安全操作规程”，也没对电焊机做检查和采取任何防触电措施的情况下，不穿戴劳动防护用品，在潮湿的场地进行维修，违章作业而造成触电死亡。 3) 物体打击事故案例 事故经过： 1999 年 6 月，某矿一矿工上班后进行排险时，站在矿石堆的上方用钢钎去撬一块大险石，但没有撬动，随即又用肩往前扛钢钎。由于用力过猛，站立不稳，从 5m 多高的矿石堆上坠下。随人滑下的大石块压在其右腿上，造成右腿骨折

124、。 原因分析： 排险方法不当，无防范措施； 安全意识淡薄，自我保护意识差。 4) 车辆伤害事故案例 事故经过： 一九九五年元月五日凌晨三时左右，某露天采矿排土场。司机张某驾驶自卸车到排土场卸岩石时，自卸车翻滚下排土场，致司机张某死亡，车辆严重损坏。 原因分析： 司机张某违反操作规程，在车况良好的情况下，突破排土边缘，而且车身不正，致使车辆失控翻下排土场，是造成事故的直接原因； 排土场夜间无照明设施； 排土场的堆置未按设计进行，局部路面呈外向坡度，排土场安全垛的高度和宽度不符合要求； 无现场指挥工，缺乏安全警示标志； 采矿场在人员使用、管理上存在较大的漏洞，人员录用上没有履行正常的录用手续，安全

125、教育不够，管理混乱。 5) 穿孔机倾倒压死司机事故 1999 年 12 月 5 日 19 时 40 分, 某露天煤矿正在钻孔的穿孔机一侧地面突然下降1.6m，造成钻机倾倒压死钻机司机。 事故直接原因分析： 当时钻机的工作面是台阶上的一个突出部分， 需要打补三个孔。电铲司机违反规定回头挖掘突出部分，把台阶底部挖了个面积 11m3m 的洞穴，使突出部分的上部岩石悬空。悬空岩石经振动垮落，造成穿孔机倾倒。 教训： 电铲司机和钻机司机没有联系，各干各的，钻机司机没有检查作业环境； 钻机稳车不当； 电铲司机违反规定回头采挖突出部分，并形成上部悬岩。 6) 轰水放炮失误，炸药包手中爆炸 1991 年 7

126、月 4 日某矿山水孔爆破，为轰出炮孔中积水，第一次轰水由于积水泡药包时间过长，未能完全起爆。第二次轰水，点燃导火索后未能立即投入炮孔内，用手捻导火索，想缩短药包浸泡时间，结果炸药包在手中爆炸。药包重量 1050g，操作者当场炸死。 教训： 没有放警戒雷管，操作者对爆破时间无法估计； 违反规定：点燃导火索后没有立即投入孔内； 严禁手捻导火索； 防止炸药包浸水失效方法错误，应该采用塑料袋装药等隔水措施，不该用增加导火索燃烧速度的方法。 7) 浅孔爆破石块飞出打死人事故 某矿进行拉底二次爆破，四个炮孔共装炸药 70kg，没有使用炮泥充填炮孔。起爆后一块 1.425kg 的石块抛出 247m，打在架线

127、工的腰上，经抢救无效死亡。 教训： 浅孔爆破未充填； 警戒距离没有达到煤矿安全规程规定值（400m）； 应严格控制浅孔爆破和裸露爆破的装药量。 6.2 本矿应吸取的教训 从上述多起案例原因分析可以看出，露天矿各类事故发生的主要原因是人为因素，该矿也存在以上事故隐患，矿山应认真吸取经验教训，采取切实可行的措施，减少或杜绝各类事故的发生。 第七章 安全对策措施建议 综合危险有害因素的识别与分析、类比工程的评价分析、露天矿主要评价单元安全预评价的结果，对该露天矿改扩建工程的设计和改扩建完成后的安全生产管理，提出以下建议，供借鉴和参考。 7.1 安全技术措施建议 7.1.1 采剥作业安全建议 1) 采

