矿山安全开采管理研究（精选10篇）
矿山安全开采管理研究 第1篇
关键词：安全生产,矿产资源,采空区治理,残矿开采
1 前言
广西高峰矿业有限责任公司 (简称“高峰公司”) 100号矿体是世界罕见的高经济价值多金属矿床。前期民窿破坏了矿床开采支撑体系, 多次发生大规模冒落, 高价值矿石被埋压在冒落的散体中。矿山生产系统受损严重, 对生产安全形成了极大危害, 高峰矿区新洲塌陷区于1997年被列为“全国第三大特大事故隐患区”。2001年7月17日, 震惊国内外的南丹“7.17”特大透水事故就发生在该事故隐患区的深部。南丹“7.17”事故发生后, 各级政府部门对大厂矿区矿业秩序加大力度彻底整治, 取缔了所有非法开采企业, 矿区矿业秩序逐步恢复正常。整个大厂矿区仅保留铜坑锡矿和高峰公司两个开采主体, 这对高峰公司来说是难得的发展机遇, 然而, 南丹“7.17”事故之后仅9个月时间2002年4月, 高峰公司又连续发生“4.17”重大伤亡事故 (3死1伤) 和“4.20”局部采空区地压事故, 导致高峰公司全面停产。
鉴于高峰矿区100号矿体开采区存在严重事故隐患, 2002年广西壮族自治区人民政府决定对100号矿体实施事故隐患治理和闭坑 (永久性封闭) 处理。高峰公司在对100号矿体实施闭坑过程中, 在对100号矿体进行安全隐患治理的同时, 对100号矿体的残矿资源进行了调查和抢救性回收, 并为其下部的105号矿体和相邻的100-1、100-2等矿体的开发创造安全条件。通过开展残矿资源安全开采技术研究, 实现安全隐患治理措施与残矿安全回采工程施工有机结合, 经济合理安全地回收了100号矿体的残矿资源。
2 残矿资源调查与经济价值评估
由于民窿多年的盗采与破坏, 100号矿体上部埋藏较浅的101、102、103、106号等小矿体已基本被盗采破坏殆尽。100号矿体被挖得千疮百孔。截止2001年底, 高峰公司累计生产探矿探明100号矿体 (540m水平至-79m水平标高范围) 矿石量B+C级万t。高峰公司累计开采100号矿体万t, 民窿抢采及破坏损失的100号矿体的矿量约万t。
2.1 残矿资源量与经济价值
2002年, 高峰公司资源保有储量为: (1) 100号矿体保有储量 (全部为残矿) 万t; (2) 在100号矿体上盘与100号矿体平行产出的100-1、100-2号矿体万t; (3) 100号矿体南侧礁灰岩中的Ⅰ-Ⅶ号零星小矿体共万t; (4) 浅部氧化破碎带中1号矿体原探明地质储量万t, 但由于该矿体靠近地表, 已有民窿开采多年, 预计剩余可采资源仅为25%左右。按2003年度100号矿体原矿价格测算, 100号矿体保有残矿总经济价值约为5.5亿元。
2.2 100号矿体残矿资源主要分布情况
200m水平以上残矿主要分布在6#A盲斜井顶板及5A盲斜井顶板, 矿量约1700t。
110m至200m水平残矿主要分布在190m水平顶板、150m水平中部顶板、150m水平7#A盲斜井附近顶板、150m水平3#盲斜井顶板等7个地方, 共有矿量15690t。
0m～110m水平的残矿分布:50～70m标高段残矿主要分布在50m东端上盘、50m西端采场、50m岩墙东边附近、5#70m采场底板、7#70m顶板、7#90m采场, 矿量合计76000t。73m至100m水平之间, 矿量为14311t。
0m～-79m水平:该段预计残矿矿量超过16万t。其中-50m～0m水平有2.3万t, -79m至-50m水平有13.7万t。
2.3 100号矿体残矿赋存状态及开采技术条件
(1) 已治理或基本治理完毕区段:200m水平以上区段, 采空区及矿山隐患的治理工程已完成。采空区进行了充填并封闭了进入该区段的通道。该区段内残矿量很少, 约为1700t, 分散赋存在200m～500m水平之间, 一般厚度<1.0m, 最大残留矿体矿量<400t。残留矿体周围大多被松散废石充填体充填。回收这部分矿石的经济性和安全性都较差, 因而, 这一部分矿石大多作为永久损失不予回采。
110m～200m区段:基本治理完毕。该区段内赋存残矿15690t。
(2) 采空区基本查明, 大部已分治理, 待进一步完善区段:这一区段为0m～110m水平。该区段赋存残矿10.03万t。
(3) 采空区基本查明, 已部分治理区段:0m～-79m水平区段, 该段采空区已基本查明。此区段是重点治理区域。该区段赋存残矿16万t。
2.4 100号矿体残矿资源回采的必要性
(1) 为闭坑的实施创造重要条件
对100号矿体安全隐患治理, 将为其下部的105号矿体和相邻的100-1、100-2等矿体的开发提供安全保障。
矿产资源具有有限性和不可再生性。矿产资源是在地球的几十亿年漫长演变过程中, 经过各种地质作用后富集起来的, 一旦被开采后, 在人类历史的相对短暂时期内, 绝大多数不可再生。换言之, 矿产资源只能越用越少, 特别是那些优质、易探、易采的矿床已日益匮乏。为此, 解决矿产资源日趋不足的问题, 只有“开源与节流”并重, 把节约放在首位, 走资源节约型可持续发展之路。
“开源”即扩大矿物原料来源, 包括找新的, 用贫矿, 开发潜在的, 人造代用等。“节流”即千方百计地改善利用矿产资源的技术水平, 使有限的矿产资源得到最大限度地充分合理地利用。包括改进、改革采矿方法、提高选矿、冶炼的工艺技术水平、努力探索综合回收、综合利用的新方法、新工艺、新技术、搞好尾矿的综合利用, 变废为宝等物尽其用的各种途径, 使矿产资源非正常人为损失减少至最低限度, 以适应现代化建设对矿产品日益增长的需求。
总之, 最大限度地、经济合理地回收利用矿产资源是资源开发的基本原则。为此, 在国家“矿产资源法”和“矿产资源监督管理暂行办法”中都明确强调对资源开采的“统一规划、综合利用、防止浪费”、“矿山必须按设计进行开采, 不准任意丢掉矿体。对开采应当加强监督检查, 严防不应有的损失”、“地下开采的中段 (水平) 或露天采矿场内尚有未采出的保有矿产储量, 未经地质测量机构检查验收或 (储量) 报销申请尚未批准之前, 不准擅自废除坑道”。
在实施100号矿体闭坑过程中, 残矿的回收工作应作为其必要的一道程序。
(2) 防止闭坑后的纷争和安全事故隐患
高峰公司100号矿体属于特富矿体, 富含锡、锌、铅、锑、银等多种有价金属, 其资源丰度不仅在我国仅有, 而且在世界上也是极其少见的。该项目生产的各种精矿产品, 都是目前我国生产锡、锌、铅、锑等冶炼产品紧缺的主要原料产品。残矿的回收对矿山在100号矿体治理过程中维持正常运转具有重要作用。由于残余矿石的存在, 财富的强大诱惑力仍然是以后因外来团伙偷矿引发纠纷和安全灾祸的隐患。
(3) 为下部105号矿体的详查及开采创造条件
高峰公司生产探矿和105号矿体现状调查工作表明, 105号矿体是100号矿体在深部的延续, 而且105号矿体和100号矿体的民采空区局部已经相互连通。要进行105号矿体的开发, 必须对位于其上部的100号矿体采空区进行安全隐患治理。
3 矿山事故隐患排查与安全风险评价
3.1 地质概况
高峰矿区位于大厂矿田南段, 主要矿体为100号矿体。矿区出露地层主要为中泥盆统纳标组 (D21) 生物礁灰岩, 其周边出露有中泥盆统罗富组 (D22) , 上泥盆统榴江组 (D31) 、五指山组 (D32) 和同车江组 (D33) 不纯碳酸盐岩、碎屑岩夹碳酸盐岩。从区域上看, 由挤压作用形成的北西向褶皱和断裂构造是本区的主要构造, 南北向和北东向张性断裂为次级构造。以上三组断裂构造在矿区表现不强烈。
矿区构造主要由长坡、巴里、龙头山倒转背斜及北西向逆掩断层组成, 并被北东向断层错动或南北向断层穿插, 形成网格状构造特征。
背斜, 轴向340°, 背斜西翼陡, 东翼缓, 两翼不对称, 轴面向北东倾斜。
逆掩断层, 走向330°～340°。是倒转背斜稍后伴生产物, 属成矿前断层, 被石英、方解石充填, 断层泥及破碎角砾明显。
北东向断层, 走向60°～85°, 有倾向南东的, 也有倾向北西的, 倾角50°～85°, 属张扭性, 常错切北西断层, 成网格状的交汇特点。
层间接触带, 主要是指生物礁灰岩顶部D22黑色灰页岩与D21生物礁灰岩的接触面, 接触面分布范围广, 破碎严重。
矿区岩浆活动弱, 主要形成规模不大的中酸性岩脉。
100号矿体赋存于泥盆系中统 (D21) 生物礁灰岩中, 是一个埋藏较深的陡倾斜-缓倾斜的不规则脉状盲矿体, 赋存最高标高为690m, 分布范围在48线至66线间, 呈南高北低, 西高东低的特点, 矿体走向长度200～300m, 厚度3.35～46m, 侧伏方向延伸超过1200m以上。矿体平面投影呈马蹄状, 走向从上至下由近东西向北北西向总体向北北西突出的弧形弯曲状--南东向--近南北向。
100号矿体主要有用组份是锡、铅、锌、锑, 其次是硫、砷、银、铟、镉等。主要金属矿物有:锡石、铁闪锌矿、磁黄铁矿、脆硫锑铅矿、毒砂、黄铁矿等。脉石矿物有石英、方解石、萤石、炭质沥青等, 矿石多为致密块状矿石, 且坚硬稳定性亦良好, 仅在局部断裂接触较破碎外, 其余均稳固。
矿体围岩为生物礁灰岩, 组分单一, 几乎全由方解石组成, 其CaO平均含量54.5% (215队勘探报告数据) , 接近方解石的CaO理论值56.03%, 矿体与围岩之间界线清楚, 接触界线弯曲不平。围岩层理不发育, 岩性具有较强的韧性, 裂隙发育属中等, 稳定性良好。
矿区内出露的岩浆岩为花岗斑岩, 呈岩脉产出, 南北走向, 厚度一般几米至十几米, 为成矿期后的岩脉, 表现为切断矿体。
(1) 工程地质条件
(1) 矿石结构
围岩由巨厚层状的生物礁灰岩组成, 岩 (矿) 体总体为整体结构, 仅局部岩体可划归为块状结构。
整体结构岩 (矿) 体:这是矿体采区内的主要结构类型。岩 (矿) 中层理、断裂、节理均不发育, 结构面以构造裂隙为主。裂隙微小, 延长不大, 多为紧闭状, 密度不大, 而张性细小裂隙又为方解石脉充填胶结而愈合。仅在礁灰岩中局部地段和矿体与围岩之间见层理构造。
块状结构岩体:发育于50线-70m标高平巷口 (7D斜井底处) 的礁灰岩中, 结构面主要为北东向张裂带, 断裂带宽度约为20～30m, 主断裂面产状135°<63°。上、下两盘断距约2m, 延长具一定规模。
(2) 岩性及岩体结构影响
采区围岩为生物礁灰岩, 岩体结构完整, 岩石抗压强度58～90.1MPa;硐室围岩中未见有易软化岩石, 皆为软化系数较小的不软化岩石。
(3) 矿坑积水与地下水对硐室围岩稳定性的影响
100号矿体采区的平硐、斜井、采空区等人工硐室曾经受了矿坑积水较长时间的浸泡和地下水的作用, 但经疏干后的现场调查认为, 水的浸泡作用对岩石的强度影响不大。
(4) 岩溶发育情况
矿区浅部岩溶发育较强烈, 深部岩溶发育较弱。一般埋深大于200m (+500m标高以下) 时, 岩溶发育很微弱。在个别地带见有2～3处渗、滴水的小溶孔或溶蚀裂隙。以前在施工中也从未遇到过岩溶区常见的溶洞突泥等问题。
(5) 工程因素
由于采区围岩岩体结构完整, 构造裂隙和岩溶发育均微弱, 硐室稳定程度较高。除极个别破碎部位外, 绝大部分巷道不需支护。虽然采区延深较大, 但从未发生岩爆现象, 表明区内目前地应力作用并不很强烈。由于采空区结构复杂, 规模较大, 开采中局部巷道之间及巷道与空区之间距离较近的部位应进行适当工程处理。
综上所述, 100号矿体的围岩岩石强度较高, 水浸对岩石强度影响不大, 构造和岩溶均不发育, 岩体结构完整, 地应力作用不大, 巷道围岩较稳定, 工程地质条件较好。
(2) 水文地质条件
矿区水文地质属于第三类第二型, 即溶洞溶蚀裂隙为主, 直接充水的水文地质条件, 中等的岩溶充水矿床。
矿区构造及富水性:背斜富水性较差;逆掩断层, 属成矿前断层, 被石英、方解石充填, 断层泥及破碎角砾明显, 可起导水贯通作用;北东向断层, 属张扭性, 常错切北西断层, 成网格状的交汇特点, 在交汇处是有利的富水构造部位;层间接触带, 接触面分布范围广, 破碎严重, 是地下水储藏的有利空间。
生物礁灰岩充水因素及补给源:主要是大气降水。矿区常年降雨量在1500～2000mm。这些雨水汇至沟谷形成小溪, 流经礁灰岩裸露区 (裸露区面积为0.24km2) , 或通过溶洞、溶槽、溶蚀漏斗, 含矿破碎带等渗入;或是从地下开采形成的地面塌陷、裂缝等渗入补给;其次是矿区生产及居民生活废水通过各种构造渗入补给。
地层含水特征:据资料显示, 生物礁灰岩的岩溶率为0.36%, 渗透系数为0.5167m/d, 单位涌水量为0.8469l/s.m。可看出生物礁灰岩富水性强, 渗透性能好, 是矿区主要含水层和岩溶发育地层。
100号矿体大部分埋藏于当地侵蚀基准面以下, 地表小溪对矿坑充水无大的影响, 主要充水含水层为生物礁灰岩。
根据钻孔资料, 生物礁灰岩为一个呈北西向延长的椭圆形的宝塔礁, 中部厚, 向四周逐渐变薄的穹丘体。礁灰岩被相对隔水的泥灰岩, 页岩覆盖, 出露面积仅0.24平方公里, 处于一个较封闭的环境中。礁体富水性极不均匀, 大的涌水和淋水多在断裂和裂隙中。岩溶在500m标高以上较发育, 350～500m标高为中等发育, 随深度增加而逐渐减弱。含水裂隙发育段主要在200m水平以上, 目前这些含水裂隙含水减少, 或已干枯。200m水平以下裂隙不发育, 高峰公司开拓系统内未遇到大的含水裂隙。
矿坑地下水的主要补给源是大气降雨, 大气降雨通过生物礁灰岩裸露区及巴里-龙头山的崩塌、塌陷区渗入地下, 补给矿坑。其次为大量民窿巷道的排水排入100号矿体开采区, 再次是矿区生产及居民生活废水通过各种构造渗入补给。据200m水平观测, 目前井下涌水量仅150～200m3/h, 因此, 深部开拓中地下涌水不会成为主要影响因素。地下水隐患主要来自采空区及民窿巷道积水。
原高峰锡矿开发100号矿体之初, 探采斜井、通风斜井以及竖井等施工受礁灰岩中高压岩溶水涌水的影响, 工程进展十分缓慢。1991年, 100号矿体地下水的防治技术研究列入了国家“八五”攻关项目, 作为《100号矿体开采技术研究》专题之子题, 开展了《大厂100号矿体地下水防治技术研究》。该课题紧密结合矿山建设实际, 通过对矿床水文地质条件的分析研究, 采取放水降压、仪器探测与构造分析预报、辅以探水注浆等综合防治水措施, 在地下水预报及防治方面取得了一整套切合矿山实际的地下水防治方法, 收到明显的效果, 也为之后地下水防治积累了宝贵的经验。
