露天礦山爆破安全問題與防治措施探討

劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

露天礦山爆破安全問題與防治措施探討

劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

針對露天礦山爆破存在的安全問題進行了總結(jié)、分析和評價，在此基礎(chǔ)上為確保露天礦山開采工作的安全，以舞鋼經(jīng)山寺露天鐵礦為例，對露天礦山爆破開采的危險源進行了分析，并提出了露天礦山爆破安全的預(yù)防和治理措施，對此類工程的安全管理具有指導(dǎo)意義。

露天礦山；爆破施工；安全問題；防治措施

1 概述

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技水平的迅速提高，國民經(jīng)濟建設(shè)對于礦山爆破施工的要求也越來越高，尤其是作為礦山爆破中最為重要的露天爆破。因此，對露天礦山爆破安全進行相關(guān)的科學(xué)分析與評價，將有效促進我國露天礦山爆破及開采工作的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。礦山爆破的種類較多，在施工中的爆破生產(chǎn)作業(yè)面廣，而開采區(qū)域越來越臨近城區(qū)或居民居住點，人們對于生產(chǎn)過程中的安全和環(huán)保問題要求越來越高，使得露天礦山爆破施工的難度越來越大。同時高速的生產(chǎn)作業(yè)也存在較大帶了的危險性也就也高，因此，必須考慮爆破施工中的生產(chǎn)安全性問題。

2 露天礦山爆破施工常見的安全問題

露天礦山爆破施工中存在的安全問題較多[1-3]，通過歸納分析，將其總結(jié)為以下幾個方面：

2.1 采場邊坡不穩(wěn)定。開采方式和方法使用不當(dāng),都會導(dǎo)致邊坡過高；陡峭危險的浮石不及時清除而造成巖面上存在大量險石、危石和浮石的情況；采石場不按規(guī)定自上而下的切開采原則，工作面上的開采臺階高度過高、寬度不夠或分層不夠明顯，少數(shù)采場為節(jié)約開挖成本破壞原來已經(jīng)形成的比較規(guī)范合理的臺階工作面。

2.2 爆破作業(yè)。爆破采用的炸藥在其爆炸過程存在諸多的不確定性，在實際施工生產(chǎn)中，不適當(dāng)?shù)谋撇僮骱陀昧?，啟動爆破雷管后的處理不?yán)、安全距離不夠等都會危及到現(xiàn)場人員和爆破設(shè)備運行安全的風(fēng)險因素。同時，很多礦山采場為節(jié)省雷管和炸藥的使用用量，自行決定采用較短的爆破器材等，也是導(dǎo)致出現(xiàn)爆破安全事故的一大隱患。另外，操作人員進行二次爆破拆除不屬于標(biāo)準(zhǔn)操作的范疇，實際施工當(dāng)中往往比較常見，該事故一旦發(fā)生在現(xiàn)場會產(chǎn)生大量的爆破飛石，爆破事故造成的損失將更大、更嚴(yán)重。

2.3 高空墜落。在高空的礦山開采作業(yè)面沒有設(shè)置專用的防護措施及設(shè)備，或者是防護措施及設(shè)備不完整或被損壞,導(dǎo)致作業(yè)工人墜落；在爆破前進行鉆孔、清孔、裝藥以及起爆等工序，沒有設(shè)置專用的防護措施及設(shè)備或者是防護措施及設(shè)備不完整或被損壞,導(dǎo)致作業(yè)工人墜落或危及人員的身體健康和生命安全。

2.4 水害。礦山爆破采場必須要建立有效的防、排水系統(tǒng)，并根據(jù)地表和地下水滲流情況采取必要的處理措施。采場的出入口和爆破的現(xiàn)場都應(yīng)該適當(dāng)采取防洪措施。如果排水設(shè)施、設(shè)備、施工不合理、排水設(shè)備發(fā)送故障或有防水措施，涌水或降雨量突然增加會導(dǎo)致危及邊坡穩(wěn)定的滑坡和塌陷安全事故發(fā)生的可能性，這類事故的發(fā)生給安全及機械設(shè)備造成重大損失。