128、剥工作应严格执行“采剥并举，剥离先行”和自上而下台阶式开采，其台阶高度，边坡角最终边坡角和平盘宽度等应严格按设计规范和煤矿安全规程的相关要求设计施工。 2) 采场设备严禁靠近采场台阶坡顶线行走，严格执行安全规程，防止设备坠落下台阶。 3) 及时处理台阶伞檐，大块和冻土，防止砸坏设备和人员伤害。 4) 挖掘机装车严禁从汽车驾驶室上方通过，严禁高吊斗装车，严禁装偏车和超载。 5) 严禁采场设备碾，压电缆。 6) 露天采场应设人行通道，并设安全标志和照明。 7) 在采空区应安装探测设备，设立警戒线，高温钻孔要严格按照要求进行，采取措施防止采空区大量涌出有毒气体而造成人员伤亡。在旧巷及采空区上部覆盖层

129、厚度小于 21.59m（冒落高度）进行剥离作业时,用爆破法将旧巷及采空区崩塌。 8) 台阶高度，严格按煤矿安全规程规定的台阶高度和可研报告设计的平盘标高作业。 9) 平盘宽度应满足采、排设备、运输设备、推土机联合作业的要求。 10) 各类采装设备在装车、走车发出信号，卡车、推土机等设备应答后再行动。挖 掘机司机要严格培训，提高操作技术，装车时不砸车厢，不刮车体，不散落物料，不陷铲，不压电缆等。 11) 卡车司机要严格技术培训，提高操作技术和责任心，等候缆车时不越位，听从电铲信号行动并应答，入换停车位置准确，不驶入电铲机体回转半径内，装车时卡车司机不准探身车外，不与其他卡车、推土机刮碰。 12)

130、 推土机作业一般在单斗挖掘机和卡车活动范围外，在推平盘散块和掌子边散货而接近电铲和卡车时，要互通信号，沟通意图，以免电铲突然转动，卡车盲区而互相刮撞。 13) 采煤作业。挖掘机司机注意勿将废铁器具装入煤车；检修人员完工时一定要把废铁回收干净；钻机和勘探钻机完工后，打扫好场地，勿留废铁器件。 14) 管理机构要对生产作业情况经常进行核查，发现异常及时进行处理，制定突发事故的抢险救援预案。 7.1.2 运输作业安全措施 1) 对运输车辆要进行定期检修维护，同时对道路也要定期养护。道路交叉或转弯处应设置安全设施和标志。遇有烟尘影响视线时，应开亮大灯并靠边减速行驶。 2) 制定切实的行车安全措施 生产

131、卡车不超速，不超车，不超载，不超速倒车，保持车距，不追尾，时刻做好紧急停车和应急措施准备（如前车故障停车、滑车、溜车，对面来车失控等）。交叉路口减速缓行，全面瞭望或停车礼让，起动前发出信号并贴窗户瞭望盲区，行车时仔细观察路面坑包，泥水，冰雪，弯道等情况。及时检修，机械操作系统和电气系统，保持制动和转向系统完好。每天按安全标准检查轮胎气压，予以增补，发现轮胎刮伤影响安全时及时更换，卸螺帽时严防伤人。 3) 根据情况给大型卡车安装视盲镜，小车插高位标志杆旗（昼旗、夜灯）。 4) 故障停车，在卡车的下坡方向翻土打眼，或把车横过来，以防溜车。 5) 卡车道路管理措施 按设计的道路参数施工和养护，保证道

132、路质量，如：道路的宽度、坡度、平整度、曲线半径、横坡、竖曲线，基层、面层厚度、安全挡墙、排水系统等。 道路的各种标志要齐全：如限速标志、反光标志、平盘名称、警示标志等。 6) 设计和施工的运输公路应符合安全要求，运输公路应设置道路交通标志牌、明显的警示标志，危险地段设警示标志和照明，行车道路要达到安全标准，设置合格的档墙，加强道路维修养护，司机严格执行安全操作规程和交通规则。 7) 山坡、填方、高路基段、曲线段外侧应设防护栏和挡车墙。 8) 在适当地点设置排水沟，及时将地表积水、路面积水排出，确保路基稳定。 9) 应以防止汽车、前装机排土坠落（台阶下）事故为重点，完善安全档墙，严防滑坡，严格安

133、全作业坡度，提高汽车和推土机司机操作技术，保持制动系统完好，设置良好的照明，以及经常检查排土场稳定情况等，必要时设指挥工指挥翻卸作业。 10) 人员作业时设有安全通道、平台、栏杆。 7.1.3 排土作业安全措施 1) 外排土场地点选址应合理，选择无不良工程地质和水文地质、基底安全、周边安全，不威胁采矿场、工业场地、居民点、道路、水域等安全地点。要符合露天煤矿规范设计要求。 2) 设计对排土场台阶高度、最小工作平盘宽度、台阶坡面角等排土参数应有详细说明。 3) 排土场应有 3%5%反向坡，一为沉降留有系数，二为防止存水，三为倒车停车方便和安全。翻卸点应设有完善的安全档墙，档墙高度不低于汽车轮胎的

