露天矿山(采石场

小型露天采石场主要负责人、安全管理人员安全培训讲义露天矿山开采安全技术第一节露天矿山开采概述一、露天采矿场形成要素：台阶：露天开采时通常是把矿岩划分成若干水平分层，自上而下逐层开采。在开采中各分层保持一定的超前关系，在空间上形成阶梯状，这个阶梯称为台阶。1、分台阶开采2、分层开采1、分台阶开采结构图1—台阶上部平盘；2—台阶下部平盘；3—台阶坡面；4—台阶坡顶线；5—台阶坡底线；α—台阶坡面角；h—台阶高度。分台阶开采特点：1、自上而下分台阶顺序开采，必须有上山公路的修筑，公路要开拓到运输平台，采装设备在运输台阶上进行铲装，适合上规模的露天矿山开采、采掘设备要求比较高，分多个工作面开采时，相互之间必须错开一定的距离。2、实施中深孔爆破时，高度最多不得超过挖掘机举高的1.5倍（根据岩层硬度系数定）。台阶高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关。3、运输平台宽度，根据设备定，终了平台一般为3m,清扫平台一般为6m.2、分层开采结构a--凿岩平台宽度；b--剥离超前宽度；h--分层高度；H--开采高度；α--最终边坡角；1、2、3、4--开采顺序。爆堆1234ab覆盖层剥离hH分层开采的特点：①自上而下分层顺序开采，是在不分台阶开采的情况下，目前能够保证开采安全的唯一可行的开采方式。由于该开采方式不分台阶，可以省去上山公路的修筑，节省大量的投资，适合小型露天采石场规模小、采掘设备简单、赢利能力弱的特点。同时由于该开采方式设有分层凿岩平台，与在坡面上凿岩相比，可保证凿岩作业安全。②实施中深孔爆破时，分层高度不得超过20米。分层高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关，限制分层高度是基于开采安全和效率两方面考虑。③分层凿岩平台宽度不得小于4米。分层平台宽度过窄，凿岩作业场地面积不足，作业过程中易发生坠落事故。当然，分层平台也不宜过宽，否则爆碴不能全部直接抛掷到装岩平台，需要在分层平台转运，这样会增加生产成本，降低作业效率，也就失去了分层开采的意义。二、露天采矿场的构成要素AB:露天采场上部最终境界线。GH:露天采场下部最终境界线。AC、BF：露天矿最终边帮。采石场开采的几个概念详解图3、边邦（顶邦、底邦）、工作邦采场装运和凿岩工艺要求三、露天矿山开采的特点：露天开采与地下开采相比有6个方面的优点和3个方面的缺点优点：(1)受开采空间限制小，可采用大型机械设备，有利于实现自动化生产，从而可大大提高开采强度和矿石产量。(2)资源回收率高(3)劳动生产率高(4)生产成本低(5)开采条件好，作业比较安全。(6)建设速度快，单位矿石基建投资较低缺点：(1)占用土地多，地表受到破坏，污染环境。(2)受气候影响大。(3)对矿床的埋藏条件要求严四、露天开采矿山安全生产的基本要求总共有十二条(1)工作帮和非工作帮的边坡角、台阶高度、平台宽度及台阶坡面角应符合安全规程的要求，影响边坡的滑体采取了有效的措施。(2)采矿方法和开采顺序合理，并符合设计和安全规程的要求。。(3)采矿、铲装、运输设备的安全防护装置和信号装置齐全可靠。(4)爆破安全距离符合爆破安全规程的要求，采场避炮设施安全可靠。(5)有防排水、防尘供水系统，各产尘点防尘措施及装备齐全、可靠。(6)供电、照明、通讯系统及避雷装置安全可靠。(7)按规定选择电气设备、仪器仪表，其安装和保护装置符合要求并安全可靠。(8)尾矿和排土场的设置符合安全规程的要求。(9)按规定建立矿山救护组织，配备救护器材，制定了事故应急救援预案。(10)对开采中产生的噪声、振动、有毒有害物质等有预防措施。(11)．水文、地质及有关图纸等技术资料齐全。(12)安全生产规章制度健全，按要求设置安全管理机构，配置安全管理人员，对特种作业人员按规定进行教育培训与考核。