露天礦山爆破安全問題與防治措施探討

劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

露天礦山爆破安全問題與防治措施探討

劉志才

（廣東宏大爆破股份有限公司，廣東 廣州 510623）

針對露天礦山爆破存在的安全問題進行了總結、分析和評價，在此基礎上為確保露天礦山開采工作的安全，以舞鋼經山寺露天鐵礦為例，對露天礦山爆破開采的危險源進行了分析，并提出了露天礦山爆破安全的預防和治理措施，對此類工程的安全管理具有指導意義。

露天礦山；爆破施工；安全問題；防治措施

1 概述

隨著我國社會經濟的快速發展和科技水平的迅速提高，國民經濟建設對于礦山爆破施工的要求也越來越高，尤其是作為礦山爆破中最為重要的露天爆破。因此，對露天礦山爆破安全進行相關的科學分析與評價，將有效促進我國露天礦山爆破及開采工作的穩定和持續發展。礦山爆破的種類較多，在施工中的爆破生產作業面廣，而開采區域越來越臨近城區或居民居住點，人們對于生產過程中的安全和環保問題要求越來越高，使得露天礦山爆破施工的難度越來越大。同時高速的生產作業也存在較大帶了的危險性也就也高，因此，必須考慮爆破施工中的生產安全性問題。

2 露天礦山爆破施工常見的安全問題

露天礦山爆破施工中存在的安全問題較多[1-3]，通過歸納分析，將其總結為以下幾個方面：

2.1 采場邊坡不穩定。開采方式和方法使用不當,都會導致邊坡過高；陡峭危險的浮石不及時清除而造成巖面上存在大量險石、危石和浮石的情況；采石場不按規定自上而下的切開采原則，工作面上的開采臺階高度過高、寬度不夠或分層不夠明顯，少數采場為節約開挖成本破壞原來已經形成的比較規范合理的臺階工作面。

2.2 爆破作業。爆破采用的炸藥在其爆炸過程存在諸多的不確定性，在實際施工生產中，不適當的爆破操作和用量，啟動爆破雷管后的處理不嚴、安全距離不夠等都會危及到現場人員和爆破設備運行安全的風險因素。同時，很多礦山采場為節省雷管和炸藥的使用用量，自行決定采用較短的爆破器材等，也是導致出現爆破安全事故的一大隱患。另外，操作人員進行二次爆破拆除不屬于標準操作的范疇，實際施工當中往往比較常見，該事故一旦發生在現場會產生大量的爆破飛石，爆破事故造成的損失將更大、更嚴重。

2.3 高空墜落。在高空的礦山開采作業面沒有設置專用的防護措施及設備，或者是防護措施及設備不完整或被損壞,導致作業工人墜落；在爆破前進行鉆孔、清孔、裝藥以及起爆等工序，沒有設置專用的防護措施及設備或者是防護措施及設備不完整或被損壞,導致作業工人墜落或危及人員的身體健康和生命安全。

2.4 水害。礦山爆破采場必須要建立有效的防、排水系統，并根據地表和地下水滲流情況采取必要的處理措施。采場的出入口和爆破的現場都應該適當采取防洪措施。如果排水設施、設備、施工不合理、排水設備發送故障或有防水措施，涌水或降雨量突然增加會導致危及邊坡穩定的滑坡和塌陷安全事故發生的可能性，這類事故的發生給安全及機械設備造成重大損失。

2.5 火災。導火索以及機械、車輛燃油遇高溫、明火，以及易燃可燃物存放不當等，可能引發火災，造成人員傷害和設備的損毀。

3 露天礦山爆破生產安全事故的防治措施

近些年來，露天礦山各種爆破安全事故的頻發，大量研究表明[4-6]事故發生的原因主要是施工企業安全管理和爆破施工工藝存在問題，以及施工人員對爆破施工安全知識匱乏等。針對我國露天礦山爆破生產安全事故的案例分析，預防露天礦山爆破安全事故的預防措施。

3.1 建立健全安全生產責任制。調查分析表明，大部分露天礦山爆破施工企業對于現場的安全管理都不重視，施工人員違章違規的操作現象十分普遍，安全知識匱乏，安全意識不足，缺乏良好的安全施工氛圍。究其原因主要在于施工企業管理人員的安全管理意識不足，對露天礦山爆破施工的危險性認識不足，容易受到企業經濟效益和個人利益的驅動，而采取鋌而走險的措施。事故發生之后缺乏明確的責任追究制度，更使得管理著安全意識淡薄。因此，必須先建立并完善有效的安全生產責任制。

3.2 加強對管理人員和施工人員的安全教育和安全培訓，嚴格執行各項安全生產規章制度。抓好安全工作,做到三件事：a.合理進行爆破設計和相關施工的生產技術交底；b.專業爆破人員加強培訓學習和提高安全意識，持證上崗，規范作業；c.依靠科技進步，發展更安全可靠的爆破設備和先進的爆破工藝。