134、 2/5。卸车时，汽车应垂直排土工作线，严禁高速倒车，冲撞挡土坡；特殊情况下，必须有专人监护。 4) 由外排土场转向内排土场排土时，工艺系统、排土设备如何布置和过渡，使工程不受或尽量少受影响，应进一步论证，确保生产安全且互不干扰。 5) 在实际生产中应注意，内排台阶坡面角以及内排工作帮坡角不能大于设计值，并应时刻监控内排土场的变形，如有位移或变形迹象，要及时采取措施进行处理。 6) 应以防止汽车、前装机排土坠落（台阶下）事故为重点，严格完善安全档墙，严防滑坡，严格安全作业坡度，提高汽车和推土机司机操作技术，保持制动系统完好，设置良好的照明，以及经常检查排土场稳定情况等，必要时设指挥工指挥翻卸作

135、业。 7) 应按规定顺序排弃土岩，在同一地段进行卸车和推土作业时，设备之间必须保持足够的安全距离；汽车、推土机作业严格执行操作规程。 8) 建议汽车翻卸和前装机推排作业设指挥翻卸工指挥作业。 9) 排土场发火区应及时回填，端帮的残余煤台阶，应用粘土剥离物覆盖封闭；对发火区及时用洒水车等设备灭火。 10) 排土场排土应严格按排弃参数作业，总排弃帮坡角不得超过最终稳定帮坡角，以保证排土场的稳定和设备安全作业。 11) 排土时，严禁推土机沿坡顶线方向平行作业。 12) 排土场必须设置警示标志和照明。或设置移动照明车，以防司机视觉不清,造成倒车方向不准、停不准、停不稳、甚至翻车。 13) 做好排土场经

136、常性防排水工程。要求工作面设反坡和防排水措施，二者结合，确保疏干质量，减少排土场底部余水，保证排土场整体稳定。如发现边坡整体稳定有问题时应分析原因，必要时可减缓工作帮坡角及最终帮坡角。 14) 境界外和采场、排土场应设置可靠的截洪、防洪设施，以防水流进入采掘场和内排土场。排土场最下排弃台阶坡角外应设防护堤，防止大块滚落危及人身安全。 15) 必须加强排土场的维护和建设，防止水土流失，做好内排土场的防排水工作， 严防大气降水渗入到排土场基底。 基底须利用底板倾斜坡度较大的条件， 便于水体排出，同时预埋渗水管，对基底做麻面防滑处理，既有利于疏排水流畅又增大与物料摩擦力，确保内排土场边坡稳定。 7.

137、1.4 滑坡防治安全措施 1) 要建立、完善边坡管理制度，要建立边坡监测系统，设立专职机构、人员管理边坡。 2) 加强地表水管理，完善第四系涌水引排系统，防止坡表水入渗边坡，严禁坡表水沿坡漫流。 3) 对非稳定区边坡建立临时变形监测线，并进行必要的变形预测或滑坡预报。 4) 雨季，加强边坡巡视与加密变形观测。 5) 制定滑坡应急救援处理预案。 6) 在生产中要建立边坡稳定性长期监测体系，对边坡变形及破坏进行监测、防止发生不良工程地质现象。 7) 为控制雨水、地下水渗入内排土场底部，建议在排土场达到最终位置平盘和坡面铺一层不透水的粘土或来源方便的替代物用压路机夯实，形成防渗层，在其上再铺一层土壤

138、，绿化植被；在内排土时沿端帮境界排弃 10m 宽的隔水墙，减少地下水的渗入。 8) 在实际生产中应注意，内排台阶坡面角以及内排工作帮坡角不能大于设计值，并应时刻监控内排土场的变形，如有位移或变形迹象，要及时采取措施，处理可能带来内排土场滑坡的诱发因素。 7.1.5 火灾防治安全措施 1) 采煤工作面发火时，要及时采用倒堆方式挑开，装车，建议结合疏干水用于灭火，修建消防洒水两用车道路，对暴露煤层采用及时掩埋措施。 2) 工业场地内各生产及辅助生产建筑设施必须符合建筑设计防火规范等有关 规定。 3) 为防止各类设备着火，应采取严防漏油，及时更新油管，调协足够灭火器加强检修等措施。 4) 总平面布置