第二节、露天矿山开采方法与采矿工艺一、露天矿山的开拓方式露天矿开拓运输方式可分为7种：1、公路运输开拓2、铁路运输开拓3、公路——铁路联合运输开拓4、公路(或窄轨铁路)——斜坡提升联合运输开拓5、公路(或窄轨铁路)——平硐溜井联合运输开拓6、公路——破碎站——胶带机联合运输开拓7、自溜——斜坡卷扬提升运输开拓小型露天采石场开采开拓方案：1、汽车-公路运输开拓；2、挖掘机-上山公路开拓；3、汽车-挖掘机-上山公路联合开拓；禁止通行禁止驶入必须戴矿工帽当心滚石、塌方滑坡注意安全路面不平陡坡各类安全警示、提示标志7、采石开采生产工艺流程：矿石运输、破碎运出外销穿孔爆破铲装少量岩土运输运出二、采石场主要危害与防治措施依据采石场穿孔、爆破、铲装、运输、破碎工艺流程，我们分析其各生产环节可能出现的危害，并提出有效的安全管理要求和措施。主要危害有：坍塌（塌方）和滑坡、爆破危害、机械伤害、车辆伤害、物体打击和高处坠落。1、坍塌（塌方）和滑坡露天矿边坡的危害主要是边坡的塌方和滑坡，其次是边坡表面上孤石的崩落以及边坡滚石。滑坡、崩落、滚石为边坡的主要危害。造成的原因有以下几个方面：1)地质构造因素：断层、裂隙及层理、岩溶的发育破坏了岩体的完整性，对未来露采边坡构成不利的影响2)水文地质因素：①地下水对边坡岩体具有弱化岩体强度的作用。②同时过高的地下水位对边坡表层岩体产生的浮托力过大，使得边坡体内有效应力过小，这些都不利于边坡的稳定。③地表水对边坡的冲刷，增加边坡荷重，对边坡稳定不利。④矿区内边坡基岩地层局部泥质胶结，强度相对较低，降雨入渗会软化岩土体，降低岩土体强度；⑤降雨增加边坡岩土体重和下滑力，对边坡稳定极为不利。3）开采技术因素：①台阶高度、台阶坡面角超过《金属非金属矿安全规程》和《设计》的规定。②开采作业面推进方向不合理如沿岩层倾向布置（顺层），且岩层倾角小于台阶边坡角，而未采取相应的安全措施，开采作业时其边坡容易沿岩石倾向位移下滑，造成边坡事故。③不按作业规程操作，违章作业，形成大的伞檐，易发生塌方事故。④由于非工作帮较长时间闲置又疏于管理，故可能出现截水沟泾流渗漏、潜流的长期影响造成边坡失稳。同时边坡风化时间较长也是非工作帮失稳的危险源之一。⑤矿山开采中后期时，如采场靠帮未按设计留安全平台和清扫平台，或边坡角未按设计的角度留设，或接近靠帮边坡实施爆破时，未采取控制爆破技术，爆破参数选取不合理，或边坡管理不当等，均有发生大面积滑坡的危害4）管理因素：①边坡管理工作不到位，没有专人负责边邦管理。（检查时间？）②超挖坡脚。③挖掘机械在悬浮岩块下，或在未被发现的塌陷壁下，有被推倒、埋压而发生人员伤亡和设备被毁事故的可能。安全管理要求和措施：1）矿山应有具有资质的设计单位设计的开采设计和附图。坡面角严格按照《规程》和《设计》执行；2）根据矿体地质条件选择合理的开采顺序和推进方向。3）加强矿区（采场）水害治理：各平台留设3～5‰流水坡度便于自然排水、地表构筑排水沟（国家安监总局39号令明确规定：对开采境界上方汇水影响安全的，应当设置截水沟）、矿体含水疏放、人工加固边坡（锚固、喷浆、设置防滑桩和挡土墙、注浆）。4）对采场边坡要安排专职人员进行定期观测、清理，并建立观测处理台帐；5）严格控制靠帮爆破，实施可靠的爆破工艺，控制生产作业爆破段的最大一段装药量，尽量减少爆破震动对边坡的影响；边坡上浮石要及时清理，避免造成滚石伤人；6）矿山进入初中期开采后，应对边坡的稳定性进行专项研究，选择安全合理的边坡角，留设合理的安全平台和清扫平台；2、爆破危害爆破的主要危害是：1）爆破地震波2）爆破冲击波3）爆破飞石产生的原因：1）使用不合格的爆破器材，易引起拒爆或迟爆、早爆等现象，而发生伤亡事故的可能。2）发生盲炮、瞎炮，且处理不当（打残眼）而造成爆破事故。3）因警戒不严，信号不明（应配置高音喇叭和警报器，不是口哨和口喊），安全距离不足，产生飞石和震动对采场爆破危险区域（300米以内）的民房、农网供电线路（安全距离500m）、乡村公路上的行人和车辆，以及附近的其他设施造成伤害。4）爆破前未进行爆破设计，或未根据本矿的实际情况（裂隙、溶洞、岩性硬度），选用不合适的爆破参数而引起的爆破事故。5）因不了解天气情况，而在黄昏、雷雨或大雾等不利于爆破的天气里进行爆破作业而引起爆破事故。6）采场内未设避炮设施（避炮硐室、或金属棚，39号令要求设置在警戒线以外），易造成爆破飞石伤人。