高峰公司历年坑内涌水量观测情况 (200m水平观测地点) 参见图1, 2002年以后井下涌水量增加主要是由于南丹“7.17”事故后民窿被取缔而停止了井下排水所造成, 现阶段涌水量无明显增长。
3.2 安全技术条件
通过历年来特别是近年对空区的充填治理、密闭和探测, 已取得较好的治理效果。由于民采全部被依法取缔, 排除了多年来民采对高峰公司井下安全生产的干扰和威胁。民采所形成的采空区分布情况基本查明, 大部分空区进行了充填治理, 大的地压活动威胁得到了控制, 但局部的空区冒落隐患仍然存在。经过探查和深部排水, 基本消除了人工水体的威胁。但残矿回采过程中, 还必须执行超前探水制度等措施。
经过多年的建设, 高峰公司形成了比较完善的矿山生产系统。高峰公司200m中段以上采用斜井、斜坡道、竖井联合开拓, 200m中段以下采用盲斜井、斜坡道开拓。井下运输、提升、通风、排水、充填、供电、供风等系统状况良好。对100号矿体空区等隐患采取综合治理措施后, 取得了良好效果, 矿山安全生产与管理体系完善, 具备了开采残矿的基本技术条件。
3.3 存在的危险危害因素及主要安全风险
根据《广西壮族自治区河池地区南丹大厂矿区安全生产现状评估报告》和国家安全生产监督管理局安全生产科学技术研究中心对高峰公司的安全生产现状评价结论:根据对矿体赋存形态的分析, 100号矿体目前保有的可采矿量主要集中在-79m～200m水平范围, 其中50m～150m水平区段是矿体形态变化的转折部位, 也是应力集中的部位, 是生产安全隐患整治的关键区域。其中, -50m～-79m水平, 这一区域是105号矿体的顶部, 受到了非法无序采矿的严重破坏, 存在发生局部地压灾害的安全隐患。根据矿山实际情况, 前期井下主要的事故隐患为采空区坍塌、陷落和采场冒顶等。
针对高峰100号矿体的复杂开采情况, 首先要进行事故隐患的治理, 控制大规模地压活动的发生是进行残矿回采的必要条件。在隐患治理与残矿回采施工中存在的主要危险危害因素有地压灾害、坍塌、冒顶和松石伤害、水害、局部突水和淹溺危害、爆破伤害、机械伤害、车辆伤害、触电、高处坠落、窒息和中毒、粉尘危害、噪声危害和振动危害等, 针对各种危害和事故隐患, 尤其是地压类和透水类事故隐患, 必须采取相应的安全技术措施。
4 矿山安全整治达标与企业管理提升
4.1 高峰公司安全生产管理现状
高峰公司开采的100号矿体是一个世界上少见的特大特富锡、铅、锌和锑多金属矿体。矿区水文地质条件简单到中等, 矿体和围岩稳固性好, 具有良好的矿床开发条件, 如果严格遵照科学规划和原定的设计进行开采, 有可能成为我国现代化坑内开采矿山的典范。不幸的是, 自1986年以来, 大量非法采矿主纷纷涌入合法采矿权人采矿权所属范围, 严重影响了合法采权人的正常生产秩序。尤其是对高峰矿区滥采乱挖, 导致特富的100号矿体千疮百孔, 在短短几年内就被抢掠一空, 使矿体总体稳定性受到急剧破坏, 井下地压、透水事故随时可能发生, 开采条件非常恶劣。可以肯定地说, 南丹“7.17”事故和高峰公司“4.17”和“4.20”事故, 主要是民窿长期以来乱采滥挖埋下的安全隐患祸根。但高峰公司的安全生产管理也有不规范、不到位的地方, 即由于井下安全条件太复杂、事故隐患严重, 高峰公司的生产管理还来不及走上正轨。血的代价告诉我们:只有抓好安全生产, 企业才能长期稳定发展, 才能给社会造福。痛定思痛, 面对现实, 高峰公司的领导进行了脱胎换骨的反思, 一致认为:安全是高峰公司生存和发展的基础, 推行规范化管理是高峰公司长治久安的基石。
4.2 矿山安全整治与企业管理提升目标
惨痛的教训促使高峰公司领导层理清了思路:一是要搞好安全生产, 必须先全面治理事故隐患, 不能再拖下去了;二是政府要求高峰公司停产整顿, 虽然有主观因素, 但是, 也确实有其现实必要性;三是要主动高起点、严要求地把停产整顿工作当成一次认真的脱胎换骨的休整, 要触及灵魂, 全方位、全系统地进行安全整风活动, 要把矿山安全整治达标与企业管理提升有机结合起来, 并通过这次安全整治顺势打造停产整顿矿山企业安全整治达标品牌。面对重重困难和考验, 高峰公司制定了矿山安全整治达标和企业管理提升的具体措施和要点:
(1) 抓安全必须先抓企业基础管理工作。基础管理工作搞好了, 各项工作才能够环环相扣, 安全生产才有保障, 企业才能够长治久安。
(2) 抓安全教育培训的同时必须抓好员工综合素质教育培训, 培养员工强烈的遵章守纪意识和良好的按章办事习惯。
(3) 坚持“安全检查+确认制”, 并常抓不懈地贯穿于所有生产作业活动中。“安全确认”可分为“三级确认” (即公司级、车间级、班组级) 、“三班确认” (即早班、中班、夜班) 和“三次确认” (班前、班中、班后) 。
(4) 抓安全生产要有“三紧意识” (即紧迫、紧密、紧张) 。也就是说, 抓安全工作要有紧迫感, 非抓不可, 一刻也不能松懈;安全工作要与一切生产经营活动紧密结合 (安全管理不能单列和超脱于具体的生产经营活动, 要切实做到“五同时”) ;公司各级管理人员, 尤其是安全生产管理人员要始终保持一种紧张状态, 不能有麻痹思想。
(5) 做好企业安全管理规划工作, 贯彻实施安全方针目标管理。安全管理是一些实实在在的具体工作, 不是虚无缥缈的东西, 我们在脑中要有一些假想的“安全顽敌”作为防范对象, 比如评估确定企业的“危险源”并进行ABC分级管理。经过评估, 我们归纳出高峰公司的防范重点有“2个重大危险源”等“5个2”。
(6) 在落实“三同时”的基础上还必须推行“三同步措施”, 实现技术管理、生产管理、工程管理与安全管理的有机结合, 即在制定技术方案、安排生产作业计划、实施施工管理的同时, 必须同步制定和落实安全措施 (“三同时”解决的是安全管理的硬件到位, “三同步”解决的是安全管理的软件运行) 。
(7) 在进行工程安装、生产措施整改、技术改造和设备检修过程中必须严格执行标准化作业, 不能人为制造新的事故隐患。同时, 要制定事故隐患责任追究制度, 倡导开展“我这个工序 (班组) 没有事故隐患产生或转移”活动, 坚决刹住“事故隐患总整 (改) 总有、屡整 (改) 屡在”的不正常现象。
(8) 制定完善生产作业现场安全准入制度, 落实安全管理属地权限责任, 保障外来检查、参观、施工人员的人身安全和外包工程的施工安全。
从2002年5月份起, 高峰公司为搞好内部安全整治, 从零开始, 重新整章建制, 完善公司的安全管理制度, 重新进行全员安全学习培训, 完善现场安全设施、标识、标志, 尤其是委托长沙矿山研究院编制《广西高峰矿业有限责任公司100号矿体事故隐患治理暨100号矿体闭坑 (永久性封闭) 设计》, 踏踏实实组织开展100号矿体事故隐患治理工作, 致力于尽快消除地压灾害和透水两大事故隐患, 为100号矿体残矿资源安全回采工作的顺利进行打下了坚实的基础。
5 残矿资源安全开采原则与主要技术路线
5.1 主要技术路线
为消除井下空区事故隐患和地下水患, 按照“分区隔断治理, 以充填为主, 辅以空区密闭”的治理原则, 进行100号矿体的安全治理工作。对于人工水体一般采用导出方法处理。通过对100号矿体的上述空区的充填治理, 从而使空区的地压活动、空区周边的围岩活动缓解, 减少了应力集中的破坏作用, 为残矿安全回采提供了技术条件。
空区治理及矿石回收顺序:110m～200m水平上盘空区充填50m水平西、72m水平西区段隔离层充填110m～150m水平残矿回收70m～110m水平残矿回收0m～50m水平空区充填50m～70m水平残矿回收0m至-79m水平空区充填回收0m至-79m水平残矿回收。
5.2 典型技术方案
(1) 残矿回收顺序
沿垂直方向上按治理状况将矿体划分为不同的区段。每一区段内, 分中段沿矿体走向布置回采矿块。区段回采顺序从上至下。回采前必须先在区段之间形成安全隔离层, 以保证各区段作业的安全性。中段一般自上而下进行回采。沿矿体倾斜方向, 上下相对应布置的采场, 禁止同时回采, 只有上部回采充填结束后, 方准回采下部矿房。每条矿体回采, 均沿走向采用后退式开采顺序, 即由矿体两端向斜井方向回采。
(2) 残矿回采采矿方法
针对残矿的主要类型--充填体下的顶柱、散体下的顶柱和点柱三种情况, 应用以下采矿方法: (1) 分条充填采矿法
充填采矿方法矿石回收率高, 能有效控制地压活动, 较适合于高峰公司较大规模残矿的开采。分
条充填法矿块结构参数:残矿回收仍按100号矿体原开采方案设计的采场参数来划分回采单元高度。采场沿矿体走向布置。矿块生产能力120t/d, 矿石损失率10%, 矿石贫化率12%。
回采顺序:从矿体上盘向下盘方向后退回采。第一步采用上向分层充填法回采矿房, 砼充填。第二步回采矿柱, 先回采矿柱采场中部的残矿, 电耙出矿, 然后再用分层方法回采其顶、底柱残矿。
采准、切割工作:从脉外沿脉巷道向回采矿块掘进联络道, 人员通过联络道进入采场。在矿块下部掘电耙硐室和出矿漏斗。综合考虑采切工程、空区治理工程及其它影响因素, 确定矿山万吨采掘比180m, 采掘工程副产矿石率10%。
凿岩爆破:分层回采和掘进均采用浅孔。当矿体厚度<4m时, 矿房中布置一条凿岩出矿道, 矿柱中布置两条凿岩出矿道, 采用中深孔一次爆破落矿。中深孔凿岩采用YGZ-90型凿岩机配TJ-24型圆盘凿岩台架, 钻凿上向中深孔, 浅孔凿岩采用7655气腿式凿岩机。爆破用硝铵炸药、火雷管起爆, 爆破后用局扇辅助通风。
支护:护顶矿柱厚度>4m。凿岩出矿道木支柱密集支护。
出矿:电耙与铲运机出矿。在回采矿块中部矿石时, 使用电耙将矿石耙至底部出矿漏斗中。顶、底柱矿石分层回采时, 使用铲运机出矿。
充填:空区中砼充填体人工矿柱的形成:采用柔性充填挡墙, 或自然堆积形成砼人工矿柱。
分段充填法矿块参数:采场参数与分层充填法相同。但采用分段落矿, 分段充填进行回采。分段高度5m～8m。适用于比较厚大的矿体。
(2) 进路式充填采矿方法
该采矿方法矿石回收率高, 能有效控制地压活动, 较适合于高峰公司小规模残矿的开采。如局部
的板状、条状、蜂窝状残矿的回采。回采高度从50m～70m、进路宽2～3m、高2～3m。采准、切割工作:从脉外联络道或天井向回采矿块掘进联络道, 人员通过联络道进入采场。
(3) 人工假顶进路式充填法
该采矿方法针对较大范围的散体残矿资源, 形成区域规模开采。形成人工假顶在可回收区域上
面构筑人工假顶, 为下面的矿石的回收创造安全的作业环境。分段高度20m, 矿块宽度15m, 长度等于散体的厚度。回采从下盘在固结体中掘进人工假巷, 在上盘做人工沿脉联络道作为注浆点。采用后退式放矿回收矿石。
(4) 人工假巷小步距分段崩落法该方法适用于局部残留富矿的回收。在需要回采的局部
形成固结体, 从下盘形成人工假巷, 在固结体下布置人工底部结构出矿。小步距分段崩落法回收矿石。
(3) 控制地压灾害的工程技术措施
总体技术方案:将矿体分区段隔离, 减少连续空区的体积, 减少各区段间的相互影响;将回采区段内连续空区的体积控制在1000m3以内。主要采用充填方法来隔离空区和形成安全回采条件。垂直方向上以区段隔离充填层将矿体分开, 区段隔离充填层>20m;沿矿体走向方向以砼人工矿柱将矿体分隔成回采作业矿块。残矿采完后, 空区采用废石或尾砂充填。残矿回采完毕后, 采空区充填率>70%。顶、底矿柱回采前, 需对该矿块的顶底进行充填处理。顶柱的回采必须在有上部充填体掩护的条件下进行。为了减少充填专门巷道的掘进工作量, 掩护充填体可从上中段进行废石胶结充填来形成。
(4) 回采作业施工安全保障措施
(1) 加强了掘进与回采安全防范措施:为防止掘进过程中出现透水事故, 掘进前应对前方进行超前探水, 如发现工作面异常现象及时待处理, 待确认安全后才恢复作业。
(2) 回采过程中顶底板安全管理:加强顶、底板的安全管理相当重要。回采过程中建立完善的顶板安全管理制度, 并有专职的安全监控人员进行现场监控。
(3) 作业前的安全交底与工班安全管理:每个作业点在安排施工之前, 由安全技术管理人员将现场情况和安全注意事项交待清楚, 严格按规范作业, 并成立井下现场安全监控组, 同时有专职安全员, 现场监护。
(4) 地压观测与监控:高峰公司通过与科研院所合作, 开展高峰矿区地压事故隐患监控与治理、完善井下岩移观测网、井下关键部位应力状态监测网、井下地压活动声发射实时监测系统和井下断裂面及钻孔位移监测网对矿山控制重大地压灾害事故、实施矿区地压灾害实时监测预报, 对生产安全起到极为重要的作用。
6 残矿资源安全开采技术与管理总结
6.1 残矿资源调查与事故隐患治理成果
(1) 强化矿产资源保护意识, 在当地政府的统一部署和领导下, 坚决打击井下偷矿、抢矿猖獗活动, 全力以赴, 保住我们的“饭碗”。
我们编制了《高峰公司矿产资源保护工作实施方案》, 成立了矿产资源保护工作领导小组, 下设了技术组、工程措施组、清理整顿组、保卫救护组、后勤保障组、督察组等具体实施小组。该方案以技术为指导, 以工程措施揭露盲点为突破口, 以清理整顿组为主体打击, 以保卫救护组和后勤保障组为保障, 以督察组来规范运作。
(2) 以残矿资源调查求突破, 谱写高峰特色的残矿资源回收新篇章
除了以《高峰公司矿产资源保护工作实施方案》为主线有效开展了反偷矿和资源保护工作外, 我们系统地开展了残矿资源调查工作, 制定了资源调查与民采 (小选矿点) 清理、资源调查与安全治理、资源调查与生产探矿三结合的资源调查及资源保护工作原则, 科学合理地部署和安排了整个井下采掘作业。一是以民采清理、矿业秩序治理整顿作为切入点, 在对外来团伙偷矿和井下小选矿点进行清理 (小选矿点即是潜在新增矿源点) 的基础上, 对100、100-1、100-2号矿体残矿资源进行了系统调查, 该工作我们分三个阶段进行:外来偷矿点、小选点顺藤摸瓜已知资源矿点扩大调查寻找、验证远资源景点;二是通过事故隐患治理的坑道工程揭露采空区, 了解残矿分布情况;三是利用事故隐患治理的坑道工程对已知矿源点进行加密探矿。
