第四章-露天矿山安全管理与事故预防

第四章露天矿山安全管理与事故预防安全生产方针：安全第一预防为主综合治理安全理念：以人为本安全发展一、露天矿山的主要危险和有害因素有下面几种类型:1、水灾:洪水、地下水涌入采场；洪水涌入排土场。2、火灾:电气设备、变压器，电缆沟控制室起火；汽车、材料库、油库、办公区、宿舍起火等。3、边坡滑坡、坍塌:采场工作帮、非工作帮；排土场边坡。4、机械伤害:挖掘机械、装载机械、推土机、车辆及其它机械设备启动、运转环节和部位发生机械伤害。5、电气伤害(包括雷电):露天采场和工业场地所有供、配、输、用电场所、设备及线路发生伤害。6、车辆装载运输伤害：采场装载、卸载；排土场卸载点、运输道路及转弯，交叉点发生车辆伤。7、人员滑跌、坠落:采场边坡；排土场边坡；人行横道、台阶、平台，斜梯等高出作业场所。8、拖拽、轧压、碰撞:运输车辆、装载机、推土机、挖掘机、揽线等。9、物料搬运、坠落，飞溅、物体撞击:搬运作业、运输车辆、装载机物料坠落与飞溅、运输车辆卸载地点；边坡上部物体坠落。10、粉尘:装载、运输、卸载作业；采场扬尘11、噪音:机械运转时所发出强烈噪声。二、按露天矿山常见重大事故类型对危险源(点)的分布进行分析1、坍塌事故•矿山在开采过程中，由于岩层松脱、掏采等原因均易造成山石脱落，甚至形成坍塌，导致人员伤亡。•主要危险源有：•①存在浮石、危石的采剥工作面；•②形成了伞檐、根底和空洞的采剥工作面；•③有裂隙的采剥工作面；•④可能产生塌滑的边帮；•⑤可能产生塌滑的堆料场；•⑥超过规定高度和坡度的台阶等。2、坠落事故•高陡边帮作业时，由于管理指挥不当、防护措施不力、挖掘机、推土机等机械设备在小工作台面运行、岩层剥落会引发大面积人员坠落、伤亡。•主要危险源：距离地面高度2米以上的作业；坡度超过30度的坡面作业；安全绳没有拴在牢固地点的作业；多人同时使用一条安全绳的作业；矿场内有坠入危险的钻孔、陷坑、泥浆地和水仓等区域内的作业；挖掘机等重型设备距平台边缘小于2米的地段内行驶、停留和工作等。地下存在溶洞溶腔，设备在其上行驶由于压力而产生陷落。3、排土场滑塌事故排土场滑塌的主要模式根据其受力情况及变形方式，排土场的破坏主要可分为3种类型。⑴压缩沉降变形由于新堆置的排土场为松散岩土物料，其变形主要是在自重和外载荷作用下的逐渐压实和沉降，排土场沉降变形过程随时间及压力而变化，排土初期沉降速度大，随压实和固结沉降逐渐变缓。通过观测表明：沉降过程延续数年，但在第1年沉降变形占50-70%，是产生滑坡事故的关键一年。在排土场正常压实沉降过程中，虽然变形较大，但不会滑坡，只有当变形超过极限值时才导致滑坡，一般排土场位移速度为0-25cm/d时，属压缩沉降过程，而超过25-50cm/d便可能出现滑坡，需采取安全措施。⑵失去平衡产生滑坡事故按滑坡影响条件和滑动面所处位置的不同，排土场失去平衡产生滑坡可分为以下几种形式a、排土场内部发生变形破坏：当基底岩层坚硬稳定，排弃散体透水性差，含粘土矿物多、风化程度低时，常常发生这类破坏。这类破坏往往是排土场台阶先鼓起后滑坡。b、沿排土场基底与接触面的滑坡：当排土场散体物料及基底岩层强度较大、二者的接触面存在经常发生这种滑坡。如在外排土场陡倾山坡基底表面，存在第四纪黄土、粘土等软弱层覆盖的排土场，或内排土场基底表面存在有被风化而又未清除净的松散物料时，可能产生这种滑坡模式。c、基底软弱层的滑动破坏：当承纳废石的基底岩层软弱，承载能力较小，在排土场的压力作用下可能会沿基底软弱岩层滑动，从而引起排土场滑塌。（3）产生泥石流泥石流又称山洪流或泥石洪流，是指斜坡上或沟谷中含有大量的泥、砂、石的固、液相颗粒流体，流体的体积密度一般在1.2一2.3吨/m3，泥石流是地质不良的山区的一种介于洪水和滑坡间的地质灾害现象。常在暴雨(或融雪、冰川、水体溃决)激发下产生。矿山泥石流是山地沟槽或河谷在暂时性急水流与流域内大量土石相互作用的洪流过程和现象。其特点是过程短暂、发生突然、结束迅速、复发频繁。