煤矿岩巷掘进爆破作业安全性评价.pdf

第2 0 卷第3 期 2 0 0 3 年9 月 爆破 B L A S T I N G Ⅵ I ．2 0N D3 s c u2 0 3 文章编号1 0 叭一4 8 7 x 2 0 0 3 0 3 一0 0 8 2 0 3 煤矿岩巷掘进爆破作业安全性评价 王玉杰，张惠聚 武汉理工大学．湖北武汉4 3 0 0 7 0 摘要将安奎工程学的安奎评价方法。应用到煤矿井下车场岩巷爆破掘进施工中．通过对施工过程严重 伤害潜势和控制拳平的打分评估，分析谖项作业的严重伤害可能性，并提出改进生产安全的技术措施和管理 措施．以指导岩巷掘进爆破的施工安全。 关键词堞矿岩巷；爆破掘进；安全评价 中图分类号T D2 3 51文献标识码A S a f e t yA p p r a i s a Io ft h eD e v e I O p m e n tB l a s t i n g o p e r a t i o ni nR o c kS t r a t u mi nC o a lM i n e s w A N GY 一j 谊，z } 王A N GH M i m w u h a nU n i v e r s i t yo fT e c h n 0 1 。g y ，w u h a n4 3 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h e 蛆f e t ya p p r a i s a lm e t h o do f 鞠f e t ye n g i n e e r i n gw a 8a p p l i e dt oa p p r a i s i n gt h es e r i o u s 叫u r yp o s s l _ b m t yo fd e v d o p m e n tb l a s t i n go p 盯a d o ni nr o c ks t r 且t u mi n 帆d e r g r o u n dc o a lm i n eT h r o u g hm a r k i n gt h ep o ￡e n t i a l t e n d e n c y0 ft h e3 e r i o u s 州u r ya n dt h ec o n t r 。l k dl e v d ，t h es e r i o u 8i I l j u r yp o s s i b i l i t yo ft h i so p e r a t i o ni sa m l ”e d ， a n dt h et e c h n i c a I 髓{ e t ym e a s u r e sa n dm a n a l 娜n tm e a s u 噼t oi m p m v et h es a f e t yi np r o d u c t l o na r ep u t 如r w a r d ， w m c hc a nd i r e c tt h es a f e t yo ft h ed e v e l 。p m 锄tb I a s t i n go p e r a t i o ni nr o c ks t r a t u m K e yw o r d s r o c kr o a d w a yi nc o a lm j n e ；d e v e l 印m e n tb l a s t i n g ；s a f e t ya p p r a s 幽l 1 概述 平煤集团一矿是新中国成立后我国自行设计、 施工的第一座大型煤矿。建于1 9 5 9 年，年设计产量 1 5 0 万t ，通过2 0 世纪7 0 、8 0 年代的2 次改扩建， 1 9 9 3 年以后矿井的年产量一直稳定在4 0 0 万t 左 右，经过几十年的开挖，矿井二水平即将采完，主采 水平将移至三水平 标高一5 1 7m ，矿井为低瓦斯 矿井，但部分采区按高瓦斯区管理。由于受地质条 件的影响，近年来矿井年产量有所下降，但仍保持在 年产煤3 3 0 万t 左右。为保证生产的正常接替，矿 井每年的开拓、掘进进尺都在2 ．5 万m 左右。