(3) 在采空区安全治理的基础上, 通过残矿资源调查, 五年新增100号残矿资源20多万吨, 新增资源价值约7亿元。100号矿体残矿回收过程中, 其主体治理工程为50m至-79m水平采空区调查与安全隐患治理和50m至110m水平区段空区治理, 费用投资总额约2000万元 (总工程量及费用详见表1) 。由于有效实施了安全隐患治理, 创造了残矿开采安全技术条件。
100号矿体事故隐患治理项目实施后, 年采矿规模达8万t以上, 创造了可观的经济效益, 为高峰公司的生存和可持续发展打下了坚实的基础。
(4) 矿山安全整治与企业管理提升效果
高峰公司重视安全管理, 全力以赴致力于安全整治达标和企业管理提升工作, 很快取得了初步成效。2003年6月份, 透水类事故隐患消除, 公司恢复了生产经营, 高峰公司当年盈利650万元。2004年6月18日, 高峰公司100号矿体事故隐患治理工程通过了区安监局组织的专家组验收, 地压灾害类事故隐患消除, 高峰公司当年盈利7000万元。2005年6月, 高峰公司顺利取得了国家级安全生产许可证。至此, 高峰公司安全整治和企业管理提升工作成效显著, 得到了广西壮族自治区、河池市、南丹县三级安监局的好评。
6.2 残矿资源安全开采实践
我们委托北京矿冶研究总院开展《100号矿体残矿安全回采技术研究》及《100号矿体残矿安全回采50M西试验采场设计》等采矿技术创新项目, 我们的残矿回采工艺研究和施工组织管理进一步拓展和深化:一是充分利用新的充填工艺作为突破口, 解决回采过程中的安全控制和矿石的贫化、损失问题, 如上覆松散废石的预胶结充填工艺、小空区的水平喷浆充填工艺及废石码包充填工艺等;二是灵活选择支护方式保障安全, 如木垛支护、木垛+沙包支护、圆木密集棚架支护、水压支柱支护等;三是回采工艺上针对板状、条状、蜂窝状、垮塌堆积状等不同残矿类型及不同分布形态, 分别制定不同回采方案;四是以整个坑口采掘作业作整体考虑, 以残矿回采为主线, 综合考虑残矿资源调查、采空区充填治理、生产探矿、采准和采矿各工序的有效衔接和作业均衡。这些项目实施的可操作性强, 安全有保障, 生产效率高, 控制了残矿回采成本 (可以不出窿的掘进废石基本上就不出窿, 而是经合理调度就近充填采空区) , 经济效益显著。
(1) 残矿资源回采实例
从2003年开始, 高峰公司分别在50m西、190m采场、250m采场等进行了试验开采, 各采场回采工艺简述如下:
50m西端残矿回采:采场高度50m至70m水平采用进路式充填采矿法, 回采高度从50m～70m、进路宽2-3m、高2-3m。采准、切割工作:从脉外联络道或天井向回采矿块掘进联络道, 人员通过联络道进入采场。分层回采顺序为从下至上进行, 先回采顶柱, 然后回采点柱。回采和掘进均采用浅孔。浅孔凿岩采用7655气腿式凿岩机。爆破用硝铵炸药、火雷管起爆。进路出矿道木支柱密集支护。耙矿机与人工出矿。采用灰砂比1:6的胶结充填已回采进路。采场内安排2个回采作业面, 采场生产能力250t/d。
190m采场回采:本方案所采矿块为190顶板整体垮落残矿, 该残矿平均厚2.08米, 约1000吨, 顶板是崩落废石, 以浅孔落矿, 从上盘回采进路逐条推进到下盘。从上盘安全通道回风, 并以局扇进行局部通风。安全措施:回采条式进路顶板时, 支护好相邻进路。采场生产能力100t/d。
250m采场回采:位于250m～270m, 52线～56线之间, 主要是回收冒落区中的散体残矿。
在270m水平下盘掘进穿脉至冒落带。冒落体中间隙较小时, 在穿脉中向冒落体内打110mm钻孔, 钻孔联接充填注浆管进行注浆。冒落体中间隙较大时, 在进路口设置挡墙, 进行封闭注浆。注浆一月后即可进行残矿回收工作。在250m水平下盘掘进穿脉至冒落带, 作为下盘出矿进路, 进路端扩漏放矿。如图3示。采场生产能力200t/d。
(2) 高峰公司残矿回采主要技术指标
采矿主要技术指标见表2。
高峰公司100号矿体采空区综合治理和残矿综合回收, 经济效益显著。2003～2007年累计安全回采残矿30多万吨, 累计实现利润4.58亿元 (其中, 2007年度利润2.25亿元) 。100号矿体残矿资源安全开采技术研究实践, 既是矿山安全隐患治理的需要, 也是残矿资源开发需要, 不仅残矿回收具有极好的投资收益, 而且对下部105号矿体和上盘100-1、100-2号矿体的开采起到安全保障作用。
6.3 残矿资源安全开采技术支持体系及科研成果
科学技术是第一生产力, 是企业发展的催化剂和加速器。我们一直注重抓科研和技改工作, 尤其是在矿山事故隐患治理和残矿资源安全开采项目, 充分发挥了科技创新、科技促进生产的效能。
(1) 2002年6月～2004年4月, 长沙矿山研究院承担重大事故隐患治理项目《100号矿体事故隐患治理暨闭坑 (永久性封闭) 设计》及《100号矿体事故隐患治理区域稳定状态及其对开采影响的安全监测技术研究》, 项目主要创新点:针对大范围连续空区等隐患, 采用废石全部回填空区、实行散体灌浆胶结充填、尾砂综合利用、采用封闭式无污染处理技术、钢筋混凝土构底, 实行空区分隔治理、多层防护、封闭空区等措施;建立地压实时监测系统, 实现框架结构和关键区段的控制;地表塌陷区采用监测技术;采掘工作面超前探水和灾害防治。通过治理, 采空区地压事故隐患和透水事故隐患已消除, 整个100号矿体处于稳定状态, 达到设计的预期效果, 高峰公司顺利恢复了生产, 复产当年就创直接经济效益8300多万元, 间接经济效益在2亿元以上, 社会效益显著。
该项目为我国矿山特大事故隐患治理提供了综合性技术, 可以在条件类似的金属矿山和非金属矿山推广应用。通过治理, 该项目于2004年6月通过广西区安监局组织的专家组验收。该项目科研成果《100号矿体特大事故隐患综合治理》获2004年度中国有色金属工业科学技术二等奖。
(2) 2002年4月～2004年3月, 中南大学牵头承担西部开发科技行动专题《高峰矿特大事故隐患区及其下部采场地压监控技术研究》、《高峰矿区灾难地压显化规律研究》, 该研究查明了高峰型崩塌矿震 (耦合于暗空场的地压活动) 的特点、规律, 提出了整治对策并实施于100号矿体特大事故隐患治理中, 效果显著。《高硫尾砂用作胶结充填骨料的处理方法及处理系统》获国家发明专利。
(3) 2003年～2006年, 长沙矿山研究院牵头承担重大地质灾害治理项目《新洲塌陷区地质灾害综合治理工程设计》, 项目对岩体结构进行调查, 核实陷坑充实程度, 对塌陷区地表稳定性和发展趋势评价;进行浅部空区充填治理与塌陷坑的钻孔探测;实施塌陷坑回填与地表环境综合治理, 彻底消除塌陷区地质灾害隐患, 为井下采矿作业提供安全生产条件, 同时恢复和改善自然生态环境。 (该项目获国家地质灾害治理专项资金200万元)
(4) 2003年6月～2006年2月, 国家安全生产监督管理局安全生产科学技术研究中心承担安全生产科研专题《高风险金属矿山安全规划和灾害控制技术研究》, 对高风险金属矿山的灾害特点进行了系统研究, 提出了停产矿山恢复生产的程序, 完善了金属矿山的安全评价体系, 使高峰公司得以顺利恢复生产并成为广西矿山企业安全生产的先进单位, 该项目科研成果《高风险金属矿山风险评价和灾害控制技术研究》获2005年度国家安全生产监督管理总局安全生产科技成果二等奖和2006年度中国有色金属工业科学技术二等奖。
(5) 2003年5月～2008年12月, 北京矿冶研究总院承担《100号矿体残矿安全回采可行性研究》及《100号矿体残矿安全回采50M西试验采场设计》等科研项目, 残矿回采工艺研究和施工组织管理进一步拓展和深化, 通过充填工艺突破, 解决了回采过程中的安全控制和矿石的贫化、损失问题, 灵活的支护方式使安全更有保障, 特别是以整个坑口采掘作业作整体考虑, 以残矿回采为主线, 综合考虑残矿资源调查、采空区充填治理、生产探矿、采准和采矿各工序的有效衔接和作业均衡, 减少了废石出窿, 有效地控制了成本, 经济效益显著。该项目科研成果《大规模冒落带中高价值残留矿石开采技术试验研究》获2008年度中国有色金属工业科学技术一等奖。
(6) 2011年9月公司与广西冶金研究院共同攻关多年的“多金属复杂矿提高选矿综合回收率研究”项目, 通过了广西科学技术厅组织的科技成果验收鉴定会, 并被专家认为经济效益显著, 整体达到国际先进水平。项目针对大厂富锡多金属复杂硫化矿选矿生产中存在的磨矿中锡石易过粉和硫化矿欠磨的矛盾、磁性矿物含锡、铅、锌较高、锌硫分离难度大等问题, 研究了“高效磨矿分级技术”、“磁性矿物精选技术”、“铅锑浮选新药剂”、“高效锌硫分离”等新工艺、新技术, 解决了硫化矿各产品间的夹带问题, 实现了各矿物之间更精确的分选, 全面提高了锡铅锑锌银铟的选矿回收率。
(7) 此外, 企业科研成果《高峰100号矿体不明采空区勘查研究》获2003年度中国有色金属工业科学技术二等奖, 企业科研成果《广西巴里龙头山100号锡多金属矿床成矿规律研究》获2003年度中国有色金属工业科学技术三等奖, 企业现代化管理成果《矿山残矿回采安全ABC分级管理法》获得2004年度中国有色金属工业企业管理现代化成果二等奖, 企业科研成果《100号矿体特大事故隐患预防对策、治理措施及残矿回收技术》获华锡集团优秀科技项目一等奖。
矿山安全开采管理研究 第2篇
金属非金属矿山安全检查表(露天开采)
金属非金属矿山安全检查表（露天开采）
矿山企业名称：
检查时间：
****年**月**日 序号 检查项目 检查内容 依据标准 检查方法 检查结果 一 规章制度
1、安全生产责任制。
①主要负责人、分管负责人、安全生产管理人员责任制； ②职能部门责任制； ③岗位安全生产责任制。GB16423－2006 4.1 查看人员任命文件及有关资料，有制度汇编并上墙，精心收集
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2、安全生产有关制度。
（1）安全检查制度；（2）职业危害（粉尘、有毒有害气体等）预防制度；（3）安全教育培训制度；（4）生产安全事故管理制度；（5）危险源监控和安全隐患排查制度；（6）设备安全管理制度；（7）安全生产档案管理制度；（8）安全生产奖惩制度等；（9）安全活动日制度；（10）安全目标管理制度；（11）安全技术审批制度；（12）安全办公会议制度；（13）值班和交接班制度。安全生产法第17条 GB16423－2006 4.1 查看有关文件资料，制度编汇成册
3、作业规程及操作规程。采剥和排土作业规程、爆破工、凿岩工、挖掘机工、装载机工、空压机工、焊工、电工、场内机动车辆、现场安全管理人员必须有操作规程。安全生产法第17条 查看有关文件资料 制度上墙
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制度编汇成册
二 安全投入
1、有安全投入计划，并按计划实施。
2、交纳风险抵押金。安全生产法第18条《自治区关于进一步加强安全生产工作的决定》 查安全投入计划和使用情况记录。
三
安全机构及人员
1、依法设置安全生产管理机构或配备专职安全管理人员。GB16423－2006 4.2 检查安全生产管理机构设置或人员任命文件，以及合法有效证件。
2、各队、班组应设立专（兼)职安全员，跟班作业。
3、主要负责人要定期跟班现场检查。GB16423-2006 4.3 查看安全员任命文件及跟班检查记录。主要负责人下井检查记录。
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四
安全教育和培训
1、主要负责人必须取得安全资格证书。分管安全、生产、技术的负责人也应经过安全培训取得安全资格证书。安全生产法第20条 查看有效证书
2、安全生产管理人员资格证书。安全生产法第20条 查看有效证书
3、特种作业人员资格证书。（爆破操作员、爆破押运员、爆破管理员、爆破安全员、电工、金属焊接（切割）工、压力容器操作工、场内机动车辆司机等特种作业人员）GB16423-2006 4.4 查持证上岗情况
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4、从业人员安全教育培训。GB16423-2006 4.4 查看入厂三级教育卡片，培训计划、记录及考核结果
五 工伤保险
依法参加工伤保险或与工伤保险赔付同等数额的其他保险，为所有从业人员缴纳保险费。安全生产法第43条 查看缴纳保险费用的证明
六 劳动防护
为从业人员提供符合国家标准或行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员正确佩戴使用。（安全帽、防尘口罩、安全带、防护服、胶鞋、手套等）安全生产法第37条
按标准发放，建立发放台帐，检查台帐
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七
“三同时”审批
改建、扩建建设项目依法履行“三同时”审批手续。国家总局18号令 查看有关审批材料
八 应急救援
1、有滑坡、洪水、泥石流等事故的应急救援预案，并定期进行演练。GB16423-2006 4.8 查看应急救援预案及演练记录
2、对存在的各类事故隐患，及时进行整改，并有登记、整改和处理的档案。对暂时无法完成整改的，必须有切实可行的监控和预防措施。非煤矿矿山安全生产许可证实施办法第5第 查档案、措施
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3、要害岗位、重要设备和设施及危险区域，应严加管理，应对露天边坡、排土场、爆破器材库等危险源要登记建档，有检测、监控和防范措施。
非煤矿矿山安全生产许可证实施办法第5第 查档案、措施
九 技术资料
1、有具有资质设计单位设计的开采设计和附图。图纸包括地质地形图；采剥工程年末图；防排水系统及排水设备布置图。GB16423-2006 4.15 查看有设计及生产图件。