泥石流形成必须具备3个条件：①有大量松散的岩石破坏产物（丰富的松散岩土）；②有数量足够的水体；③山地地形。三、事故危害特性及后果1、矿山发生坍塌事故，将导致大面积的山体石块剥落、石块坍落、石崖崩塌、滚落石块砸伤工作人员、作业人员被滚落石块掩埋、砸坏设备设施等，从而造成相关工作人员死亡和财产损失。2、矿山发生坠落事故，将会造成工作人员摔伤、死亡。3、排土场事故往往会产生滚石、滑坡、塌方等威胁采矿场、排土场、运输道路、耕种区。四、矿山危险源点及引起伤害的原因分析：1、边坡坍塌引发的事故主要发生在边坡，采场边坡破坏是露天矿山最常见的事故之一，边坡坍塌或岩石滚落极易造成人员伤亡和设备损坏。引发边坡破坏造成滑坡、坍塌的主要原因：①采场参数不符合设计要求或设计参数不合理；②穿越地质构造活动区域；③采场施工顺序、施工工艺不合理；④坡面角大于设计规定；⑤采场排水不畅引发滑坡、坍塌；⑥边坡检测检验和监控措施不落实；⑦自然因素影响，如地震、暴雨等。2、引发车辆伤害事故主要发生在铲装设备和运输矿车行驶在坡道或盲区，由于人员未远离，停车起步前未鸣号观察，后果往往会造成人员伤亡或财产损失。引发车辆伤害事故的主要原因：①指挥不当及管理制度不健全，装运工作协调配合失误；②多台设备、车辆在同一地段作业，其安全距离不能满足安全要求；③运输车辆超速、超载；④运输道路急转弯、坡陡处无护墙，危险路段未设警示标志；⑤雨天路滑或刹车制动失效。3、发生机械伤害的主要设备有装载机、挖掘机、车辆，使用这些设备的作业区一旦发生机械伤害可能造成人员伤亡和设备损坏。引发机械伤害的主要原因：（1）维修人员进入设备未停电、未挂“有人检修、禁止合闸”的警示牌，有人误合闸作业，造成设备的突然启动；（2）未停机就进行检修、加油、清理卫生。（3）作业人员违章或误操作；（4）机械设备维修不及时，带病运转；（5）在同一平台作业的机械设备之间安全距离不足；在不同平台作业的机械设备水平方向的安全距离不足。4、引发物体打击伤害发生的场所主要在采场工作面，其次是装矿场地和装卸运输过程中。引发物体打击伤害事故的主要原因：（1）装载机或挖掘机装卸过程中物料滚落；（2）采场坡面上浮石滚落；（3）工作帮片帮和危石掉落；（4）装载车辆时，有滚石落下；（5）采场危石未及时处理，人员在下面通过落下伤人；（6）车辆装载过满造成石块滚落下伤人；（7）运输车辆在通过弯道时石块甩落伤人；（8）上下相邻的两个工作台阶同时作业，工具或矿岩坠落（9）挖掘机铲斗有浮石，铲斗从人员上方或司机室上方经过，撞车过程中块石坠落；（10）没有明确规定清理道路上的废石的时段，在清理上部平台的道路需要倾倒废石时，未在下方道路划定警戒范围并设立警示标志，未安排专人进行警戒，致使在上部平台倾倒废石时下方道路有人员或车辆通过而发生危险；5、高处坠落主要发生在采场、工作平台、运输平台、运矿道路等地，会造成人员伤亡、设备损坏。引发高处坠落伤害事故的主要原因：（1）未按自上而下水平分层开采，而形成高陡边坡开采；（2）工人作业作业高度大于2m和坡度大于30度，装矿工工作时，未佩戴安全绳或安全绳固定不牢；（3）工作平台宽度小，人员在台上工作时由于不慎发生坠落；（4）运输平台不符合设计要求，平台宽度小，装载机或挖掘机作业时坠落。6、触电事故主要发生在各作业区、配电室。引发触电事故的主要原因：①未能执行停送电的安全组织措施和技术措施；②未办理临时用电审批手续，乱拉、乱接临时用电线路；③电气设备金属外壳没有可靠接地；④电气线路、电气设备绝缘老化破损、漏电；⑤电工作人员未经过培训，无证上岗；⑥配电箱、柜、板不符合设计要求，质量不合格，安装、布线混乱。7、火灾伤害事故主要发生在临时存放的储油场所、油浸变压器、配电室、办公场所等，火灾发生后会造成房屋烧毁、设备损坏、人员伤亡。引发火灾伤害事故的主要原因：（1）储油场所动火作业；（2）变压器严重过载；（3）配电室、电器设备过载、短路；（4）吸烟后乱丢烟头、使用电加热设备，管理混乱；（5）雷电引起的火灾等。