目 收精日期2 0 0 3 一0 6 3 0 作者筒介王玉杰 1 9 s 6 一 ．男；武汉武担理工大学资源与环境工程 学院副教授 前，该矿的岩巷掘进仍采用钻爆法。 煤矿井下生产系统是一个由人一机一环境构成 的、空间极其复杂的灾害系统。由于井下空间狭小、 生产繁忙、各种巷道交错布置，并存在瓦斯等具有爆 炸性的气体，各种引发事故的因素相互关联，在时 间、空间上各种灾害可能随时随地发生，且相互影 响【lJ 。更由于井下爆破作业工序的复杂性 见图 1 ，使得和其它爆破作业相比，井下掘进爆破作业更 容易发生伤害事故。在一矿的井下岩巷掘进中，最 常进行的是甩车场的掘进，这种巷道一般长约1 5 0 m ，断面常为半圆拱形，宽x 高 36m 3 ．Om ，爆 破采用Y T 一2 4 型风钻打眼，用乳化炸药和毫秒延期 电雷管进行光面爆破，锚喷支护。为避免爆破引爆 瓦斯，根据煤矿安全规程规定最后一段电雷管的 延期总时间不得超过1 3 0m s 。甩车场需要拐弯且 万方数据 第2 0 卷第3 期 王玉杰等煤矿岩巷掘进爆破作业安全性评价 8 3 其距其它巷道较近．需跨巷爆破作业，使得影响井下 L A F 1 E 2 爆破作业安全的不确定性因素增加，而井下1 掘进又式中L 为严重伤害潜势；A 为作业性质分数；E t 为 要求爆破作业必须频繁进行，因此，对井下掘进爆破 人员、物体的动能、势能状况分数；E2 为能量种类分 作业的严重伤害可能性进行预测和评价是非常必要数。 的。 最后以控制水平来评价作业的严重伤害可能 2 岩巷掘进爆破作业严重伤害可能性评价 性 根据罗斯 R o s scw 的观点，对于像井下岩巷 爆破这类特殊的生产作业，由于使用高能量，当操作 因素方面出现问题时，就很有可能发生严重伤害事 故。因此，对此类生产作业的．严重伤害预测和评价 可借助于严重伤害潜势和操作控制因素状况来进 行【“。一般采用打分法评价某种生产的严重伤害 潜势和操作因素控制状况 表1 严重伤害可能性评价 1 作业内容概况 作业性质 1 很少做的非日常作业 非生产性作业特别危险的作业 “ 建筑施工其它 作业性质分数 能量 1 能量情况 该作业是否要求把部件、零件、机诫、材 料和 或 人员 提高降低在同一水平上移动进入 ．、有限空间连接或结合 驯 改变尺寸或形状在坑里、沟里干活 能量状况分数 2 能量种类 机械的化学的电的辐射的 能量种类分数 严重伤害潜势 4 作业性质分效 能量状况分散 能 量种类分数 操作因素控制 规程有该项作业的规定规程是通用的工 人有规程文本 审批需要焊接作业审批需要分离作业审批 需要限制进人 ，、检查表有该项作业检查表工人有检查表文本 叫 知识工人璺过充分训练工人有足够的关于 作业的知识 监督该作业每次开始前班组长检查每次作 业有班组长跟班 安全措施操作中有连锁或故障安全措施 操作因素控制分数 控制水平 6 L 。 严重伤害潜势／操作因素控制 L 。C 10 可 以接受，L 。 1 ．0 转下栏 增加的控制操作措施。当上面计算的L 。 1 ．O 时， 7 参照5 栏里的内容增补控制操作因素的措施，然后 重新计算控制水平。 L 。 ； 式中L ．为控制水平；0 为操作因素控制分数。 当计算的L 。 1 ．0 时， 发生严重伤害的可能性很大，必须采取进一步的措 施，直到L 。 1O 为止。 为了实际使用方便，整个评价过程列成表格形 式，打分参考项目如表1 所示，被评价的参数属于其 中一类则打1 分，最后累计。 2 ．1 岩巷掘进爆破作业严重伤害潜势 1 作业性质分数井下岩巷掘进爆破作业属于 危险性较高的作业；放炮后，炮烟内含有C O 、N O 、 N O 。H 2 S 、S 0 等具有毒性的气体【3J ，人员误人含有 炮烟的空间后，将会有很大的危险性，所以，作业性 质分数A 2 ； 2 能量状况分数煤矿井下作业环境是人工开 拓出来的半封闭空间，不同于地面作业，其工作场所 不断变化，作业空间受地质条件的限制，因此，巷道 断面一般较小，人员是在受限空间内进行岩巷爆破 的一系列作业；打眼时钻具要上下、左右移动，而施 工人员也要在巷道里外运动；由于存在巷道冒顶伤 人的可能性，因此，此类作业还具有在坑里、沟里作 业的性质。