7）相邻矿山间、本矿相邻采区未制定统一爆破协议、定时爆破，有可能发生意外爆破、采场滚石伤人等危害。8）采场最终靠帮爆破作业，未采取控制爆破技术，装药过多，易造成边坡失稳而滑坡危害。安全管理要求和措施：1）国家安监总局39号令明确规定：①小型露天采石场应当采用中深孔爆破，②相邻的采石场开采范围之间最小距离应当大于300米。对可能危及对方生产安全的，双方应当签订安全生产管理协议。③对于未委托具备相应资质的设计单位编制开采设计或者开采方案，以及周边300米范围内存在生产生活设施的小型露天采石场，安全生产监督管理部门不得对其进行审查和验收。④距工作台阶坡底线50米范围内不得从事碎石加工作业。⑤不得在爆破警戒范围内避炮。⑥大块矿岩应当采用机械方式进行破碎。⑦雷电高发地区应当选用非电起爆系统。2）委托有资质的爆破公司根据矿山地质条件进行爆破设计并严格按设计进行爆破作业。3）爆破作业要由具有相应资格的爆破作业人员进行，设置爆破警戒范围，实行定时爆破制度。爆破前采场所有人员撤离到爆破警界线外，设备撤离到安全地点并采取防护措施。在通往爆破地点的路口设置警示牌。4）采取控制爆破技术，严格控制爆破方向，减少爆破飞石距离。5）爆破警戒线范围之内的民房，应将民房搬迁或租赁下来。开采时应采用减量装药，松动爆破技术，且爆破体上加覆盖的方法，来确保爆破作业时的人身及建筑物的安全。装药结构连续装药间隔装药耦合装药不耦合装药正向起爆装药反向起爆装药炮孔的填塞不耦合装药的不耦合系数式中，db为炮孔直径；dc为装药直径。实践证明：K=1.5~4时，光面爆破效果最好；多用K=1.5~2.0。bdcdKddbdc光面爆破质量标准（1）周边眼半眼痕率不小于50％；（2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定；（3）岩石上应有明显的炮震裂缝。光面爆破施工效果图钻眼的要求：要达到钻眼的“平、直、齐、准”：（1）所有周边眼应彼此平行。（2）各炮眼均应垂直于工作面。（3）如果工作面不齐，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，力求所有炮眼底落在同一个横断面上。（4）开眼位置要准确，偏差值不大于30mm。6）在雷雨天、大雾天、七级以上风天、黄昏和夜晚，禁止进行露天爆破。在进行爆破作业过程中遇雷雨时应立即停止爆破作业，并迅速撤离危险区。7）起爆前必须发出明显的音响警报和视觉信号，应使危险区的人员都能听到和看到。要预先通知爆破作业时间和警戒范围，通告警戒标志和音响信号的意义：①第一次信号（即起爆预告信号）发出后，所有与起爆无关人员应立即撤到警戒危险区以外，或指定的安全地点。②第二次信号（即起爆信号）发出后，在确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，总负责人方准发出引爆指令，施爆员根据指令进行引爆。③第三次信号（即解除警戒信号），响炮后爆破警戒岗哨应坚守岗位，不准任何人进入危险区，经指定的检查人员检查确认安全后方准发出。地震波的安全防护技术露天深孔爆破，降低爆破振动最经济、最有效的办法：①增加分段数、减小最大单响药量，露天深孔爆破采用非电导爆管起爆网路，可用孔内非电导爆管微差、孔外用非电雷管接力延时。②如果单靠减小单段炮数还不能够保证爆破振动安全，应采用预裂爆破方法，在最后排与未爆区之间形成一条裂缝，即可有效阻隔40%的振动波能量向外传播。③其他方法还可采用如：选用低威力低爆速的炸药；限制一次爆破的最大药量；选用适当的炸药单耗；选择适当的装药结构；调整爆破传爆方向；改变与被保护物的方位关系；充分利用地形条件，如河沟、渠道、断层等，都有显著的隔震作用。爆破冲击波安全防护技术为了减少爆破冲击波的破坏作用，可从两方面采取措施：一是防止产生强烈的空气冲击波;二是利用各种条件来削弱已经产生了的空气冲击波。①通过合理确定爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮；②选择合理的微