十 采场和边坡
1、露天开采应遵循自上而下的开采顺序，分台阶开采，并坚持“采剥并举，剥离先行”的原则。GB16423-2006 5.1.2 查现场
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2、台阶高度必须符合有关规定的要求，其中最大开采高度小于五十米，年开采总量小于五十万吨的小型露天采石场，应当自上而下分层、按顺序开采，分层高度根据岩性确定，浅眼爆破时分层高度不超过六米，中深孔爆破时分层高度不超过二十米。分层凿岩平台宽度不得小于4m。最终边坡角最大不得超过60°。小型露天采石场安全生产暂行规定 查现场
3、台阶开采高度：
①台阶高度不大于最大挖掘高度的1.5倍（爆破后机械铲装）； ②台阶高度不大于最大挖掘高度（不爆破机械铲装）； ③坚硬稳固岩石台阶高度不大于6m（人工开采）； ④松软岩石台阶高度不大于3m（人工开采）； ⑤砂状岩石台阶高度不大于1.8m（人工开采）。GB16423-2006 5.2.1.1 查现场
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4、非工作阶段的最终坡面角和最小工作平台的宽度，应在设计中规定。
GB16423-2006 5.2.1.3 查设计及现场
5、露天采场各作业水平上、下台阶之间的超前距离，应在设计中明确规定。不应从下部不分台阶掏采。采剥工作面不应形成伞檐、空洞等。
GB16423-2006 5.2.5.7 查看现场
6、边坡浮石清除完毕前，其下方不应生产；人员和设备不应在边坡底部停留。
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GB16423-2006 5.2.5.8 查看现场
十一 爆破作业
1、爆炸物品的生产、储存、购买、运输、使用符合《民用爆炸物品管理条例》规定，有严格的管理、领用和清退登记制度。民用爆破物品安全管理条例 查制度、台帐
2、露天爆破作业，必须按审批的爆破设计书或爆破说明进行。爆破设计书应由单位主要负责人批准。爆破安全规程实施手册 检查爆破设计和审批手续
3、实行定时爆破制度，确定危险区的边界，明确爆破时的警戒范围，并设置明显的标志和岗哨，有明确的警戒信号。
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爆破安全规程实施手册 现场查看警戒线
4、露天爆破作业必须遵守GB6722和GB13349。爆破作业现场必须设置坚固的人员避炮设施，其设置地点、结构及拆移时间，应在采掘计划中规定，并经矿长或总工程师批准。GB16423-2006 5.1.21 现场查看避炮设施
十二 穿孔作业
移动钻机电缆和停、切、送电源时，应严格穿戴好高压绝缘手套和绝缘鞋，使用符合安全要求的电缆钩；跨越公路的电缆，应埋设在地下。钻机发生接地故障时，应立即停机，同时任何人均不应上、下钻机。打雷、暴雨、大雪或大风天气，不应上钻架顶作业。不应双层作业。高空作业时，应系好安全带。GB16423-2006 5.2.2.4 现场检查
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十三 铲装作业
1、挖掘机作业时，悬臂和铲斗下面和工作面附近，不应有人停留。
2、挖掘机、前装机铲装作业时，铲斗不应从车辆驾驶室上方通过。装车时，汽车司机不应停留在司机室踏板上或有落石危险的地方。
3、推土机发动时，机体下面和近旁不应有人作业或逗留。推土机行走时，人员不应站在推土机上或刮板架上。发动机运转且刮板抬起时，司机不应离开驾驶室。
4、推土机作业时，刮板不应超出平台边缘。推土机距离平台边缘小于5m时，应低速运行。推土机不应后退开向平台边缘。GB16423-2006 5.2.3.3、5.2.3.12、5.2.4.4、5.2.4.2 现场检查
十四 防洪排水
有完善的防洪措施。对开采境界上方汇水影响安全的，应当设置截水沟；有可能滑坡的，应当采取防洪排水措施。GB16423-2006 5.9.1.1、5.9.1.2、5.9.1.3 现场查看及应急措施
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十五 排土场
排土场位置的选择，应保证排弃土岩时不致因滚石、滑坡、塌方等威胁采矿场、工业场地（厂区）、居民点、铁路、道路、输电网线和通讯干线、耕种区、水域、隧洞、旅游区、固定标志及永久性建筑等的安全。其安全距离应在设计中规定。GB16423-2006 5.7.2 查看图纸对照现场
十六 电气安全
1、在电源线路上断电作业时，该线路的电源开关把手，应加锁或设专人看护，并悬挂“有人作业，不准送电”的警示牌。GB16423-2006 5.8.1.7 现场查看
2、安装在室外的落地配电变压器，四周应设置安全围栏,围栏高度不
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低于1.8m，栏条间净距不大于0.1m，围栏距变压器的外廓净距不应小于0.8m，各侧悬挂“有电危险，严禁入内”的警告牌。变压器底座基础应高于当地最大洪水位，但不得低于0.3m。DL/T 499-2001 3.2.4 现场查看
3、电气设备和装置的金属框架或外壳、电缆和金属包皮、互感器的二次绕组，应按有关规定进行保护接地。GB16423-2006 5.8.5.1 现场查看
4、采场内的架空线路宜采用钢芯铝绞线，其截面积应不小于35mm2。排土场的架空线路宜采用铝绞线。由分支线向移动式供电设备供电，应采用矿用橡套软电缆。GB16423-2006
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5.8.6.9 现场检查
5、采矿场和排土场低压电力网的配电电压，宜采用380v或380/220v。手持移动式电气设备电压，应不高于220v。GB16423-2006 5.8.6.13 现场查看
6、向低压移动设备供电的变压器，其中性点宜采用非直接接地方式；向固定式设备供电的变压器，应采用中性点直接接地方式。GB16423-2006 5.8.6.11 现场查看
7、电气设备可能被人触及的裸露带电部分，必须设置保护罩或遮栏
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及警示标志。GB16423-2006 5.8.1.5 现场查看
8、移动式电气设备，应使用矿用橡套电缆。GB16423-2006 5.8.2.1 现场查看
9、配电箱不采用可燃材料制作。室外安装的配电箱采用防尘、防雨型。GB50254－96 2.0.6 现场查看
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10、露天矿照明使用电压，应为220v；行灯或移动式电灯的电压，应不高于36v；在金属容器和潮湿地点作业，安全电压应不超过12v；380/220v的照明网络，熔断器或开关应安装在火线上，不应装在中性线上。GB16423-2006 5.8.4.4、5.8.4.6 现场查看
11、露天矿采矿场和排土场的高压电力网的配电电压，应采取6kv或10kv。当有大型采矿设备或采用连续开采工艺并经技术经济比较合理时，可采用其它等级的电压。GB16423-2006 5.8.6.1 现场查看
十七 运输
道路运输：
1、双车道的路面宽度，应保证会车安全。陡长坡道的尽端弯道，不宜采用最小平曲线半径。弯道处的会车视距若不能满足要求，则应分
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设车道。急弯、陡坡、危险地段应有警示标志。
2、装车时，不应检查、维护车辆；驾驶员不应离开驾驶室，不应将头和手臂伸出驾驶室外。
3、卸矿平台应有足够的调车宽度。卸矿地点应设置牢固可靠的挡车设施，并设专人指挥。挡车设施的高度应不小于该卸矿点各种车辆最大轮胎直径的2/5。GB16423-2006 5.3.2.3、5.3.2.11、5.3.2.12 查看设计及现场
溜槽、平硐溜井运输：
1、应合理选择溜槽的结构和位置。从安全和放矿条件考虑，溜槽坡度以45度－60度为宜，应不超过65度。溜槽底部接矿平台周围应有明显警示标志，溜矿时人员不应靠近，以防滚石伤人。
2、溜井的卸矿口应设档墙，并设明显标志、良好照明和安全护栏，以防人员和卸矿车坠入。机动车辆卸矿时，应有专人指挥。
3、溜井上、下口作业时，无关人员不应在附近逗留。操作人员不应在溜井口对面或矿车上撬矿。溜井发生堵塞、塌落、跑矿等事故时，应待其稳定后再查明事故的地点和原因，并制定处理措施；事故处理人员不应从下部进入溜井。
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GB16423-2006 5.3.3.1、5.3.3.5、5.3.3.9 现场检查
斜坡卷扬运输：
1、斜坡轨道与上部车场和中间车场的连接处，应设置灵敏可靠的阻车器。
2、斜坡轨道应有防止跑车装置等安全设施。
3、斜坡卷扬运输的机电控制系统应有限速保护装置、主传动电动机的短路及断电保护装置、过卷保护装置、过速保护装置、过负荷及无电压保护装置、卷扬机操纵手柄与安全制动之间的联锁装置、卷扬机与信号系统之间的闭锁装置等。
GB16423-2006 5.3.6.1、5.3.6.2、5.3.6.4 现场检查
其他运输形式，严格遵守GB16423-2006中5.3的规定
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GB16423-2006 5.3
检查总体结论
检查人员签字：
被检查单位主要负责人签字：
?? ?? ?? ??
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灰岩矿山地下开采安全整改方案探讨 第3篇
1、概况
自20世纪80年代末、90年代初，我省“水泥热”的兴起，带动了灰岩矿山开采的蓬勃发展，特别是我省的尤溪、大田、安溪等地。大部分的灰岩矿山采用了地下开采方式，并且都没有进行开采设计。
矿山生产安全性较差，这给井下作业人员的安全构成极大的威胁。
目前我省灰岩矿山存在的主要问题：
(1)大多数矿山没有两个以上独立的能行人的直达地表的安全出口；
(2)没有采用规范的采矿方法；
(3)矿山没有采用机械通风的通风系统，无法保证井下作业场所有足够的新鲜风量，没有建立完善合理的排水系统；
(4)有的将整座矿山人为分成小矿点进行开采，不但矿产资源得不到有效开发和利用，而且使开拓、采矿、排水、通风、安全环节均产生相互干扰，增加了生产成本，人为地造成了不安全隐患，影响了开采作业的正常进行。
2、整改思路
做好矿山的安全工作必须结合整改工作进行总体开采规划，矿山应遵守地下开采的规律，首先进行开拓工作，在开拓工作结束后，布置矿房，进行采准、切割工作，形成矿房后才能进行采矿、出矿工作，从技术上保证矿山的安全生产。
省内灰岩矿山可根据矿体赋存条件及采空区分布的具体状况进行开拓工程布置。在开拓工程完成后，矿山形成新的独立的运输、通风、排水系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地表的安全出口，在原采空区内不布置任何采矿工程，井下开拓工程的布置或矿房的布置与原采空区之间应留有大于15m间距的保安矿柱，以保证今后井下开采生产安全。
矿山井下生产应严禁滥采乱挖。正确合理地选择采矿方法，能充分、合理地开采地下矿山资源；正确合理使用正规的采矿方法，可利于生产管理和实施强化集中开采，并能保证井下作业人员在开采过程中安全生产和良好的作业条件，同时保证矿山能安全持续进行生产。
个别矿山存在多处开采矿点，形成各自为政的状况，严重地影响了矿山生产安全，此类矿山应进行联合开采，进行统一规划、统一开采，使矿山开采一体化，既改善矿山开采条件保障安全，又充分开发利用矿山资源，延长矿山开采服务年限，这样才能达到标本兼治。
3、整改主要技术方案
(1)矿山开拓
矿床开拓是矿山建设的长远大计，开拓工程布置应符合基建量小、基建时间短、投资少、工艺简单、合理、管理方便、生产安全、可靠等条件，一旦建成就难以改变，并影响到矿山今后的经济效益。井下矿山必须遵守“采掘并举，掘进先行”的原则，这是矿山持续安全生产的保证。我省灰岩矿山大多数是在掘进中遇见矿石就进行开采，这种破坏性开采的短期行为，致使矿山掘进工程长期严欠帐”的现象十分的普遍存在，生产不安全隐患日益严重。因此现有灰岩矿山应首先重新布置开拓工程，结合省内灰岩矿山地下开采多使用农用车运输矿石，开拓工程的布置继续采用现有的平巷开拓方式或斜坡道开拓方式，同时根据省内灰岩矿山年产量多在10万吨以上，以及现有所使用的运输车辆的宽度和高度，平巷或斜坡道的断面取60x 35m(宽x高)，斜坡道坡度取10％。开拓工程结束后，使地表与矿床之间形成一条完整的运输、通风、排水、动力供应等系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地面的安全出口。开拓工程是矿山建设及今后生产的安全保障，既改善井下工作环境，同时又可消除矿山独头工作面不安全隐患。
(2)采矿方法
科学选用采矿方法也是井下生产的安全保障。省内灰岩矿山除南平后谷石灰石矿山和南靖下岭石灰石矿山采用浅眼留矿采矿法进行开采外，大部分矿山的采矿是在掘进好的巷道中进行扩帮、挑顶，随着开采工作面向前推进，原有的采空区变成井下通道，作业人员及运输车辆来往于高达20—30m采空区之下，不安全隐患随时存在，最终可能发生恶性伤亡事故。为了杜绝恶性伤亡事故的发生，必须禁止使用滥采乱挖不规范的采矿手段，采用正确合理的采矿方法。