2.5 火災(zāi)。導(dǎo)火索以及機械、車輛燃油遇高溫、明火，以及易燃可燃物存放不當(dāng)?shù)?，可能引發(fā)火災(zāi)，造成人員傷害和設(shè)備的損毀。

3 露天礦山爆破生產(chǎn)安全事故的防治措施

近些年來，露天礦山各種爆破安全事故的頻發(fā)，大量研究表明[4-6]事故發(fā)生的原因主要是施工企業(yè)安全管理和爆破施工工藝存在問題，以及施工人員對爆破施工安全知識匱乏等。針對我國露天礦山爆破生產(chǎn)安全事故的案例分析，預(yù)防露天礦山爆破安全事故的預(yù)防措施。

3.1 建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制。調(diào)查分析表明，大部分露天礦山爆破施工企業(yè)對于現(xiàn)場的安全管理都不重視，施工人員違章違規(guī)的操作現(xiàn)象十分普遍，安全知識匱乏，安全意識不足，缺乏良好的安全施工氛圍。究其原因主要在于施工企業(yè)管理人員的安全管理意識不足，對露天礦山爆破施工的危險性認識不足，容易受到企業(yè)經(jīng)濟效益和個人利益的驅(qū)動，而采取鋌而走險的措施。事故發(fā)生之后缺乏明確的責(zé)任追究制度，更使得管理著安全意識淡薄。因此，必須先建立并完善有效的安全生產(chǎn)責(zé)任制。

3.2 加強對管理人員和施工人員的安全教育和安全培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行各項安全生產(chǎn)規(guī)章制度。抓好安全工作,做到三件事：a.合理進行爆破設(shè)計和相關(guān)施工的生產(chǎn)技術(shù)交底；b.專業(yè)爆破人員加強培訓(xùn)學(xué)習(xí)和提高安全意識，持證上崗，規(guī)范作業(yè)；c.依靠科技進步，發(fā)展更安全可靠的爆破設(shè)備和先進的爆破工藝。

3.3 采用系統(tǒng)工程的方法對露天礦山爆破施工過程中的安全問題進行分析評價，并提出針對性解決措施。安全系統(tǒng)工程是一個新的科學(xué),利用其對爆破施工中的每個環(huán)節(jié)進行分析和評價,根據(jù)分析結(jié)果，采取有針對性的措施,降低事故發(fā)生的可能性，避免事故的發(fā)生，使施工現(xiàn)場達到最佳的安全行為環(huán)境。

3.4 加強安全教育培訓(xùn)工作。安全部門應(yīng)該加強安全教育培訓(xùn)力度和對露天礦山爆破的監(jiān)督檢查工作。同時，會同有關(guān)部門做好考核工作，提高爆破施工人員的安全意識和爆破施工技術(shù)水平，杜絕無爆破作業(yè)安全操作證的人員上崗。露天礦山施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照既定規(guī)則來對作業(yè)人員進行安全教育和專業(yè)技能培訓(xùn)。同時，為加強作業(yè)人員的安全意識，通過必要安全知識的教育提高自我保護能力和事故救援、自助的認識和能力。

3.5 加強應(yīng)急救援體系的構(gòu)建和完善。各個礦山爆破施工企業(yè)必須針對露天爆破作業(yè)的現(xiàn)場安全特點和可預(yù)測的安全事故隱患，編制一套具有可操作性的應(yīng)急救援方案，并通過配置必要的救護設(shè)施和應(yīng)急培訓(xùn)來加強人員的應(yīng)急技能，定期演練應(yīng)急事故救援活動，確保在爆破發(fā)送安全事故發(fā)生后可以得到有效的救治或自助。

4 經(jīng)山寺露天鐵礦爆破安全控制實踐

經(jīng)山寺礦為典型的高硬度深凹露天礦，礦體分布分散（俗稱雞窩礦），與一般露天礦比，河南經(jīng)山寺礦的特點是礦體小、狀態(tài)復(fù)雜，分采、剔除工作量大，礦山開采的上部多為氧化礦，氧化礦質(zhì)地松軟，加之其間夾雜著不同厚度和塊度的巖石夾層，構(gòu)成了結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、可爆性極差的土巖夾層帶，這給爆破和安全控制帶來了較大的難度。工程施工過程中對露天開采中的爆破危害、水害、邊坡安全進行了有效的控制，確保了施工安全，如圖1所示。

