新罗区露天矿山灾害特点与防治技术研究.pdf

第 19 卷 第 4 期 2011 年 8月 安 徽建筑工业学院学报 自然科学版 Journal of Anhui Institute of Architecture 2. 龙岩学院资源工程学院, 龙岩 364012 摘 要 统计了新罗区露天矿山在 2003 2009 年间发生的灾害情况, 总结出新罗区露天矿山的灾害特点, 从 技术角度对灾害原因进行分析, 提出防治灾害的技术办法, 为新罗区露天矿山安全生产提供必要的技术支持。 关键词 露天矿山; 灾害特点; 技术原因; 防治办法 中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1006 -45402011 04 -051 -03 Investigation of the disaster character of the open pit mine in Xinluo district and the control mechanism WANG De -yuan1, GUO Yu -sen2, HE Biao -qing2 1. District, Longyan City, Fujian Administration of Work Safety Law 364000; 2. School of Resource Engineering, Longyan College, Longyan 364012 Abstract Statistics Silla zone open pit mine in 2003 to 2009 occurred in disaster situations, summed up the new Law District open pit mine disaster characteristics, from a technical point of view of disaster cause analysis, disaster prevention technical solutions for the new Law District open pit mine safety provide the necessary technical support. Key words Open pit mine; Disaster Characteristics; T echnical reasons; Control Measures 1 前 言 众所周知, 与地下开采相比, 露天开采先天安 全条件较好, 一般情况下, 露天矿山比地下矿山发 生安全事故的概率要低[ 1], 但是, 露天开采也存在 安全风险。与地下矿山一样, 露天矿山也可能发 生灾害, 露天矿山灾害也有一定的规律特点。下 面就结合新罗区露天矿山 2003 年以来发生的安 全事故情况, 总结其规律特点, 分析原因, 并研究 其防治技术。 2 新罗区露天矿山的灾害特点 新罗区范围内煤矿均为井工开采, 非煤矿山 有露天和井工两种开采方式。2003 2009 年, 新 罗区非煤矿山数量与规模变化不大, 至 2009 年, 新罗区共有非煤矿山采矿证 141 本, 其中 石灰石 矿山 60 本 地下矿山 50 本, 露天矿山 10 本 , 基 建石矿山 52 本 地下 11 本, 露天 41 本 , 金属矿 山 18 本, 粘土、 地热等其它矿山 11 本。除三德兴 中甲石灰石矿和东宝山石灰石矿为大型矿山, 其 它都为中小型矿山。 2003 年开始, 矿产品价格不断上升, 非煤矿 山加快发展, 非煤矿山矿产品产量增长明显。新 罗区非煤矿山行业管理部门非常重视矿山安全管 理, 安全状况逐年好转, 但还发生不少灾害事故。 统计新罗区非煤矿山 2003 2009 年发生的死亡 事故 见表 1 , 2003 年至 2009 年期间, 新罗区非 煤矿山共发生死亡事故 37 起, 死亡 44 人, 其中 露天矿山 18 起、 死亡 22 人, 地下矿山 19 起、 死亡 22 人。露天矿山死亡事故均发现在石灰石矿山 和基建石矿山, 其中石灰石矿山 6 起、 死亡 6 人, 基建石矿山 12 起、 死亡 16 人。另三德兴石灰石 露天矿山排土场发生大型滑坡导致巨大经济 损失。 新罗区露天矿山灾害有以下特点 1 参见表 1, 从 2003 至 2009 年, 新罗区非 煤矿山安全状况逐年向好。但是, 新罗区非煤矿 山中露天矿山与地下矿山个数约各占 50 , 露天 矿山发生事故 18 起、 死亡 22 人, 地下矿山发生事 故 19 起、 死亡 22 人, 两者发生事故的起数和人数 也约各占 50。从开采方式角度来看, 这是不太 正常的, 正常情况下, 露天开采先天安全条件好, 发生事故应当少很多。 2 新罗区非煤露天矿山大多为基建石矿山 和石灰石矿山。参见表 2, 按事故发生原因, 露天 矿山事故有坍塌、 坠落、 物体打击、 滑坡、 放炮和机 械伤害六种类型, 其中发生频率最高的是坍塌类 事故, 起数占 38 9, 死亡人数占 40 9, 次之的 是坠落 类事故, 起数占 222, 死 亡人 数占 18 2, 其它几种事故发生概率相当。这与国内 其它地区露天矿山灾害情况类似。 