省内灰岩矿床多为浅海相沉积类型，且多呈厚、巨厚层状产出，除岩溶及断裂溶蚀带外，石灰岩与围岩总体稳固性较好，根据灰岩矿床的赋存条件以及我省南平后谷灰岩矿山地下开采成功使用的浅眼留矿采矿方法的经验，灰岩矿山地下开采的采矿方法可采用施工简单，便于操作的浅眼留矿采矿法，有条件的灰岩矿山也可采用分段采矿法：正确合理地使用采矿方法，可以根本上杜绝作业人员长期处于采空区下工作的不安全隐患，保证作业人员的人身安全。
(3)通风系统的建立
矿山在凿岩、放炮矿山在凿岩、放炮以及农用车运输过程中会产生大量有毒、有害气体和粉尘，对井下作业人员的安全和健康造成极大威胁。现省内灰岩矿山井下的通风多采用自然通风形式，并且没有形成井下通风系统，无法解决井下空气污染状况，作业人员长期在空气严重污染的环境中工作，因此矿山必须建立采用机械通风的通风系统，使井下作业地点有足够数量的新鲜空气，稀释和排出各种有毒、有害气体和爆炸性气体、粉尘及运输车辆所产生的尾(废)气，确保作业地点良好的空气质量，营造一个安全、舒适的工作环境，保证井下作业人员的安全健康，提高劳动生产效率。
(4)排水系统的建立
我省灰岩矿山都不同程度地存在排水问题，采用平巷开拓的矿山没有布置排水沟，井下水直接从巷道中排泄出来；采用斜坡道开拓的矿山，井下没有设置水仓，只是在斜坡道底部附近挖个小坑，由水泵抽出至地面。矿山排水问题没有解决好，不仅生产成本增高，经济效益降低，还会引起设备人身事故，而且会危及矿山的生产寿命，因此矿山也需建立排水系统。
采用平巷开拓的矿山，应在巷道边设置水沟，井下水由水沟直接排出。
采用斜坡道开拓的矿山，应先进行水仓、水泵房的施工并按井下排水的有关安全规范，排水设备“至少应有同类型的三台泵组成，其中任一台的排水能力必须能在20小时内排出一昼夜的正常涌水量；两台同时工作时能在20小时内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装设两条相同的排水管，其中一条工作，一条备用”的要求进行设置。矿山解决好排水问题，不仅能促进生产，确保安全。有的矿山还可以将排出的水综合利用，变害为利，将能收到较好的经济效益。
4、结束语
矿山安全开采管理研究 第4篇
1 指标体系的计算
在矿山生产过程中, 我们对矿石损失贫化的指标共有四个:矿石贫化率、矿石损失率、岩石混入率以及金属回采率。这四个指标在实际开采中是缺一不可的, 其中矿石贫化率和矿石损失率这两项指标不仅仅是有关矿产资源回收利用的重要技术经济指标, 更是有关矿山企业生产技术经济效果和管理水平的重要指标。同时它们还反映了相关矿山企业的经营管理水平, 从定量的角度评价了所采用的采矿方法的合理程度, 衡量了采矿程序是否正常和采掘 (剥) 作业是否正规。
关于矿山损失和贫化的计算方法, 大体可以分为两种;一种是直接法, 一种是间接法。直接法是指在采矿过程中, 地测人员直接进入采场测定以及计算矿石损失贫化指标相关的所需的数据。这种方法主要适用于地下开采矿山的某些空场开矿法、充填采矿法以及中小型露天开采的采场。在实际操作中, 一般都是采用直接法, 只有受到参数干扰时才会采用间接法, 当然计算方法的选择也要根据各矿山的具体情况而定, 要考虑到采矿方式、方法的不同以及相关计算参数的可靠性, 按照月、季、年对开采阶段、坑口进行统计和汇总。
降低矿山贫化率和损失率这两个指标对于保护和合理开发矿山资源、提高企业经济效益就显得更外重要, 但是各矿山企业必须在严格贯彻执行《中华人民共和国矿产资源法》及本办法的前提基础上, 加强生产技术的管理, 定期检查分析损失贫化情况, 及时总结经验教训, 采取有效措施, 合理降低矿石开采损失率和贫化率。
2 降低矿石损失贫化指标的管理办法
2.1 提高思想意识
矿山企业要努力降低矿石损失贫化率、提高经济效益首先就必须在思想上意识到降低矿石损失贫化的重要性, 这种意识不仅仅是企业高层的意识更要成为企业全体员工的意识。企业高层要使每一位员工明白意识到企业在采矿、放矿以及选矿过程中需要支付的费用数额, 以及矿石损失贫化指标每降低一个百分点所节约的成本和所创造的利润。企业将降低矿石损失贫化指标这一意识形成全企业的集体意识, 这无形中就为降低矿石损失贫化率, 提高矿石质量奠定了良好的基础
2.2 提高部门管理工作效率
根据国家采掘工业中的各项技术经济政策, 每个矿山企业都应结合本单位的具体情况, 健全相关制度, 建立采掘 (剥) 工程的计划、设计、施工、检查验收、生产技术规程和分析会审等有关制度体系, 保证矿石质量, 以便通过更为合理的方式来降低矿石的损失率以及贫化率。
采矿技术管理部门所采用的采矿方法应根据生产地质工作提供的矿床条件和采矿方法的试验结果设计合理的采矿方法、制定可行性损失贫化率计划指标以及保证完成指标的技术措施。针对其开发设计的矿石产品, 该部门应制定合理的产品方案和质量标准, 稳定供矿的质量。采矿技术管理部门应该合理布置工程的所有事项, 尤其采掘工程设计及技术计划应贯彻“大小、厚薄、贫富、难易”兼采的原则。设计人员要以深入的现场调查研究为基础, 力求改进开采工艺, 提高开采技术。
生产部门在矿床开采过程中必须严格地按照之前批准的计划和标准合理开采矿石, 最大限度地回收矿产资源, 减少损失和贫化。负责组织生产的领导和工程技术人员, 要经常深入现场检查施工质量, 发现问题要及时采取纠正措施
质量监督部门要对工程和采出矿石的质量进行全面的检查, 找到影响质量好坏的因素, 及时汇报给有关负责部门及有关人员。工作人员也要遵守工作规程, 认真计量, 化验及时。一旦发现质量不合格的矿石, 取样人员不予计量, 作废石处理。
2.3 严格奖罚制度
对于矿石企业而言, 质量是采场工程的重中之重, 数量并不是评价绩效最主要的因素, 因此建立严格的考核制度, 用合理的制度来管理工程和人员就显得尤为重要, 严格奖罚制度也是降低采矿率的有利措施有以下几点。
首先, 矿石损失贫化率指标应当与工资挂钩, 把指标落实到具体的人身上, 如车间主任, 车间地、测、采技术人员等, 从而就把责任落实到具体的人身上, 在工资结算的时候以此作为考核工资和奖金的依据。
其次, 矿山企业应该要求相应职能单位于每月中旬测定实际水平采宽和各个水平采宽, 然后该职能单位月底与车间一起验收工程量, 再一次测定实际水平采宽和核定合格水平采宽, 然后以这两次核定的采宽为基础取平均值, 计算合格矿量和实际矿量。之所以这么做, 是因为合格的水平采宽是贫化、损失率指标的核定基础, 因此必须定期核定采场采宽, 而且必须做到严格细致。
2.4 提高技术培训工作质量
矿山企业的技术人员主要是地、测、采技术人员, 这三类技术人员的技术水平对矿石损失贫化的影响很大, 因此这些技术人员应当定期或不定期地提交以实践为基础的相关总结、经验或者建议。企业应鼓励技术人员参与各种技术交流活动, 一是通过这类交流活动增强技术人员的技术知识, 二是以这种形式的活动作为奖励调动他们的积极性。
摘要：众所周知, 作为国家宝贵的地质财富, 矿产资源是建设社会主义现代化强国的重要物质基础以及矿山赖以生存的物质基础, 它们采后绝大部分是不能再生的。因此, 我们对矿山矿石开采损失贫化管理办法的探讨就显得尤为重要。本文将先从矿石损失、贫化率入手, 探讨有关矿山矿石开采损失贫化管理办法。
关键词：矿石损失率,矿石贫化率,管理办法
参考文献
[1]吉恩.镍业大岭矿矿石贫化率和损失率的有效途径[J].有色矿冶, 2008 (6) .
[2]王睿.井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D].山东科技大学, 2010.
[3]孙强.高地应力金属矿山开采及支护方案的数值模拟[D].东北大学, 2009.
矿山安全开采管理研究 第5篇
试试卷
一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）
1、固体废物的处置方法正确的是__。
A．危险废物须装入编织袋后方可填埋
B．一般工业废物可以直接进入填埋场进行填埋
C．爆炸性物品的销毁可以采用：爆炸法、烧毁法、熔融固化法、化学分解法
D．有机过氧化物处理方法主要有：分解、烧毁、溶解、填埋
2、根据《安全生产法》和《重大危险源辨识》的规定，以下不属于重大危险源申报登记类型的是（）。
A．起重机械
B．压力容器
C．锅炉
D．压力管道
3、一个完整的应急预案文件体系是__级文件体系。
A．6 B．4 C．8 D．3
4、某些行为从表面上看已经具备犯罪构成的要件，但并不危害社会，__。
A．不可以罚款
B．可以罚款
C．负刑事责任
D．不负刑事责任
5、__方法是应用系统安全工程评价方法中的部分方法进行危险、有害因素的辨识。
A．类比
B．系统安全分析
C．对照、经验
D．直观经验分析
6、依据《民用爆炸物品安全管理条例》的规定，危险品厂房安全窗应向外平开，宽度不小于__m、高度不小于__m，窗台高度不高于地面__m，不得设置中梃，利于快速开启。
A．1；1；0.5 B．1.5；1；1 C．1；1.5；0.5 D．1；1；1
7、某烟花爆竹生产企业2008年销售收入5000万元，提取安全生产费用总计50万元。根据有关规定，安全生产监督管理部门会同财政部门责令其__。A．限期改正，予以处罚
B．限期改正，予以警告
C．限期清退，不予处罚
D．限期改正，适当处罚
8、不属于炸药爆炸的三大特征的是__。
A．反应过程的放热性
B．反应过程的高速性
C．反应过程的燃烧性
D．反应生成物含有大量的气态物质
9、下列选项中，不属于工伤的是__。
A．在上下班途中，受到机动车事故伤害的B．因犯罪或者违反治安管理伤亡的
C．因工外出期间，由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的D．患职业病的
10、根据《职业安全健康管理体系导则》(ILO--OSH2001)，下列文件中，不属于职业健康安全管理体系文件的是__。
A．职业健康安全法律法规
B．职业健康安全方针
C．职业健康安全目标
D．安全操作规程
11、这种审核旨在为用人单位的相关方提供信任的证据。这种审核是指：__。
A．第一方审核
B．第二方审核
C．第三方审核
D．认证审核
12、支撑高度超过10m时，应在外侧周围和内部每隔__间距设置剪刀撑。
A．5m B．10m C．15m D．20m
13、对边坡稳定程度无影响的是__。
A．土体中剪应力
B．内摩阻力
C．内聚力
D．基坑支护方法
14、铁路行车重大事故由铁路局调查判定，报__审查批复。
A．当地检察机关
B．当地公安机关
C．铁道部
D．国务院
15、__IEC和ITU是目前国际上最普遍的标准。
A．ISO B．OTC C．UFO D．UN
16、在无法实施湿式凿岩时，如在岩石遇水会膨胀，岩石裂隙发育，实施湿式作业其防尘效果差等情况下，可用__等除尘技术。
A．风钻湿式凿岩
B．煤电钻湿式打眼
C．干式凿岩捕尘
D．炮掘防尘
17、事故报告后出现新的情况，事故发生单位和安全生产监督管理部门应当及时续报、补报，自事故发生之日起__日内，事故造成的伤亡人数发生变化的，应及时补报。
A．10 B．15 C．30 D．60
18、职业安全健康管理体系是指为建立职业安全健康方针和目标以及实现这些目标所制定的一系列相互联系或相互作用的__。
A．制度
B．要素
C．方法
D．措施
19、在道路上发生交通事故，车辆驾驶人应当__。
A．立即停车，保护现场
B．立即停车，清理现场
C．立即向有关部门报告
D．立即离开
20、通过__，可为应急资源的规划与配备、与相邻地区签订互助协议和预案编制提供指导。
A．资源计划
B．资源分享
C．资源分析
D．资源管理
21、依据《安全生产法》的规定，生产经营单位的__人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得相关资格证书，方可上岗作业。
A．安全生产管理
B．财务
C．安全生产检查
D．特种作业
22、__不属于事件树分析步骤。
A．判定安全功能
B．发展事件树和简化事件树
C．职工技能培训
D．确定初始事件
23、某铁矿建设单位按照国家有关安全生产法律法规的规定，向安全生产监督管理部门提出矿山建设项目安全设施设计审查申请时，应提交必要的文件资料。下列资料中，不在提交范围的是__。
A．建设项目设计审查申请报告或申请表
B．安全预评价报告
C．建设项目设计安全专篇
D．建设项目可行性研究报告
24、根据《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号），重大事故应当逐级上报至__安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门。
A．国务院
B．省、自治区、直辖市人民政府
C．设区的市级人民政府
D．县级人民政府
25、__是一种最常见的窒息性气体，在煤气的使用过程中，如果产生此种气体过多，就会中毒。
A．二氧化氮
B．一氧化碳
C．氧气
D．氨气
二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）
1、与劳动过程有关的职业性危害因素不包括__。
A．劳动组织不合理
B．劳动制度不合理
C．车间位置不合理
D．照明不良
E．真菌感染
2、下列说法正确的有__。
A．生产劳动防护用品的企业生产的特种劳动防护用品，必须取得特种劳动防护用品安全标志
B．生产或者经营劳动防护用品的企业或者生产或经营假冒伪劣劳动防护用品和无安全标志的特种劳动防护用品的，安全生产监督管理部门或者煤矿安全监察机构责令停止违法行为，可以并处5万元以下的罚款
C．进口的一般劳动防护用品的安全防护性能不得低于我国相关标准
D．特种劳动防护用品安全标志证书由国家安全生产监督管理总局监制，加盖特种劳动防护用品安全标志管理中心印章
E．特种劳动防护用品安全标志标识采用古代盾牌的形状，有“防护”之意；盾牌中间采用字母“S”表示“劳动安全”之意
3、经济损失的评价指标有__。
A．千人经济损失率
B．百万元产值经济损失率
C．机器损失率
D．职工死亡率
E．新设备数
4、当容器直径或火焰通道小到某一数值时，火焰就不能传播下去，这一直径称为__。
A．阻火直径
B．临界直径