8、断层及围岩结构变化，易发生采场边坡应力失衡，造成边坡辟帮、山体滑坡事故。暴雨易发生山洪，冲垮、淹没采场，损坏设施、设备；雨雪路滑，易发生运输事故；雷电易发生电击事故，造成人员、设备受损。地震易发生岩石移动，造成采场、建筑物破坏及人员伤亡及设施、设备损坏。五、排土场事故原因（1）排土场滑坡排土场滑坡类型分为三种：排土场内部滑坡、沿排土场与基底接触面的滑坡和沿基底软弱面的滑坡。排土场内部滑坡。基底岩层稳固，由于岩土物料的性质、排土工艺及其他外界条件（如外载荷和雨水等）所导致的排土场滑坡，其滑动面出现在边坡的不同高度。沿排土场与基底接触面的滑坡。当山坡形排土场的基底倾角较陡，排土场与基底接触面之间的抗剪强度小于排土场的物料本身的抗剪强度时，易产生沿基底接触面的滑坡。沿基底软弱面的滑坡。当排土场坐落在软弱基底上时，由于基底承载能力低而产生滑移，并牵动排土场的滑坡。(2）排土场泥石流排土场泥石流是指排土场大量松散岩土物料充水饱和后，在重力作用下沿陡坡和沟谷快速流动，形成一股能量巨大的特殊洪流。矿山泥石流多数以滑坡和坡面冲刷的形式出现，即滑坡和泥石流相伴而生，迅速转化难于截然区分，所以又可分为滑坡型泥石流和冲刷型泥石流。形成泥石流有三个基本条件：第一，泥石流区含有丰富的松散岩土；第二，地形陡峻和较大的沟床纵坡；第三，泥石流区的上中游有较大的汇水面积和充足的水源。六、事故预防措施：1、预防坍塌的措施：（1）严格按设计推荐的台阶及边坡参数施工，严禁超挖、掏底开采，严禁开采时出现台阶高度过高、安全清扫平台宽度不足等危险情况；（2）坚持从上到下进行开采，严禁在上部未剥离或剥离不到位的情况下对下部台阶进行掏底开采；（3）严格贯彻“采剥并举，剥离先行”的方针；（4）加强边坡安全管理。建立边坡维护管理机构，制定边坡管理制度，严格执行边坡到界靠帮操作规程；（5）开采境界以外及平台设置防洪、截水沟及其它排水设施。2、预防高处坠落的措施：⑴危岩边缘设立警示牌，禁止人员、设备进入；⑵加强设备管理，防护设施牢固可靠；⑶高度超过2m的平台，周围应设栏杆；平台上的孔洞应设栏杆或盖板；必要时，平台边缘应设安全防护板；⑷加强边坡管理，及时清理边坡浮石及浮土；⑸高处作业时应系安全带；⑹采场临边作业应采取相应的安全防护措施；⑺所有坑、井、沟、孔等应设置防护栏或盖板。3、预防排土场事故的措施主要分为管理措施、技术措施、工程措施管理措施是安排专人负责指挥排土和巡查，发现隐患及时整改。技术措施是除按设计要求进行排土外，还应加强监测，以排土场失稳类别为基础，根据排土场变形、破坏几何因素及生产要求来确定排土场的监测内容，主要如下:(1)土场顶面微量沉降与位移监测。如生产土场在基底倾斜条件下，土场沿基底弱面滑移前邻近基底处的土场顶面沉降与位移，永久性土场稳定状态下的沉降与位移。(2)排土场沉降与位移监测。包括永久性土场的稳定监测;生产土场在作业过程中的坡顶面沉降观测；牵引式滑坡引起的坡顶沉降与位移观测；软弱地基土场在坡脚前沿地鼓的过程观测。(3)土场坡面形态测量，指土场边坡形态，包括边坡角、台阶边坡角测量，以及不同排弃方式、排弃顺序、排弃工艺、排弃速度、料流量大小等，坡角与形态变化量测，滑坡瞬间、措施实施后的坡角与形态量测。（4）土场变形、破坏观测和记录，包括变形及破坏类别、范围、条件、时间、特征量测与记录，坡顶开裂、错动、塌陷、崩落、隆起等破坏的定时、定量观测。此外，有的还应进行地球物理量测、水文孔观测，并结合其稳定性进行状态分析，与泥石流问题相关联进行分析。工程措施主要是清基、修建拦砂坝、截洪沟和排水沟等。七、监控方式、方法：(1)边坡坍塌a采场在作业前或作业中，设专人对坡面进行安全检查，发现有裂痕或者在坡面上有浮石、危石和伞檐体可能塌落时，组织相关人员撤离到安全地点并采取安全处理措施；b采场工作帮每季度检查一次，对最终边坡角大于设计角度时，进行削坡处理，不稳定区段或是在雨后、春暖季节化冻期对边坡进行专