故能量状况分数E ． 4 ； 3 能量种类分数岩巷掘进时，钻孔一般用风钻 一利用机械能；爆破时用炸药一利用化学能；利用局 部扇风机进行通风时需要电能；井下空气中含有矿 尘和有害气体的污染 爆破后的炮烟 ；由于一矿开 采水平较深，因此，岩体内还存在较大的弹性势能。 故能量种类分数E 2 5 ； 4 根据以上分析，岩巷爆破作业的严重伤害潜 势为L 1 1 。 2 ．2 岩巷掘进爆破作业操作因素控制 平煤集团一矿是一座大型现代化矿井，经过几 十年的生产，在管理上已建立了一套较为完善的规 章制度矿上有专门负责检查、监督生产的安全检查 科，有检查员在各作业地点巡回检查；井下每项工程 施工都必须有经过有关业务部『】审批的作业规程； 并在开工前向每个施工人员贯彻到位；建立了矿、 万方数据 爆破 区、队三级安全教育体系，对掘进工等诸工种人员均 进行了专门的安全知识及技能培训，只有取得合格 证者才能上岗作业。其中爆破工由集团公司安全培 训中心培训，合格者颁发特种作业人员上岗证，保证 了工人受过专门的训练并具有足够的专业知识；建 立了群众性安全网，实行群防群治；为保证安垒，每 次爆破作业时都实行“一炮三检” 装药前、爆破前、 爆破后检查瓦斯含量 和“三人连锁”放炮制，放炮 时，班组长、爆破工和瓦斯检查员必须自始至终地参 加爆破工作的全过程，并实行换牌制；处理瞎炮时， 严格按煤矿安全规程规定执行。故操作控制因素 o 9 。 图1岩巷掘进爆破作业工序流程图 2 ．3 岩巷掘进爆破作业的控制水平 根据以上分析，岩巷掘进爆破作业的控制水平 L 。 L ／O 1 ．2 2 岩巷掘进爆破作业的控制水平大于1 ．0 ，表明 此项作业有较高的发生严重伤害事故的可能性，应 该增加控制操作因素的措施。 2 ．4 建议增加的安全措施 井下安全事故，多是由职工“三违”造成的，根据 安全心理学研究中对“三违”人员的心理分析”o J ， 可从教育、管理、技术等方面来控制事故的发生，建 议增补如下具体措施 1 矿、区、队的三级安全教育体系，均要加大安 全教育力度，以提高职工的安全意识和安全技术水 平。 2 针对甩车场施工的特殊性，在作业规程中要 充分考虑影响爆破施工安全的各种因素，并采取有 针对性的措施。特别是在巷道布置较复杂的区域进 行爆破作业时．技术员要现场标定警戒位置．并指派 责任心强的职工担任警戒。 3 作业规程除了向每个施工人员贯彻外，还要 进行考试，合格者方能上岗作业。 4 施工队必须作好日常的自检．开拓区、开拓 科、安检科也要加大检查力度，除了组织定期的安令 大检查外，还要组织不定期的突击检查。 5 班前会不能只布置生产任务而不说安全或少 说安全，要充分利用班前会对职工进行安全教育，使 职工在思想上警钟长鸣。 6 每个班布置任务要适量，不能为赶进度而增 加工作量，以防因时间紧而使工人违章作业。 7 完善群众性安全网，充分发挥群众安全监督 员 群监员 的作用，实行群防群治。 8 对违章作业人员不仅要对其进行脱产教育， 还要加大对其的惩罚力度，从经济利益方面来制止 违章现象的发生。 采取以上8 项增补措施后，操作因素控制分数 由9 增加到1 7 ，改进后的控制水平．L 。 L ／D 0 ．6 5 1 ．0 ，可必减少伤害事故发生的可能性。 3结论 采用安全工程学的安垒评价方法，可以方便地 对具有危险的各种施工作业的安全性作出评价，从 而可以事先发现安全管理及技术方面的不足，以便 采取有效的措施来保证作业安全。 参考文献 [ 1 ] 施式亮，王海桥．矿井安全非线性动力学评价[ M ] 北 京煤炭工业出版社，2 0 0 1 ．3 3 [ 2 ] 陈宝智安全原理[ M ] 北京冶金工业出版社，1 9 9 5 2 8 ～3 4 ． 【3 ] 王秉杈，左树勋，栾昌才．采矿工业卫生学【M 】徐州 中国矿业大学出版社．1 9 9 1 ．9 6 ～1 0 1 ， [ 4 ]昌荣旗，谷金伦．拽析“三违”人员行为的心态、规律及 对策[ J ] ．矿业安全与环保，2 0 0 2 ．2 9 6 1 5 ～1 8 [ 5 ] 陈士俊安全心理学[ M ] ．天津天津大学出版杜， 1 9 9 91 8 3 ～1 9 0 ． 万方数据