C．熄火直径
D．最小防火间距
E．最大灭火间距
5、根据对评价指标的内在特性和了解程度，预警方法主要有三种。下列有关预警方法的说法，正确的是__。
A．预警方法有指标预警、因素预警、综合预警
B．指标预警是根据预警指标数值大小的变动来发出不同程度的报警
C．由于出现工人误操作，发出报警，这种预警方法属于因素预警
D．指标预警属于定性预警方法
E．因素预警属于定量预警方法
6、《行政处罚法》规定，不予行政处罚的人是__。
A．13周岁的人违法
B．16周岁的人违法
C．精神病人违法
D．19周岁的人违法
E．违法行为构成犯罪的人
7、在机械行业，存在的主要危险和危害包括__。
A．触电
B．灼烫
C．高处坠落
D．化学性爆炸
E．药品伤害
8、事故应急救援的总目标是通过有效的应急救援行动，尽可能降低事故的后果，包括__。
A．人员伤亡
B．环境破坏
C．技术改进
D．财产损失
E．精神损失
9、冲压设备的安全装置形式较多，按结构分为__等。
A．机械式防护装置
B．双手按钮式防护装置
C．光电式防护装置
D．感应式防护装置
E．触摸式防护装置
10、煤矿矿长有下列行为的__，要受到煤监局警告。
A．违章指挥工人或者强令工人违章、冒险作业的B．对工人屡次违章作业熟视无睹、不加制止
C．对重大事故预兆不及时采取措施
D．拒不执行煤矿安全监察机构指令的E．未定期评估煤矿安全生产形势的
11、在安全生产管理中，运用人本原理的原则有__。
A．动力原则
B．整分合原则
C．安全第一原则
D．激励原则
E．能级原则
12、根据我国现行的生产性粉尘危害程度分级标准，生产性粉尘危害程度的分级指标有__。
A．粉尘中游离二氧化硅含量
B．工人接触时间
C．粉尘浓度
D．工人接触时间肺总通气量
E．粉尘浓度超标倍数
13、职业病按发病过程可分为__三种病型。
A．慢性中毒
B．急性中毒
C．中毒严重度
D．亚急性中毒
E．突然晕倒
14、《职业病防治法》实施后，国务院对国务院卫生行政部门和国务院负责安全生产监督管理的部门在职业病防治工作中的职责做出了调整，其中安全监督管理部门的职责包括__。
A．负责制定作业场所职业卫生监督检查、职业危害事故调查和有关违法、违规行为处罚的法规、标准，并监督实施
B．负责作业场所职业卫生的监督检查
C．负责对建设项目进行职业病危害预评价审核
D．负责对用人单位职业健康监护情况进行监督检查
E．负责建设项目职业病危害评价机构的资质认定工作
15、当前，各类安全生产问题错综复杂，但其中影响最大、危害最严重的是__。
A．安全生产监督管理薄弱
B．生产经营单位安全生产基础工作薄弱
C．从业人员的人身安全缺乏应有的法律保障
D．安全生产问题严重制约和影响了社会主义现代化建设事业的顺利发展
E．从业人员素质问题
16、行政处罚的程序包括__。
A．特别程序
B．一般程序
C．简易程序
D．裁决程序
E．听证程序
17、特种设备使用单位应当建立特种设备安全技术档案。安全技术档案应当包括__。
A．特种设备的设计文件、制造单位、产品质量合格证明、使用维护说明等文件以及安装技术文件和资料 B．特种设备的定期检验和定期自行检查的记录
C．特种设备的日常维修记录
D．特种设备及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录
E．特种设备运行故障和事故记录
18、安全生产标准有__。
A．国家标准
B．行业标准
C．地方标准
D．企业标准
E．特殊行业的标准
19、《中华人民共和国消防法》的立法目的是__。
A．维护公共安全
B．预防和减少火灾
C．保障社会主义现代化建设的顺利进行
D．保护公民人身、公共财产和公民财产的安全
E．实现防火安全责任制
20、电气化铁路接触网要求正确的是__。
A．接触网接触线最大弛度距钢轨顶面的高度不超过6500mm B．接触网带电部分至固定接地物的距离不少于300mm C．接触网带电部分距机车车辆或装载货物的距离不少于300mm D．跨越电气化铁路的各种建筑物与带电部分最小距离，不少于500mm E．在电气化铁路上，道口通路两面应设限界架，其通过高度不得超过5m。道口两侧不应设置接触网锚柱
21、职业病危害项日申报程序有__。
A．用人单位安排职工进行上岗前的检查
B．卫生行政部门受理申报，并根据需要进行现场核实
C．用人单位应当向所在地县级卫生行政部门申报职业病危害项目
D．卫生行政部门应当在收到申报材料后5个工作日之内，出具《职业病危害项目申报回执》
E．对职工进行安全生产宣传
22、煤矿安全监察实行__的管理体制。
A．横向管理
B．垂直管理
C．分级管理
D．分级监察
E．行业监察
23、为了保证机械设备的安全运行和操作人员的安全和健康，所采取的安全技术措施一般可分为__。
A．直接性
B．间接性
C．彻底性
D．连续性
E．指导性
24、初始评审目的是依据职业安全健康方针总体目标和承诺的要求，为建立和完善职业安全健康管理体系中的各项决策提供依据，并为持续改进企业的职业安全健康管理体系提供一个能够测量的基准。其各项决策的重点是__。
A．目标
B．初始评审
C．管理方案
D．运行控制
E．应急响应
25、以下取得煤炭生产许可证所应当具备的条件的是__。
A．有依法取得的采矿许可证
B．矿井生产系统符合国家规定的煤矿安全规程
C．矿长经依法培训合格，取得矿长资格证书
D．特种作业人员经依法培训合格，取得操作资格证书
矿山安全开采管理研究 第6篇
矿产资源是我国工农业原料的主要来源, 因而提高矿产资源的综合利用率, 实现矿山的绿色开采, 对合理保护开发我国矿山资源、推进社会发展意义重大。为有效贯彻建筑石料矿山的绿色开采, 就必须在矿山的开采过程中知行合一, 加强企业的绿色环保意识, 强化对矿山的各项管理, 并积极探索研究, 提高矿山资源的综合利用率。
2 我国矿山开采现状
我国传统矿产资源开发通常是先对品味较高、储量丰富的矿产资源进行开采, 然后再对品味较低、含量较小的区域进行开采。由于我国还未形成集成化、规模化的矿山资源的开发, 不同矿企的不同管理体制导致了矿山资源开采过程中资源的浪费。与此同时, 在进行矿山开采时, 由于没有对环境进行及时的保护, 导致采矿区的生态平衡被严重破坏, 主要体现在以下几方面。
2.1 水资源污染
水资源的污染大致包含两方面:一是直接排入天然水体中未经处理的矿山工业废水及员工的生活污水, 对水资源造成污染;二是被污染的水源渗入到农田及耕地后, 其中的有毒元素会影响到农作物的生长, 破坏土壤的生态平衡, 对矿区的农业生产造成不良影响。
2.2 大气污染
在进行矿山开采时, 会有大量的粉尘、CO、NOX产生, 对所在矿区的大气环境造成极大破坏, 同时对当地居民的健康也造成了很大威胁。
2.3 破坏植被
在进行矿山开采时, 会不同程度的剥离山体植被, 由于同时存在水源及大气的污染, 矿区的生态环境将遭受巨大考验, 严重威胁到该区生态平衡和物种多样性。
2.4 引发矿区地质灾害
在进行矿山开采时, 常会发生滑坡、地面塌陷、崩塌、地裂缝等人为地质灾害, 无法保障人民的生命及财产安全。
针对我国目前矿山资源的建设及开采现状, 绿色矿山的建设势在必行。将绿色生态的理念贯彻到矿山整个设计、生产过程中, 通过有效手段实现绿色开采, 是我国矿业未来发展的必经之路。
3 建筑石料矿山绿色开采措施的研究
建筑石料矿山在进行绿色开采时, 既要以“绿色生态”理念来对矿山生产实践进行指导, 又要以绿色开采技术来对生态理念进行深化, 并逐步扩大影响, 带动其他行业。因此, 笔者在此主要从矿山理论评价体系的构建、加强矿山开采的管理、循环经济的逐步发展三个方面, 来深入探讨矿山的建设及绿色开采。
3.1 绿色矿山评价指标体系的构建
以绿色矿山的建设要求和准则为依据进行绿色矿山评价指标体系的构建, 并对已建的绿色矿山进行评价, 以便及时发现不符合绿色矿山指标的现象并立即进行有效整改。与此同时, 在建设绿色矿山时一定要不忘保护, 杜绝出现先污染后处理的现象。该评价体系应包含9项申报绿色矿山的基本要求, 同时将一些重要指标加入其中。在选取评价指标时应遵循以下几个原则: (1) 兼具代表性与全面性:该评价体系不但要能将绿色矿山建设的各项内容反映出来, 而且还要具有代表性, 避免出现重复性指标, 突出典型性。 (2) 兼具可操作性与可比性:体系中的指标是以理论分析为主, 因此要能在实际中获取分析的指标。同时, 选取的指标可能与反映的实际情况存在差异, 但要求能够对应上实际情况。 (3) 兼具客观性与科学性:评价指标要能客观反映矿山的整个建设、开采过程, 满足绿色矿山的建设标准。同时还应在科学合理的基础上进行数据的统计分析及其计算。
3.2 矿产资源综合利用经济效益的评价
矿山资源综合利用经济效益评价工作的开展, 不仅能够有效提高有限资源的利用率, 节约能源, 还可以带给当地及矿山企业可观的经济效及环境效益, 因此其重要性不容忽视。
3.3 加强矿山开采的管理工作
目前多数企业在进行矿山资源开采时只注重数量, 却忽视了开采的质量以及对生态环境的保护, 以至于出现过度开采、破坏生态环境的现象。因此我们必须加强对矿山企业的管理, 从数量、生态与质量三方面入手, 加强对矿山采矿权、矿山开采过程及矿山闭坑的管理, 确保绿色开采能够顺利进行。
3.3.1 采矿权管理
a.对矿山生产规划的合理性进行分析:综合分析矿区的选址、修建及开采过程, 以及矿山开采对矿区生态环境所造成的影响, 并提出相应的防治措施, 作为后续进行矿山设计及施工生产基础。
b.尽量在进行矿山建设和开采时采用节能环保的施工技术, 减少对生态系统的破坏。并以当地土地资源规划管理为依据, 在矿山的规划设计中加入矿山闭坑的设计, 提高资源利用率, 对土地资源进行保护。例如在浙江的菁山矿区作为石料生产基地, 在规划中对开采标高进行了统一, 在矿区闭坑之后仍留有近333.3hm2的土地资源可供利用。
c.进一步完善矿山环境治理费用的收缴及管理机制, 确保结束矿山开采后能够通过治理将矿区的生态环境逐步恢复。
3.3.2 采矿过程管理
a.对矿山的生产活动进行进一步规范, 降低因开采而对矿区的生态环境的影响, 严格监督矿区实施可持续生产方案, 保护矿山生态环境的可持续发展。
b.在进行矿山开采时, 指导督促企业采用节能环保的生产技术, 有效提高矿产资源的综合利用率, 争取实现“规划合理、管理规范、生产科学、低耗环保”的现代化矿山开采模式。
c.要对在矿山在开采过程中产生的废水、废气的排放量进行严格控制, 对生产污水与废气进行回收再利用, 尽可能地降低污染程度。合理收集、存贮废渣和废石, 有效提高矿石的综合利用率。
3.3.3 矿山闭坑管理
结合当地实际情况, 做好矿区的生态恢复工作。尽量把矿山开发前后扰动程度降到最低, 生态破坏降到最小。要按矿山地质环境进行合理的恢复保护, 因矿制宜, 科学合理地确定矿山占用土地的规划用途, 治理好生态环境, 有效将矿区地质灾害隐患消除, 缓解用地紧张矛盾, 逐步将矿区生态环境恢复至最优化状态。
3.4 循环经济的逐步发展
在进行矿山开采时, 会大量的矿山废弃物产生, 对产生的废弃物进行循环利用, 发展循环经济, 不但能够促进企业经济效益及社会效益, 而且对生态环保具有积极作用。
3.4.1 以种代伐, 合理利用自然资源。
通常在矿区的生产活动中, 是将地表的覆盖的树木进行砍伐后, 堆放在一边, 而不加以利用。这不仅浪费了自然资源, 同时也不合理地占有了土地资源。以湖州鹿山坞石料矿区为例, 该矿区在生产中通过新的移植技术的研发, 进行地表植被移植, 不但很好地保护了生态资源, 而且还为为区内的植被绿化及生态环境恢复提供了树苗, 有效降低了环境治理的成本。
3.4.2 地表土再利用, 降低发生自然灾害的几率。
在进行矿区石料开采时, 会大量无用的表层土体产生。单纯将土体进程堆积会过度占用土地资源, 且随着矿山开采, 更多表层土体的剥离也会造成严重的水土流失, 易在降雨时引发泥石流, 崩塌等地质灾害。由于大多数矿区表层土体经过长时间的风化、堆积, 因而含有丰富的有机质, 是作为耕植土的不二选择。
4 结语
作为一项长远繁杂的工作, 建筑矿石的绿色开采要理论与实践相结合, 加大监管力度, 积极运用环保节能的开采技术, 提高资源利用率, 发展循环经济, 努力实现生产与环境和谐发展, 经济与环境效益齐头并进。
参考文献
[1]张长贵.露天开采建筑石料型矿山资源综合利用[J].中国矿业, 2011 (4) :47-50
矿山安全开采管理研究 第7篇
随着矿山开采强度和深度的不断增加,由于采空区引起的地表塌陷问题日益严重,如良田塌陷,建(构)筑物的损害,铁路、管线的变形、移动等等。近年来,广东多次发生地陷沉降事故,且地陷点多位于矿山采空区附近,如2010年4月梅州市梅江区长寿水泥有限公司厂区内出现一个直径大约20m近400m2的大坑,导致供电线路中断,所幸未造成人员伤亡。为有效解决矿山开采导致的地陷沉降问题,20世纪以来,人们开始对地表移动、变形进行系统的观测与研究工作。到目前为止,针对不同的下沉盆地发育条件及状态,已经发展了多种预计方法模型。本文就其中一些方法进行初步的论述与介绍,通过对应用实例结果的比较,探索更有效的地表塌陷预计和防治方法。
2 基于观测经验预计方法
基于观测经验预计方法是通过对地表移动观测站的实测资料进行综合分析,建立经验公式,然后把这些预计关系式应用于类似的地质与地下空间开挖条件下的地表沉陷地区。通常,利用经验公式能够近似模拟地质与地下空间开挖条件下的特征点移动和变形,具有非常高的精度,下沉预报值的偏差可以控制在10%以内,而其它变形值的预报偏差在30%左右[1]。由于在一些主要矿区都采集了地表移动资料,并且积累了大量地表沉陷预报经验,因此,经验公式法具有广泛的应用基础,而且容易掌握[2]。
2.1 图表法
最为流行的图表法是英国煤炭局在20世纪六七十年代提出的方法,也叫NCB方法[3]。这种方法是英国煤炭局根据全英收集的165个长壁工作面的地表观测资料提出的。它使用一整套的地表移动变形预计诺模图来确定下沉参数,例如下沉系数、变形系数、下沉曲线形态等等。