139、：在合理划分功能区的基础上，严格执行建筑设计防火规范，各设施之间应留有安全防火通道。 5) 生产系统：除设置消防给水系统外，根据不同情况按消防规定选用各种灭火器，且置于防治设施之内。 6) 建筑：主要建、构筑物采用现浇钢筋混凝土框排架、砖混及钢结构体系。厂区内安全疏散距离、安全出口数目、楼梯及走廊宽度应符合建筑设计防火规范。 7) 对各生产环节消防用水量分别设计，形成消防给水管网保证矿区消防车用水。 8) 供配电：建筑物动力、照明配电采用三相五线制。所有用电设备非带电金属外壳接地，插座采用漏电开关保护措施，防止电气火灾。 9) 在易发生火灾的地点配备手提式干粉灭火器。 10) 火区作业，挖掘机

140、、汽车、推土机每台设备要配备 1-2 个灭火器。 7.1.6 水灾防治安全措施 1) 必须按设计要求建立排水系统。露天矿的采场、排土场和工业场地应采取妥善的排洪防洪措施，如露天矿开采过程中在采掘场北部境界外，设临时防洪堤和排水沟，在采掘场工作帮一侧设临时防洪堤和排水沟，防止洪水流入采场。 2) 采场要设有足够排水能力的排水设施，应按设计要求设置排水泵和排水管路和备用设备，并保持设备运转正常。 3) 矿山应设专职水文地质人员，建立水文地质资料档案；每年应制定防排水措施，并定期检查措施执行情况。 4) 如洪水淹没采坑时应及时疏干；未疏干前应圈定范围，设立标志。 5) 采场集水坑各边增加防护设施和警

141、示标志。 6) 在实际生产中排水水量可能会有变化，所以建设单位要及时调整泵站的位置和排水设备的能力。 7) 加强监测排水场的坝堤，防止由于暴雨、水量过大等原因造成坝堤决堤，从而带来的经济损失和人员伤亡。 7.1.7 爆破作业安全措施 1) 炸药和爆破材料的保存与运输要符合安全规程要求。 2) 爆破安全防护措施要符合安全规程要求。 3) 爆破人员必须严格遵守操作规程。爆破作业时应进行爆破设计和爆后检查记录。 4) 该矿应按照安全规程要求培训爆破作业技术工人，经考试合格后持证上岗（特殊工种合格证）。 5) 运输火工品的车辆要设置明显标志，以和其它车辆有所区别，行驶路线要求固定，除火工品押运人员，不

142、准搭载任何无关人员；行驶中不得和其它车辆抢道；不得随意停车，满载车辆不得去加油站加油；炸药混装车不得搭载雷管等其它起爆器材。装卸火工品必须由爆破专业人员完成，装卸人员不得携带火柴、打火机等发火物品，操作人员不得穿带钉子的鞋子，爆破材料的领用、保管和使用必须严格执行帐、卡、物连锁管理的制度。当天未用完的火工品及时交回库房，严禁在工地存放和销毁；失效、变质的火工品要交回材料库，由总工程师监督销毁，炮区放置和正在使用火工品时，20m 以内严禁明火，10m 以内严禁无关人员进入。 6) 本地区冬季严寒，火工品运输车辆要加装防滑链，以保证行车安全。 7.1.8 供电系统安全措施 1) 防洪设备应采用双回

143、路电源供电，以防暴雨淹露天区和设备以及消防水泵能够及时启用。 2) 根据环坑线路负荷的分布情况，设置多处隔离刀闸，以保护突发事故的故障点分离和生产设备的连续作业。 3) 为防止雷电事故，应注意地面架空线路应设防雷装置。通信线路设熔断器和防雷装置。 4) 在变电站内设置足够数量的扑灭电气火灾的消防器材。 5) 矿坑下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线、所有的开关闭锁装置均能可靠的防止擅自送电、防止擅自开盖操作，正常检修过程中悬挂有“有人工作，不准送电”字样的警示牌。 6) 操作高压电气设备主回路时，操作人员必须带绝缘手套并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；容易碰到裸露带电体及机械外露的转动和传动部