3.3 采用系統工程的方法對露天礦山爆破施工過程中的安全問題進行分析評價，并提出針對性解決措施。安全系統工程是一個新的科學,利用其對爆破施工中的每個環節進行分析和評價,根據分析結果，采取有針對性的措施,降低事故發生的可能性，避免事故的發生，使施工現場達到最佳的安全行為環境。

3.4 加強安全教育培訓工作。安全部門應該加強安全教育培訓力度和對露天礦山爆破的監督檢查工作。同時，會同有關部門做好考核工作，提高爆破施工人員的安全意識和爆破施工技術水平，杜絕無爆破作業安全操作證的人員上崗。露天礦山施工企業必須嚴格按照既定規則來對作業人員進行安全教育和專業技能培訓。同時，為加強作業人員的安全意識，通過必要安全知識的教育提高自我保護能力和事故救援、自助的認識和能力。

3.5 加強應急救援體系的構建和完善。各個礦山爆破施工企業必須針對露天爆破作業的現場安全特點和可預測的安全事故隱患，編制一套具有可操作性的應急救援方案，并通過配置必要的救護設施和應急培訓來加強人員的應急技能，定期演練應急事故救援活動，確保在爆破發送安全事故發生后可以得到有效的救治或自助。

4 經山寺露天鐵礦爆破安全控制實踐

經山寺礦為典型的高硬度深凹露天礦，礦體分布分散（俗稱雞窩礦），與一般露天礦比，河南經山寺礦的特點是礦體小、狀態復雜，分采、剔除工作量大，礦山開采的上部多為氧化礦，氧化礦質地松軟，加之其間夾雜著不同厚度和塊度的巖石夾層，構成了結構較為復雜、可爆性極差的土巖夾層帶，這給爆破和安全控制帶來了較大的難度。工程施工過程中對露天開采中的爆破危害、水害、邊坡安全進行了有效的控制，確保了施工安全，如圖1所示。

圖1 經山寺露天鐵礦施工現場

4.1 爆破危害控制

4.1.1 爆破振動控制

在各類爆破中，都需要進行爆破安全范圍的設計，其中包括爆破震動的安全距離。爆破震動的安全距離是指爆破后不致引起被保護對象破壞的爆心距被保護對象的最小距離。當被保護對象在爆破安全距離的范圍內，就必須采取措施對其加強保護，否則有可能使其遭到毀壞。大量實測資料表明，爆破振動的大小與炸藥量、距離、介質情況、地形條件和爆炸方法等因素有關，爆破時通過控制炸藥單響藥量起到了很好的控制爆破振動的效果，經過計算，爆破最大單響藥量不超過920kg，經過測試，振動強度最大振速為0.682cm/s，振動非常微弱，因此對周圍附近村民磚房等建筑物都是安全的。

4.1.2 爆破飛石

爆破飛石是指露天臺階爆破和二次爆破時被爆巖體中個別飛石脫離主爆體飛的較遠的有可能造成損壞的碎石，爆破飛石的危害不僅會給礦山工程帶來經濟上的巨大損失，還會影響礦山開采工作的正常進行，施工中，通過精細設計、仔細鉆孔、專人驗孔、認真裝藥、仔細檢查網路連接情況等嚴格施工工藝，避免了爆破飛石維護。

4.2 水害控制

防排水對露天礦安全是至關重要的。我們在舞鋼經山寺深凹露天開采中，將原排水設計根據現場工程施工的特點進行了調整，優化后的排水系統為逐級排水，避免了高水低流，減小了平均排水揚程，節約了排水費用，如圖2。并采取了一系列的防排水措施，取得了很好的效果，保證了施工的安全。

圖2 坑內排水系統示意剖面圖

4.3 邊坡安全控制

露天礦邊坡穩定性是重要的生產安全問題，是一個從礦山開發論證直到閉坑，貫穿全過程的重大技術問題。舞鋼經山寺露天鐵礦邊坡爆破時由原來設計的預裂爆破改為緩沖爆破，并配合邊坡的管理和修正，取得了良好的效果，目前經山寺鐵礦即將閉坑，邊坡穩定情況良好，見圖3所示。

圖3 舞鋼經山寺鐵礦露天開采邊坡

結語

露天礦山爆破施工安全是一個十分復雜的問題。礦山露天開采涉及到的危險源較多，包括爆破危害控制、邊坡穩定性、排土場安全、采場排水等等，對于這些危險源的應從最初都應進行控制和預防，在加大安全管理力度的同時，也應加強技術方面的預防和措施，以確保工程施工安全和萬無一失。

[1]崔曉榮，周名輝，呂義.露天礦的中小型設備高強度開采技術[J].西部探礦工程,2009,11:102-105.

[2]鄭炳旭，等.建設工程臺階爆破[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[3]汪振南.淺談小型露天礦山中深孔爆破施工組織及事故預防和處理[J].銅陵職業技術學院學報，2011（3）.

[4]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京：冶金工業出版社，1999.

[5]趙維清，劉殿中.城區臺階爆破工程的飛石控制[J].工程爆破，2004,6：63-65.

[6]汪旭光，等.爆破安全規程實施手冊[M].北京：人民交通出版社.

TD16

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