2.2 剖面函数法
根据地下开挖的空间形状,剖面函数法利用公式或数表预报下沉盆地指定剖面的特征点移动与变形值,通常,指定的剖面是沿地下开挖地层走向或倾向断面,定义下沉盆地剖面函数以观测数据为基础。
2.2.1 负指数函数法
在对美国北阿巴拉契亚煤田长壁工作面下沉实例的观测与分析基础上,Syd.S.Peng提出了预计沉陷曲线[4],见公式(1):
其中:S0是指最大下沉量,x指距工作面中线的距离,Ws指下沉盆地的一般长度,δ0指边界角。c,d为拟合系数,一般为:c=8.97,d=2.03,图1为该方法的坐标系统。
2.2.2 俄国剖面函数法[5,6]
这种方法适用于急倾斜煤层采空区的下沉预计,其函数表达式,见公式(2):
下沉盆地边缘处与矿柱的连线在矿柱一侧构成了下沉角γu和 γl,盆地中心点的o由ψ和采空区中心点来决定,以此将下沉曲线划分为两端P1和P2,然后应用上式计算不同位置的下沉量。图2显示该方法各参数之间的关系。
3 基于影响函数的预计方法
影响函数方法是预计采动地表移动变形的一种有效方法。它是从经验方法向理论模型过渡的一种方法。它的理论基础是分布函数,因而称之为影响函数方法。该方法认为:在矿层中开挖任何一个单元点,都会在该点周围的地表造成沉陷,从而形成沉陷盆地,越远离该点,因该点造成沉陷影响越小。见图3。该种方法的关键是如何选择恰当的影响函数来描述下沉曲面和对该影响函数在开挖区域的准确积分。
国内外学者提出了各种不同影响函数,其中波兰学者Knothe提出的Knothe影响函数是最为成功的一种影响函数,它完整的表达了单元体的开采对周围地表沉陷的影响[7,8]。公式(3)为Knothe函数表达式:
式中:Smax为最大下沉量,R为影响半径,x为预计地标点的坐标,即该点距离单元点的水平距离。
若推广到三维一般情形,则上式变为公式(4):
4 理论模型方法
理论模型方法是建立在力学模型和弹性或塑性理论基础上的计算方法[9]。在这方面主要有以A.Salstowicz(1958)等为代表的固体力学理论;J.Litwiniszy(1963)等为代表的随机介质理论。建立在弹性或塑性理论基础上的计算方法如:有限单元法(FEM)、边界元法(BEM)、离散元(DEM)和非线性力学(Nonlinear)等方法。
在采动地表沉陷预计评价方法中,经验方法和影响函数方法基本类似,它们都是建立在大量的观测研究基础上的,但是经验方法具有局限性,而影响函数方法可通过预计参数的调整,应用于不同条件下的预计,它的通用性强。理论模型方法是以岩体力学模型和数学假设的抽象概念为基础,依赖于大量的复杂的岩体物理力学参数,要进行大量的计算工作,过去几十年的实践表明它的应用非常困难。近年来,随着计算机应用技术的发展,使得进行大量复杂的计算成为可能,但是在大范围内取得岩体物理力学参数及地质构造特征参数,仍然很困难,因而它主要应用于小范围的预计计算评价中 (如, 矿柱岩梁的应力、应变、稳定性计算分析,断层构造带影响计算分析等)。同时,在预计计算评价中各种方法应用具有互补性,因而在实践中一般都是以多种方法计算来综合评价[10,11,12]。可以断定,随着岩体内部勘测、勘探技术方法的发展,理论模型方法必将得以广泛的应用和长足的发展。
5 应用分析
5.1 负指数函数法示例
某矿开采深度为1000英尺,最大下沉量为4.23英尺,在工作面长度分别为800英尺和1400英尺条件下,假设800英尺情况为非充分采动情况,而1400英尺条件为充分采动情况,使用负指数函数得到两条下沉曲线。见图4。观察图形可发现,虽然1400英尺对应的曲线较800英尺缓平,但两条曲线均未显示出明显的平底下沉盆地,仍体现了非充分采动特征。故而可以认为负指数函数法对于非充分采动形成的下沉曲线具有较好的拟合性,但是不能体现充分或超充分采动而形成的下沉曲线。
5.2 影响函数法示例
某矿开采深度为1000英尺,工作面面长1000英尺,走向长度6000英尺,采高7英尺,使用影响函数法通过编写程序进行积分计算,可以得出工作面采空区倾向方向的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形5条曲线。见图5。
6 结论
(1)经验方法预计所采用的函数公式简单易用,使用方便,但是要得到准确的预计结果需要依靠大量的观测数据为基础,因而适用于已有观测经验的矿区才能获得较好的预计结果。此外,该种方法仅适用于矩形工作面上方的地表移动变形预计,具有一定的应用局限性。
(2)影响函数法通过建立单元开采地表移动表达式而进行累加积分计算,从而得到采空区下沉特征曲线,这种方法对于非充分采动、超充分采动、非正规工作面产生的各类地表沉陷情况均具有良好的适应性,是目前主流的预计方法,但是这种方法仍然需要预计参数的不断调整,来获得较好的预计结果。
(3)理论模型方法仍处于初级研究阶段,该方法注重于岩体力学模型建立和数学模型的抽象假设,依赖于大量的复杂岩体力学计算工作,是一种很有前途的方法,若能精确建立模型并采用合理地求解手段,它必将会得到广泛的应用。随着计算机技术的飞速发展,理论模型方法将会越来越多的应用于开采沉降的预计,理论模型方法和传统的概率积分法相结合,可以提高矿山地面沉降预计的可靠性。
参考文献
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矿山安全开采管理研究 第8篇
1 机电一体化技术在地下开采矿山中应用的意义
在当前地下开采矿山中, 机电一体化技术具有很好的应用条件, 从其作用发挥来看, 它可以大大降低施工环境的危险, 确保整个施工环境的安全可靠, 从而使开采活动更为稳定有序进行。在对反馈系统和自动检测系统的利用下, 可以依据所反馈的信息来实现对设备的控制, 确保设备可以在无人监管下安全稳定运行[1]。
在当前科学技术广泛应用的前提下, 机电一体化技术在设计方面更加关注人性化, 并且在功能设置上也更趋于完善和健全, 精确度也会有明显改善。地下开采矿山对于施工操作的精细化要求较高, 需要重点对施工中可能出现的施工问题进行事前防范, 采用机电一体化技术一方面可以加快矿山企业的发展, 另一方面也可以有效促进地方经济的良性发展, 从而确保开采企业的社会效益和经济效益。
2 机电一体化技术的具体应用
2.1 提升机方面
在地下开采矿山中, 提升机设备是重要的生产设备之一, 基于其作用原理它对于机械性能和电气传动性能的要求比较高, 结合当前地下开采矿山现状来看, 所采用的提升机主要是数字化直流提升机, 它是把驱动和滚筒结合为一个整体, 大大简化了设备结构。同时, 采用变频技术和PLC技术也有效简化了设备的安装, 使得系统的组合更为便利, 可以避免其它外界因素的干扰和影响, 而且使用PLC外端电路和芯片统一控制的方法相结合, 可以确保PLC系统同时具有软件的基本功能和继电器的系统功能, 使其运行的可靠性得到提升, 从而实现软启动电动机的目的, 能够在动态和静态双重环境下调整电动机的转动速度, 避免转差冲击现象的出现[2]。此外, 它还可以实现减速点后备保护、错向保护、减速段超速保护以及二级制动解除保护等, 在提升机的工作运行中, 可以以自动的形式对整个运行过程进行监督控制, 能够及时发现运行中的相关参数和可能出现的问题, 相对于之前的系统来讲, 它的维护工作量和耗电量都比较少, 而且节能效果也非常好。
2.2 监控和监测系统方面
在地下开采矿山中, 采用机电一体化设备可以实现自动报警和在线监控等的功能, 这其中的在线监控指的是对转动系统、工作装置、液压系统以及制动系统等在运行过程中的工作状态进行实时监测和控制。而自动报警则是指的是一旦故障发生, 系统可以第一时间进行自动诊断并根据诊断的结果发出警报提示, 维护人员可以在第一时间确定故障的产生部位, 从而有效节省维修时间, 并且降低了故障的影响范围, 使设备的使用期限延长。
2.3 智能泵站方面
地下开采矿山的正常进行离不开排水系统作保障, 在排水系统中, 矿井作为主要构成部分, 它的主要作用是排出井下的多余积水, 为排水系统的可靠运行提供保障。在现阶段的矿山生产过程中, 第一时间确定故障发生位置时是确保整个系统运行良好的基础。而大多数矿山开采单位所采用的排水系统, 是在对原有智能系统进行改造升级实现的。整个系统主要涵盖有远端监控、现场控制以及数据监测和收集等三个部分, 系统自身通过转速传感器、压力传感器以温度传感器等来实现对信号的检测和反馈, 在对这些反馈信号进行分析之后, 可以发出需要的水泵控制指令。一旦水位上升的话, DCS柜就会将水位传感器所发出的信号直接转变为可以识别的信号, 之后再将这一信号传送到计算机中, 在计算机的辨认下来发出相应的控制启动柜的指令[3]。
2.4 胶带运输机方面
在地下开采矿山中, 胶带运输机又可以称之为是带式传输机, 它是基于运输材料在摩擦驱动的影响原理下, 在运输中会呈现出一种连贯性的特征进行运转。从它的结构构成来看, 它的主要构造是有两个端点上紧套的闭合输送带和滚筒构成[4]。这两个部分的功能和作用发挥也是各有差异的, 在机电一体化技术的具体应用中, 需要有针对性地对待。从应用的效果来看, 机电一体化技术应用在胶带运输机中, 就可以大大提升胶带运输机的技术水平, 而且也可以在很大程度上促进运行更为科学高效的带式输送机的研究和应用。
3 结束语
在科学技术的发展带动下, 机电一体化技术的应用范围逐渐扩大, 在各行各领域尤其是在地下开采矿山工程中取得了显著的应用效果。机电一体化技术作为一种综合性较强的技术形式, 它包含有机械、电子等等诸多先进学科, 逐渐成为了矿山开采综合自动化的基础。从其在矿山开采中的实际应用来看, 它可以有效确保整个开采过程的安全性和可靠性, 减少不必要的开采问题发生, 而且也可以提高开采效率, 促进开采技术的创新和完善。
参考文献
[1]韩国宝.机电一体化技术在地下开采矿山的应用[J].中国锰业, 2012, (4) :35-37.
[2]孟铁柱.矿山中机电一体化的应用现状及发展趋势[J].世界有色金属, 2016, (8) :90-91.
[3]刘永刚.机电一体化在煤矿开采中的应用[J].煤矿机械, 2014, 35 (11) :121-122.
矿山安全开采管理研究 第9篇
关键词：露井联合开采,采动损害,矿山边坡,变形机制,数值模拟
地下矿体的开采,破坏了周围岩体原有应力平衡,引起岩层与地表移动,出现采动损害问题。而当露天与地下联合开采时,依据所开采空间的对应关系,从采动效应叠加过程来看,矿山边坡岩体将受到综合叠加作用,表现为一种采动效应对另一个平衡体系的干扰或作用,使得2种开挖体相互诱发或相互扰动,组成1个复杂的动态变化系统。岩层移动与开采沉陷作为采矿学科的基础之一,国内外众多学者参与了研究并取得许多有价值的研究成果。20世纪30年代,欧洲一些产煤国家对岩层与地表移动进行了系统的研究。从20世纪50年代到现在,岩层与地表移动的科学研究蓬勃发展。德国、波兰、俄罗斯和英国等国家采用全部充填、部分开采、协调开采及建筑物加固等方法和措施,克服了采动的危害,成功地在建筑物下和铁路下进行了采煤,并建立了一系列的岩层与地表移动理论[1]。
国外露天转地下开采的矿山数量大约每20 a翻一番。由于美国、加拿大、澳大利亚等矿业发达国家的资源条件好,转入地下开采的矿山少,研究工作主要限于露天矿何时转入地下开采的问题。而我国的许多大中型露天矿已进入深凹开采,面临着露天转地下开采以及露天地下联合开采的问题。对于露天与地下联合开采,西方矿业发达国家尚未关注[2]。
通过研究安太堡露天矿东帮边坡在露井联合开采影响下不同开采进度时,矿山边坡岩体的运动规律、地下开采上覆岩体的损害机制,系统地归纳出安太堡露天矿露井联合开采影响边坡可能发生的破坏模式,为采区安全生产提供科学指导。
1 工程概况
平朔煤炭工业公司是我国从1985年开始建设的特大型现代化煤炭生产基地,先后建成安太堡露天矿和安家岭露天矿。露井联合开采的建设方案于2002年11月由原国家发展计划委员会批准。根据原国家发展计划委员会批准的建设方案和矿区开发的实际情况,安家岭井工矿实际为一矿两井,包括上窑区和安太堡不采区2个区域,分别开拓。2003年二季度,两井先后开始建设并试采。试采过程中,地下开采对地表的影响已显现出来,先后出现地表变形、开裂和沉陷,可能影响露天矿的安全生产。特别是安太堡不采区的初始开采区域,北面和西面都是露天矿的边坡,采动影响十分复杂,必须迅速查清井工开采引起的地表变形、位移的规律,可能的破坏与沉降方式,必须制订防范与治理措施,才能保证露天与井工同时安全开采。
2 三维有限元数值模型
有限元数值模拟方法能够模拟各种复杂结构、复杂边界及荷载条件下的工程活动,在模型构建、材料的物理力学参数取值、荷载确定合适的条件下,可以得到比较满意的解答,能在低成本的情况下反复进行模拟试验,是岩土工程广泛应用的模拟试验研究方法[3]。
该次有限元数值模拟主要分析B901综放工作面的上覆安太堡东帮矿山边坡在露天矿及井工矿联合开采影响下的边坡岩体运动损害规律。B901综放工作面位于矿山边坡下70~110 m,在空间关系上,大致位于边坡中部。有限元计算模型为一正交六面体,如图12所示。y轴为垂直方向,x,z轴分别为“东西”方向和“南北”方向,模型在3个轴向的尺寸分别为1 785,700~1 000,2 500 m。数值模拟考虑了4种不同状态:原始状态、B901综放工作面退采500 m、B901综放工作面退采1 000 m、B901综放工作面开采结束。数值模拟过程中,根据露天矿及井工矿的开采进度在数值模型中去除开采掉的矿体,地表排土则以外载荷形式施加到模型上。模型的周边约束水平位移,并限制其转动,底面边界约束y方向垂直位移,并限制其转动。有限元数值模型中所选用的岩体力学参数,根据现场调查以及室内岩体力学试验选取[4]。
3 数值模拟计算结果分析
在安太堡露天矿生产的同时,有限元模拟计算了井工开采的4种不同状态下的矿山边坡变形及应力变化状况。通过对比不同状态下的矿山边坡岩体损害情况,可以直观地得到露井联合开采条件下矿山边坡运动损害规律。部分有限元计算结果如图36所示。