圖1 經(jīng)山寺露天鐵礦施工現(xiàn)場

4.1 爆破危害控制

4.1.1 爆破振動控制

在各類爆破中，都需要進行爆破安全范圍的設(shè)計，其中包括爆破震動的安全距離。爆破震動的安全距離是指爆破后不致引起被保護對象破壞的爆心距被保護對象的最小距離。當(dāng)被保護對象在爆破安全距離的范圍內(nèi)，就必須采取措施對其加強保護，否則有可能使其遭到毀壞。大量實測資料表明，爆破振動的大小與炸藥量、距離、介質(zhì)情況、地形條件和爆炸方法等因素有關(guān)，爆破時通過控制炸藥單響藥量起到了很好的控制爆破振動的效果，經(jīng)過計算，爆破最大單響藥量不超過920kg，經(jīng)過測試，振動強度最大振速為0.682cm/s，振動非常微弱，因此對周圍附近村民磚房等建筑物都是安全的。

4.1.2 爆破飛石

爆破飛石是指露天臺階爆破和二次爆破時被爆巖體中個別飛石脫離主爆體飛的較遠的有可能造成損壞的碎石，爆破飛石的危害不僅會給礦山工程帶來經(jīng)濟上的巨大損失，還會影響礦山開采工作的正常進行，施工中，通過精細設(shè)計、仔細鉆孔、專人驗孔、認真裝藥、仔細檢查網(wǎng)路連接情況等嚴(yán)格施工工藝，避免了爆破飛石維護。

4.2 水害控制

防排水對露天礦安全是至關(guān)重要的。我們在舞鋼經(jīng)山寺深凹露天開采中，將原排水設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場工程施工的特點進行了調(diào)整，優(yōu)化后的排水系統(tǒng)為逐級排水，避免了高水低流，減小了平均排水揚程，節(jié)約了排水費用，如圖2。并采取了一系列的防排水措施，取得了很好的效果，保證了施工的安全。

圖2 坑內(nèi)排水系統(tǒng)示意剖面圖

4.3 邊坡安全控制

露天礦邊坡穩(wěn)定性是重要的生產(chǎn)安全問題，是一個從礦山開發(fā)論證直到閉坑，貫穿全過程的重大技術(shù)問題。舞鋼經(jīng)山寺露天鐵礦邊坡爆破時由原來設(shè)計的預(yù)裂爆破改為緩沖爆破，并配合邊坡的管理和修正，取得了良好的效果，目前經(jīng)山寺鐵礦即將閉坑，邊坡穩(wěn)定情況良好，見圖3所示。

圖3 舞鋼經(jīng)山寺鐵礦露天開采邊坡

結(jié)語

露天礦山爆破施工安全是一個十分復(fù)雜的問題。礦山露天開采涉及到的危險源較多，包括爆破危害控制、邊坡穩(wěn)定性、排土場安全、采場排水等等，對于這些危險源的應(yīng)從最初都應(yīng)進行控制和預(yù)防，在加大安全管理力度的同時，也應(yīng)加強技術(shù)方面的預(yù)防和措施，以確保工程施工安全和萬無一失。

[1]崔曉榮，周名輝，呂義.露天礦的中小型設(shè)備高強度開采技術(shù)[J].西部探礦工程,2009,11:102-105.

[2]鄭炳旭，等.建設(shè)工程臺階爆破[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[3]汪振南.淺談小型露天礦山中深孔爆破施工組織及事故預(yù)防和處理[J].銅陵職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011（3）.

[4]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

[5]趙維清，劉殿中.城區(qū)臺階爆破工程的飛石控制[J].工程爆破，2004,6：63-65.

[6]汪旭光，等.爆破安全規(guī)程實施手冊[M].北京：人民交通出版社.

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