144、分均加装护罩、遮栏等防护措施。 7) 变电所移动变电站应设独立的接地网，接地电阻值应符合规程规定。各用电设备按规程规定进行接地或接零。 8) 用电设备、设施应安装检漏装置，并保证其灵敏、有效；停电作业必须进行验电、放电等有效措施和佩戴使用有效的安全防护用品用具。 7.1.9 总布置及辅助设施安全措施 1) 要查明历史最高洪水位，为工业场地和采场的安全提供可靠依据。 2) 防洪设施要完善可靠，充分利用地形将洪水截引、疏导确保场地安全。 3) 在场地内进行绿化布置，抑制局部水土流失和减少环境污染。 4) 在各种地面建筑设计与施工中，应按有关标准和规定设计、施工，地面建筑物的抗震烈度按 6 度设防。

145、 7.1.10 职业卫生安全措施 职业卫生状况直接影响职工健康，项目设计及建设中应予以充分重视，并采取相应 的措施。 1) 粉尘是露天煤矿重要的职业危害因素。要通过采取防尘、降尘、除尘等综合防尘措施，使粉尘浓度符合煤矿安全规程中的规定。 2) 要特别注意煤岩层粉尘中游离 SiO2含量的测定，以采取针对性措施。 3) 噪声值较高的作业场所，除采取消声措施、选择低噪声设备、基础减振和种植防护林带等措施外，应加强对职工的职业卫生知识教育，督促职工佩戴劳动保护用品，注意个体防护。 4) 对外排土场已完成排土作业的区域，应及时复垦，种草或植树，并应设专人管理，保证复垦效果。 5) 建立职业健康危险有害因

146、素监测系统并配备相应的监测设备。 7.2 安全管理措施建议 1) 为保证安全目标的实现，必须设置有效的安全管理机构，为安全生产决策、指令的实施提供必要的保证，包括：安全管理机构，配备专职安全管理人员；安全生产责任；安全规章制度；各工种岗位技术操作规程、作业规程等；安全培训与考核制度。 2) 矿山每项施工或作业项目开工前，须预先编制相应的作业规程或施工安全技术措施，并使每位参加作业的施工人员了解。多工种多部门项目每天应互相协调有关安全问题。 3) 建设初期，要加强劳动组织管理以及职工技术、技能培训。 4) 对外委施工方式要制定专门的安全管理办法，加强地外包、外协职工的安全教育培训和监督管理。 5

147、) 煤矿在投入生产后，即应编制安技措资金投入计划并开始落实，安技措资金投入必须符合安全生产要求，提取的安全费用必须专款专用，安全费用的提取标准和使用 范围要符合财政部、国家发展改革委员会、国家煤矿安全监察局联合下发的（财建2004119 号）文件规定。 6) 矿山应建立应急救援指挥系统和后勤保障系统。在采取事故预防措施，降低事故发生和可能性的同时，应考虑万一发生事故后，如何快速处理、抢险救援和降低事故后果以及防止事故扩大的应急对策。因此建议根据矿山具体情况，编制重大事故隐患的应急救援预案，同时应与附近救护队和医院鉴定救护协议。 7) 边帮压煤给煤炭资源回收带来一定的损失，应调整产业政策，避免人

148、为因素造成的资源损失。 8) 矿权界限设置未考虑地质构造因素、煤层赋存条件以及矿区规划合理性等因素，局部资源不能开采而造成资源损失，建议进行调整。 第八章 安全评价结论 内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜准格尔旗乌兰哈达乡安全预评价， 是以国家有关法律、法规、规程、标准和初步设计）为依据，结合该项目的实际情况，对项目在建设和投产运营过程中可能存在的危险、有害因素进行辩识，确定了危险、有害因素存在的场所和危害程度，提出了控制、减少危险、有害因素的对策措施。根据露天煤矿特点划分评价单元，通过单元评价确定了本工程存在的主要危险源，采用不同的评价方法对主要危险源进行定性、定量评价，确定其危险程度，提出相应的安

149、全对策措施和建议 8.1 项目存在的主要危险、有害因素 1) 在采矿场工作帮、非工作帮，排土场边坡等地方存在滑坡危害，矿方应建立、完善边坡管理制度，设立专职机构、人员管理边坡；加强地表水管理，防止坡表水入渗边坡； 在雨季加强边坡巡视与加密变形观测； 在生产中要建立边坡稳定性长期监测体系，对边坡变形及破坏进行监测、防止发生不良工程地质现象。 2) 该矿开采境界内，有原地下开采遗留下的采空区，有塌陷的危险，在采空区应安装探测设备，设立警戒线，爆破高温钻孔要严格按照要求进行，采取措施防止采空区大量涌出有毒气体而造成人员伤亡。位于低位的废弃采空区，由于长时间停止排水，有采空区积水的可能，当采矿工程将其