3.1 位移变形分析
水平位移变形图显示,原始状态时,矿山边坡岩体在自重影响下,东西向位移主要表现出沿着安太堡东帮边坡向下滑动。随着露井联合开采的进行,复合采动效应叠加,东西向位移主要出现在安太堡东帮边坡中部,并且以2种不同的形式体现:边坡表层岩体的下滑,主要位于边坡中上部;采空区上覆岩体随着地表沉降而出现的水平位移,主要位于边坡中下部。采空区上覆岩层因地表沉降而出现的水平位移区域与B901工作面走向平行,呈大范围条带状分布,移动方向与矿山边坡表层岩体的下滑方向相反。由于此部分岩体的水平移动主要是由于井工开采所导致的地表沉降引起,这部分岩体的逐步垮落充填采空区将有益于增加安太堡东帮边坡的稳定性。因此,在开采B901工作面的过程中,应重点关注安太堡东帮边坡中上部岩体的局部滑坡破坏。
垂直位移变形图显示,矿山边坡岩体在垂直方向的位移主要以地表岩体的沉降为主,最大沉降区域随着井工矿的开采而在采空区正上方动态变化。所形成的最终下降盆地位于采空区正上方,在水平面上呈椭圆形,这与采用长壁垮落法所形成的地表移动盆地的显现特征是吻合的。
当B901工作面开采结束时,最大水平位移值为28.99 cm,位于安太堡东帮边坡中上部;最大垂直方向的沉降位移值为269.14 cm,位于B901开采区域正上方,接近GPS地表监测在此区域的监测结果。
3.2 应力变化规律分析
原始状态时,矿山边坡没有受到井工开采扰动,大部分岩体均处于下滑趋势下的较小拉应力状态,拉应力大小在0.83 MPa左右。随着露井联合开采的进行,矿山边坡岩体应力重新分布,次生应力不断产生并相互叠加。当B901工作面开采结束时,矿区平均主应力显示在采空区周边出现高拉应力集中,拉应力值在9~17 MPa;不采区正上方矿山边坡出现压应力集中,压应力大小在50~80 MPa;边坡中上部、中下部则以1.32 MPa左右的拉应力状态存在,根据矿区岩体物理力学指标,可以判断井工开采所形成的采空区会因为两帮岩体的拉破坏而自然垮落充填,采空区正上方边坡出现局部压破坏,其他地方边坡不会出现大面积拉破坏。如果井工开采所形成的采空区未能及时垮落充填,则当矿山边坡及排土场在高拉应力状态下突然破坏时,有可能导致整个边坡出现盆地似的大面积陷落,地表表土与边坡岩体如果出现连带效应,则有可能导致安太堡东帮边坡发生大面积滑坡。因此,井工开采时应尽可能让采空区上覆岩层垮落填实采空区。
4 结论
1) 露井联合开采时,2种开采体系共存,矿山边坡岩体运动形态复杂。以井工开采采空区走向为界,采空区上山方向边坡岩体的滑移趋势更加明显,下山方向边坡部分岩体则反向滑向采空区。在露井联合开采过程中,应重点加强矿山边坡中上部岩体的安全监测。
2) 井工开采所导致的采动损害首先产生,采空区两帮及顶板破坏后依次向上传播,形成垮落带、断裂带、弯曲带后发展至地表边坡。所以,露井联合开采时的矿山边坡运动特征整体表现出地下采动的变形特点。
3) 矿山边坡岩体内的应力平衡关系在露井联合开采条件下是一个动态调整的过程,矿山边坡的主要损害区域位于2种不同开采体系采动影响的重叠区。
4) 随着露井联合开采的进行,矿山边坡的主要损害区域大致平行于井工采区的走向或倾向主断面。准确地把握井工采区主断面与矿山边坡的空间关系,可以有效地掌握矿山边坡的运动规律。
5) 为了防止矿山边坡由于采动损害出现大面积滑坡,对于边坡表面出现的塌陷坑,应及时用推土机把裂缝填平,避免雨水下渗,影响边坡稳定性。
6) 矿山边坡侧面的废石回填有利于边坡稳定。在生产工序上,对于安太堡东帮边坡,走向上平行于B901工作面的边坡段,建议优先考虑废石回填。
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矿山安全开采管理研究 第10篇
胡家沟石灰岩矿是一家从事石灰岩矿开采、加工及销售的矿山企业,矿山在扩建过程中其矿区范围发生变化,开采深度也相应增加,致使开采难度增大,现有的工作经验对采场地应力处理和围岩稳定性分析不够。目前国内研究学者对矿房的矿柱参数研究越来越多,优化房柱法开采的矿柱参数也显得越来越重要。从经济角度来说,由于房柱法开采后留下的矿柱回收较低或不回收,其矿柱尺寸过大,影响矿体的回采率;从安全开采的角度来看,采用房柱法开采必须设置足够大尺寸的矿柱来维持采场的稳定性,确保安全生产。
2 矿山地质概况及开采现状
矿区地处重庆以西,群山连绵。矿山为斜坡地形,总体地势为北东高南西低,区内最高点位于矿区中部,高程为+926.3m,区内最低点平硐附近,高程为+426.0m,相对高差500.3m。矿区目前未见滑坡、泥石流、危岩、崩塌等不良地质现象,斜坡岩体较稳定,工程条件较好。
矿层为西山背斜宽缓轴部的三叠系下统嘉陵江组,骑跨背斜两翼,呈层状产出,岩性为灰色薄～中厚层状微晶石灰岩;开采的矿层在+430m以上,断层上、下盘顶板为灰、浅灰色白云质灰岩中厚层微晶灰岩。底板埋藏较深,无法确定。该矿山顶底板石灰岩的抗压、抗剪性能好,坚固系数中等,有岩溶发育,但岩溶化程度不高,规模有限,顶底板易管理。岩石抗压强度较大,坚固性系数好,属中等坚硬矿体,抗物理风化能力强,岩体内无不利结构面和软弱夹层,矿层稳固性较好。
矿山生产多年,已基本形成矿山开拓系统,2012年4月扩大了矿区范围。矿山采用平硐开拓,已有主平硐约930m,利用原废弃的巷道回风,形成了矿井的开拓和通风系统,在矿区中部形成约85 000m2的采空区,井下采用汽车运输;矿井采用分列式通风方式,主扇风机抽出式通风,平硐自流排水;矿山目前仅开采+430m一个水平,埋深最大接近500m,采用房柱式开采,留一定厚度的矿石护顶层,矿房跨度8m,采高6～8m,留永久性间隔矿柱,矿柱长8m、宽6m。
3 开采参数理论计算
3.1 室内矿岩力学性质试验
首先在大足胡家沟石灰岩矿取样,然后在实验室进行矿岩的力学性质试验,测定出矿岩的主要力学性能指标,通过理论计算和工程处理得出石灰岩矿体的力学参数,主要包括单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角、内聚力等,具体参数如表1所示。
3.2 参数计算[1,2]
(1)矿柱强度计算。矿柱直径的大小直接关系到采场矿房的稳定性和矿石回采率,采用理论计算的方法分析矿柱的应力状态和矿柱上的应力平均值。考虑矿山采用圆柱形矿柱,其矿柱强度可由下式确定:
式中:σu——矿柱的实际强度,MPa;
σc——岩体单轴抗压强度,MPa;
d——矿柱宽度,m;
l——矿柱长度,其中l=d,m。
(2)矿柱承受载荷研究。根据矿山开采的实际情况,采用圆柱体矿柱,矿房跨度平行走向布置,其矿柱承受的载荷面积如图1所示。
如图1所示矿柱的布置形式,矿柱承受的载荷面积为图中实线所示,可按下式来计算:
式中:b—矿柱直径,m;
B—矿柱间距,m;
k——矿房跨度,m。
矿体的上覆岩层主要有表土、中细砂岩、泥岩、砂岩等,密度和厚度如表2所示。
矿柱上方所承受的载荷以及矿柱的支撑应力,可按下式计算:
式中:q——矿柱所受上覆岩层载荷,kN;
σρ——矿柱的支撑压力,MPa;
S——矿柱承受载荷的面积,m2;
g——重力加速度,9.8 m2/S;
ρi—上覆岩层的平均密度,kg/m3;
hi——上覆岩层的平均厚度,m;
b——矿柱直径,m。
(3)矿柱稳定性研究。当矿柱的截面尺寸增大时,矿柱的强度也必然增大,但是同时矿柱承受的载荷也会增大。因此,单凭两者中的一个难以正确评价矿柱的稳定性。现用矿柱的实际强度与矿柱承受的垂直应力之比来评价矿柱的稳定性,以获得定性的结果,这个比值称为矿柱的安全系数,其计算公式如下:
从安全角度考虑,均可以满足正常安全生产,在开采期间不会发生冒顶事故。矿柱直径和矿柱间距的不同组合对应的矿石回采率不相同,矿石回采率如图2所示,通过下列公式计算得出其回采率。
计算单元内矿体总体积为:
计算单元内回采矿体体积为:
计算单元内矿石回采率为:
即:
式中:k——矿房跨度,m;
b—矿柱直径,m;
B—矿柱间距,m;
h——顶板厚度,m;
H——矿体高度,取20m。
在矿房跨度一定的条件下,矿柱的安全系数即为矿柱间距和矿柱直径的函数,而矿柱最大间距不能超过矿房跨度。因此分别讨论石灰岩的矿柱间距为4、6、8、10m,矿柱直径为2、4、6、8、10m时,矿柱的安全系数和对应的采场矿石回采率,见表3～表6和图3～图6。
从图3～图6可知,在相同的矿柱间距下,矿柱直径越大,矿柱安全系数越大,但矿石回采率越小。因此在不同的矿柱直径下,矿柱安全系数曲线和矿石回采率曲线必然有个交点,这个点对应的矿柱直径即为最佳尺寸。当矿柱间距为4、6、8、10m时,对应的最佳矿柱直径如表7所示。
从表7可以看出,在顶板厚度、矿房跨度一定的条件下,矿柱间距越大,其对应的最佳矿柱直径也越大,对应的矿石回收率也越大,但对应的矿柱安全系数却越小;但是综合考虑到矿柱安全性和矿石回收率,得出当矿柱间距取10m时,矿柱直径取6m。
4 参数优化模拟
为了模拟矿山房柱法开采中矿柱直径的情况,首先建立网格计算模型。建立石灰岩矿的计算模型几何尺寸取120m×100m×200m,根据圣维南原理,模型大小满足计算精度要求,模型共有313 578个节点,有298 440个网格单元。根据胡家沟石灰岩矿的工程勘察资料和地质资料,基于简化模型和计算方便,设计采场平面示意图和断面示意图以采高6m、矿柱直径6m、矿柱间距8m、矿房跨度10m为例,如图7和图8所示。根据上覆岩层发生变形的情况以及上覆岩层的材料特性,所选用的是弹塑性模型,破坏准则采用摩尔—库仑屈服准则,并赋值材料参数。定义边界条件为:底部固定各向位移,模型四周固定水平位移[3,4,5,6,7,8,9,10]。
通过建立三维模型并对模型做切片后处理,发现在开挖推进进度分别为20、40、60m和80m条件下矿房顶板、矿柱、底板、工作面前方和采空区后方的最大位移、最大应力和塑性区的分布面积不同,其结果如表8～表12所示。
(1)矿房顶板位移和应力。由表8可知石灰岩矿房顶板在同一矿柱直径下随着推进深度的加大,最大下降位移和应力也在增加;矿柱直径越大,其位移先变小后变大,但是应力则先变大后变小。顶板下降位移最大为0.19m,垂直向下应力最大为9.9MPa;从塑性区图看出在矿房顶板周围的岩体都不同程度受到一定的破坏,应采取相应的防范措施。因此从石灰岩矿房顶板的位移、应力和塑性区情况得出矿柱直径在6m时为最佳参数。
注:应力为垂直向下方向,位移方向全部垂直向上。
(2)矿柱位移和应力。由表9可知石灰岩矿柱在同一矿柱直径下随着推进深度的加大,最大下降位移和应力越来越大;矿柱直径越大,其位移和应力变化起伏很大。矿柱下降位移最大约为0.054m,垂直向下应力最大为16MPa;从塑性区图看出矿柱都不同程度受到一定的破坏。因此从石灰岩矿柱的位移、应力和塑性区情况得出矿柱直径在6m时为最佳参数。
(3)矿房底板位移和应力。由表10可知石灰岩矿房底板在同一矿柱直径下随着推进深度的加大,最大上升位移和下降应力越来越大;矿柱直径越大,其位移先变小后变大,而应力则先变大后变小。矿柱位移最大约为0.04m,应力最大为10.0MPa;从塑性区图看出矿房底板在不同程度上受到一定的破坏,注意底板向上鼓起。因此从石灰岩矿房底板的位移、应力和塑性区情况得出矿柱直径在6m时为最佳参数。
(4)矿房工作面前方位移和应力。由表11可知石灰岩矿房工作面前方在同一矿柱直径下随着推进深度的加大,最大下降位移和应力越来越大;矿柱直径越大,其位移和应力变化起伏较大。工作面前方下降位移最大为0.068m,垂直向下应力最大为8.4MPa;从塑性区图看出矿房工作面前方在不同程度上受到一定的破坏。因此从石灰岩矿房工作面前方的位移、应力和塑性区情况得出矿柱直径在6m时为最佳参数。
(5)矿房采空区后方位移和应力。由表12可知石灰岩矿房采空区后方在同一矿柱直径下随着推进深度的加大,下降位移和应力总体越来越大;矿柱直径越大,其位移和应力变化幅度较大。采空区后方下降位移最大近0.057m,垂直向下应力最大为9.1MPa;从塑性区图看出矿房采空区后方在不同程度上受到一定的破坏。因此从石灰岩矿房采空区后方的位移、应力和塑性区情况得出矿柱直径在6m时为最佳参数。
从房柱法开采的顶板、矿柱、底板、工作面前方和采空区后方5个方面的位移、应力和塑性区分析,在矿柱直径为6m和8m之间数据变化较大,结合石灰岩矿的实际情况,考虑矿山安全和降低生产成本等方面综合得出采用房柱法开采石灰岩矿的矿柱直径为6m。
5结论
通过理论计算得出胡家沟石灰石矿的矿柱直径最佳值,采用数值模拟技术对胡家沟石灰石矿的矿柱直径进行分析,得到其矿房顶底板、矿柱、工作面前方及采空区后方的位移、应力和塑性区情况,结合矿山的实际现状,得出如下结论。
(1)数值模拟得出石灰岩矿山开采时的矿柱直径为6m,而理论计算中得出石灰岩矿的矿柱直径也为6m,符合工程经验和矿山现场实际情况。
(2)数值模拟和理论计算考虑了矿山的实际情况,所得出的矿柱体积更小,提高了矿石的回采率,为今后相关矿山开采参数的数值模拟提供参考。
(3)矿柱强度较高,采空区和围岩稳定性较好,不易发生大面积的顶板垮塌事故。
(4)矿柱直径参数的模拟将推广到矿房其他参数的数值模拟,为重庆市非金属地下矿山的开采提供理论指导,为政府监管、行业监督、中介机构设计与评价、企业管理提供理论依据,也为完善地方地下矿山开采的标准和规范提供一定的参考。
(5)随着科学技术的不断发展,采用数值模拟技术模拟矿山现场的实际情况越来越逼真,所得到的结果将会越来越接近实际情况,在矿业领域也会越来越普及。
摘要：胡家沟石灰岩矿在扩建过程中因矿区范围发生变化,生产能力和开采深度均有所增加,原有的房柱法开采参数已不能适用矿山的需要。采用FLAC3D软件对开采矿柱直径进行数值模拟分析,得到矿房顶板、底板、矿柱、工作面前方及采空区后方的位移、应力和塑性区情况,结合矿山实际情况和工程经验得出采场的最优参数,在保证安全生产的前提下提高了矿石回采率。
关键词：石灰岩,矿柱,数值模拟,房柱法
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