3 表 2 还体现出, 发生的事故中除 1 起滑 坡事故引起 3 人死亡为较大事故外, 其它均为 1 2 人/ 起的一般事故, 另三德兴石灰石露天 矿山排土场发生大型滑坡导致巨大经济损失。 这说明新罗区露天矿山灾害以一般事故为主, 但滑坡是比较可能造成较大、 大型灾害, 应重 点防治。 表 1 新罗区非煤矿山死亡事故统计 2003 2009 年度2003200420052006200720082009合计百分比 露天起数35332021848 6 矿山人数36362022250 地下起数53621201951 4 矿山人数54622302250 合计 起数889532237100 人数8109843244100 表 2 新罗区露天矿山死亡事故原因分析统计表 2003 2009 类别 坍塌坠落物体打击滑坡放炮机械伤害合计 起数人数起数人数起数人数起数人数起数人数起数人数起数人数 累计7944221322221822 百分比38 9 40 9 22 2 182 11 19 15 613 6 11 19 111 19 1100100 3 露天矿山灾害技术原因分析 引发事故的因素很多, 有技术上的原因, 也有 管理上的原因 [ 2] , 以下从工艺技术角度对露天矿 山灾害原因进行分析。 3 1 台阶设置不规范 台阶要素主要包括台阶高度、 台阶宽度和台 阶坡面角,金属非金属矿山安全规程和小型露 天采石场安全暂行规定对台阶要素要求都作了 规定。目前, 新罗区还有不少非煤露天矿山台阶 高度、 台阶坡面角不符合要求, 台阶高度超过 20m, 台阶坡面角在 800以上。台阶太高使上部 危石处理难度加大, 也使坠落事故增多。台阶坡 面角太大, 岩壁陡峭, 上部危石容易坍落, 必然使 物体打击事故增多。 3 2 开采工艺与开采顺序不当 由于业主片面追求采矿成本降低, 为充分利 用重力落矿, 新罗区中小型露天矿山实际开采中, 许多还是采用在高台阶中下部浅孔爆破工艺。这 种下部矿体先爆, 上部矿体利用重力下落以达开 采目的的工艺, 破坏正常开采顺序, 也必然导致台 阶坍塌事故发生概率大增。 掏采、 一面墙是上述两个因素同时存在 造成的典型现象, 这在新罗区中小型露天矿山中 还存在不少。 3 3 排水系统与排土工艺不符合要求 十个滑坡九个水, 形象说明滑坡事故的发 生主要是水的作用所致 [ 3] 。露天矿山采场和排土 场均有可能发生滑坡。新罗区属亚热带季风气 候, 年降雨量大, 采场排水系统不完善, 地表水进 52安徽建筑工业学院学报 自然科学版 第 19 卷 入采场台阶上部岩体浸润, 台阶坡面角又大, 导致 采场滑坡事故的发生。排土场排水系统不完善, 排土工艺又不符合要求, 导致排土场滑坡事故的 发生。 3 4 爆破工艺不科学 许多矿山在采矿作业中不能科学布置孔网参 数, 炮孔排距、 间距过大, 每孔装药量过大, 导致大 块率提高, 二次破碎增多, 导致飞石伤人事故的 发生。 3 5 露天开采设备落后 许多中小型矿山设计采用高台阶爆破作业, 放炮后在台阶中上部形成危石、 浮石, 甚至伞檐, 由于没有配备合适的设备进行高处作业, 只能系 安全绳人工处理, 有些甚至不进行处理, 导致事故 增多。 4 露天矿山灾害防治办法 从新罗区露天矿山安全灾害特点和灾害原因 分析可以看出, 必须加强露天矿山的安全管理, 加 大技术管理力度, 促使安全状况不断好转。 4 1 推行合理的先进的采矿技术 合理的先进的采矿技术是指适合矿山实际的 采矿技术, 根据露天矿山规模大小, 可以分三种情 况进行。 1 技术力量、 资金实力雄厚的大型露天矿 山, 推行正规化台阶分层开采; 2 中小型露天矿山推行潜孔钻中深孔爆破 简易台阶开采; 3 对于地质条件复杂、 开采规模较小的露天 矿山, 推行浅孔排炮安全平台开采。 4 2 合理确定有关要素 合适的生产要素是矿山实现规范化开采的基 础, 也是安全生产的基本保证。生产台阶高度、 角 度、 最小工作平台宽度、 最小工作线长度等要素的 确定以及生产工作面的布置等, 均与安全生产息 息相关, 应认真针对矿山具体情况及有关规范 而定。 矿山开采终了境界位置及边帮结构的合理确 定, 除了事关当前安全生产以外, 还关系到边坡的 长期稳定。矿山开采终了帮坡角的大小要根据边 坡比高、 岩石物理力学性能、 水文地质条件及矿山 形态等情况确定。 4 3 搞好排弃场建设 建设排弃场时首先应从地形地质条件、 水 文地质条件、 工程地质条件及周边环境等情况 入手, 或避开不利因素, 选择最合适的场址, 或 适当改造有关条件, 以使之适应实际需要。使 用中要采取适当的防护措施并加强管理, 如设 立截水沟, 建立为石坝、 拦泥坝等配套设施, 以 进一步增强排弃场的稳定性, 防止泥土流失及 其它灾害的发生。 5 结束语 露天矿山安全风险还很大, 做好露天矿山的 安全工作是一项长期而艰巨的任务。露天矿山的 安全工作中, 要结合矿山实际情况, 搞清矿山灾害 特点, 认真分析灾害原因, 实施合理的先进的生产 技术, 严格执行规程规范, 以获得更好的安全效益 和经济效益。 参考文献 1 王福成, 陈宝智. 安全工程概论[ M]. 北京 煤炭工业出 版社, 2002. 2 姜福兴. 矿山压力及其控制[M] . 北京 煤炭工业出版 社, 2004. 3 采矿手册 4[M] . 北京 冶金工业出版社. 2006, 53第 4 期 王德元, 等 新罗区露天矿山灾害特点与防治技术研究