150、挖漏，积水大量涌出，有造成水灾的可能。要加强水灾防治，防止采空区涌水事故的发生。 3) 穿孔爆破是露天采装生产的先行环节。该环节使用工业炸药和爆破器材，其自身就具有危害性，而爆破质量的好坏，又影响采剥系统的安全。因此，爆破危害不可轻视。爆破作业时应严格按照爆破作业规程进行，防治爆破事故的发生。 4) 项目在建设和生产过程中还存在运输、电气、机械、火灾、水灾、煤尘、坠落、飞溅等危险、有害因素，其危险危害程度和相应的安全对策措施和建议在相关章节中已 有叙述，针对存在的主要危险源或危险、有害因素，要从项目施工设计、工程施工以及验收投产后的每个环节都必须进行科学论证、精确计算、严格施工，加强各环节的管

151、理和监督，并保证安全设备、设施、安全装备等齐全，按时投入使用。 5) 主要在 4 号煤层有火区，露天开采后一旦发现火区，应按以下措施办理。 隔离：条件允许时，应将煤层清理干净，隔断火区蔓延通路。 注水灭火：可用钻机打眼，使用管路将坑底水引到火区上部灭火孔处。 封堵及覆盖：在边坡出露的空巷口打密闭断绝火区空气来源，此法需请专业队伍进行处理；或用黄土将其覆盖。 高温孔爆破 凡是在老空巷区、煤及半煤岩等温度不正常的区域爆破时，装药前必须仔细检查各炮孔内温度，对于有明火及高温孔（高于 80，下同），必须经过灭火降温处理后方可装药爆破，否则严禁装药。 挖掘机在火区作业时，首先检查工作面的温度、有无明火，

152、严禁将明火装在汽车上。 如果火区工作面有明火或工作面温度超过 40时，挖掘机应停止作业，待无明火和温度降到 40以下，方可作业。 汽车在火区作业时，应注意路面和装车地点的温度，超过 40时应要求洒水降温。 汽车在火区作业时，司机应精神高度集中，经常观察火区情况，不准将车停在水、煤气涌出处和明火高温区上，防止中毒和车体着火。 严禁漏油的挖掘机、汽车、推土机在火区工作面上作业。 火区作业，挖掘机、汽车、推土机每台设备要配备 1-2 个灭火器。 8.2 项目评价结论 1) 高西沟煤矿技术改造工程项目、规划合理，生产布局及工艺过程规范，符合煤矿安全规程、煤炭工业设计规范以及相关标准、规程、标准要求。

153、2) 初步设计所采取的主要技术决策，包括开采工艺选择、设备选型、排土场的选择与合理使用、采区划分及其推进及总平面布置等，基本符合煤矿安全规程、露天煤矿设计规范以及相关的标准和规程对安全生产的要求。 3) 煤炭自燃倾向检测依据有待补充。该矿水文地质资料不全，无历年最高洪水位标高，因此建议下阶段进一步核实水文资料。 4) 的主要安全控制因素相同或相近（少量差异因素并未导致工程安全的重大变化），类比工程长期积累的数据为预测提供了较可靠基础。分析认为，以该类比工程为基础作出的兰家塔露天煤矿改扩建工程安全预评价是有依据的和可信的。 5) 项目的设计、建设单位，从设计、施工到验收投产都应严格遵守国家关于建

154、设项目安全设施与主体工程“同时设计，同时施工，同时投入生产和使用”的“三同时”原则，确保安全设施按时投入使用。 6) 建议设计与施工单位，对本报告中所提出的危险、有害因素，要引起足够的重视。同时建议将本报告中提出的安全技术措施作为对设计进行修改以及施工、生产过程中的工作依据。建设单位要加强监管，在安全技术措施得到补充、完善和修改以后，本项目的安全生产可以安全稳定进行。 总之，高西沟煤矿建设工程建设要坚持和贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，增加科学技术含量和安全投入，提高建设项目的本质安全度，加强管理不留死角，增强矿山防灾抗灾能力。设计单位、施工单位、建设单位，应对报告提出的危险、有害因素和对策措施，高度重视、认真落实，确保煤矿安全生产。