郎曉丹 上海鐵路局杭州工務段
妙西采石場是上海鐵路局下屬的一家國有露天采石場,始建于1971年,主要為路局管內鐵路大、中、維修和基建生產路用道砟和防洪片石,材質為建筑用花崗巖,年開采規模為20萬t,2條生產流水線,產品主要經鐵路運輸。建場至今未發生因爆破開采影響線路正常運行的情況,無人身傷害、死亡事故,獲得“國家露天礦山安全標準化管理二級”稱號。
按照露天礦山安全生產管理的特點,依據《企業職工傷亡事故的分類》(GB6441-86)、《生產過程危險和有害因素分類與代碼》(GB/T1386l-2009)等安全生產標準、規范,經現場調查和分析,從人的不安全行為、物的不安全狀態和管理缺陷等3方面,對該礦生產過程中可能存在的危險、有害因素進行風險管控。辨識與評價流程見圖1。

圖1 辨識與評價流程
坍塌在露天礦山主要表現為邊坡破壞,形式為崩落、散落、傾倒和滑動等。邊坡巖體按破壞機理來看分為平面破壞、楔形破壞、圓弧破壞和傾倒破壞。主要因素有以下方面:
(1)巖石物理力學性質:當坡角過大和坡度過高時或底部及腰部被破壞時才發生滑坡。
(2)水文地質條件:地表水流(滲)入邊坡將改變孔隙水壓力,進而改變邊坡的抗滑阻力,長時間強降水可能造成不利影響。
(3)地質構造、外力擾動:不良地質、外力(地震、爆破振動或邊坡附近的機械震動)對邊坡的擾動會降低其抗滑阻力,引起邊坡基礎迅速產生剪切應變,導致邊坡穩定性降低。
(4)開采技術條件:如不按照設計自上而下分層(臺階)開采,發生邊坡坍塌的危險仍存在。
礦區生產邊坡存在較多險石、浮石,在穿孔、裝藥、爆破、倒堆、鏟裝及邊坡處理等作業過程中均有造成物體打擊。
采石場存在高陡邊坡,人員在高處作業、挖掘機采掘設備在臺階邊緣行走時,如果安全措施不到位,可能引起高處墜落。
目前該礦山處于正常開采期,采用中深孔爆破,塑料導爆管一次點火非電起爆,若在放炮過程中違章作業或者爆破時未進行安全警戒等,可能引發放炮安全事故。
采石場有挖掘機、裝載機、空壓機、潛孔鉆機等機械設備,在開采中違章操作、安全防護裝置不全時易產生機械傷害。
采石場運輸道路縱坡局部過大,可能發生車輛傷害事故。
場區的易燃易爆物品主要有汽油、柴油等易燃物。
采石場的壓力容器有空壓機及氧氣瓶、乙炔瓶,可能因使用不當,發生容器爆炸。
采石場用電設備若電氣線路老化、防護裝置不全、電氣作業人員無證上崗或不按規范進行作業等均有可能發生觸電。
臺風、暴雨等災害性天氣。
粉塵危害、高溫、低溫危害、噪聲危害。
該采石場所需民用爆破器材為配送,礦山爆破一次總炸藥量小于3.0t,采石場為非金屬礦山,不設尾礦庫,不構成重大危險源。采石場使用的壓力管道主要為小型空壓機輸氣管道,不構成重大危險源。
結論:綜上分析,該采石場存在以上危險、有害因素,但無重大危險源。
結合礦山現狀特點,現場作業評價采用作業條件危險性評價法(LEC):這是一種簡單易行的,應用較多的半定量評價方法。

將作業條件的危險性作因變量(D),事故或危險事件發生的可能性(L)、暴露于危險環境的頻繁程度(E)及危險嚴重程度(C)為自變量,確定函數關系。根據實際經驗給出3個自變量各種不同情況的分數值(見表1),采取對所評價對象打分,根據公式計算出其危險性分數值,查出其危險程度。
對照表1,對采石場作業條件危險性分析計算評價見表2。

表1 各自變量危險性分數值表
采用作業條件危險性評價得出的危險性分值,將礦山風險劃分為四級:A級、B級、C級、D級(見表3)。
結論:在爆破、鏟裝、運輸、邊坡、裝礦及檢修的現場作業中,放炮、車輛傷害、機械傷害、高處墜落、物體打擊屬顯著危險(C級),其它危險因素屬一般危險及其以下(D級),需要注意。

表2 采石場作業條件危險性評價表

表3 風險分級表
(1)應嚴格按照開采設計進行開采,開采順序、生產邊坡角、臺階高度、平臺寬度、臺階坡面角及運輸道路的參數不得任意改變,確需改變時應做補充設計。
(2)加強邊坡的觀察,巖石的節理裂隙發育且傾角與坡面角相近時,可采用削坡。對破碎嚴重和斷層帶附近,應特別引起重視,并采取削坡或放緩邊坡角等措施。
(3)爆破前應分析可能影響的范圍和程度,合理進行爆破作業,開采境界內開采到邊幫時,宜采用鑿巖小間距排眼,減少裝藥量等措施,進行控制爆破,降低爆破震動對邊坡的影響,保持邊坡穩定。爆破后,如發現有巖層移動、開裂,危及安全的現象,要及時采取加固措施。
(4)對表土、部分地段粘土碎塊和礫石,對開采過程的中不利結構面可視不同情況,采取改變推進方向、壓腳坡、清除破碎巖塊、人工加固或隔離暫停開采、破碎的巖石可用鋼絲網噴漿護面等相應的措施。
(5)為防止大氣降水對邊坡底腳的泡蝕,開采場所應設置1‰以上的流水坡,以實現自然排水。
(1)為防止浮、險石和不穩定巖體滾落,礦山應建立健全邊坡管理和檢查制度,并有專人負責記錄,現場動態管理;作業時應合理安排作業區,進行分區作業,盡可能避免上、下干擾;定期對邊坡平臺進行從上而下清掃;禁止任何人在邊坡底部休息和停留。
(2)挖掘機械、裝載機等必須有維修保養制度,固定專人使用和負責維護保養。特種作業人員,應經專門的安全技術培訓,取得操作資格證書方可上崗。采石場建立以場長為第一負責人,覆蓋各工種的安全生產責任制,主要負責人和安全管理人員必須持證上崗。
(3)機動設備行駛、潛孔鉆機靠近階段邊緣行走時,外側突出部分至階段外緣線的最小距離不得少于3m。破碎設備的工作平臺要裝有安全護攔,以防人員墜落。電氣設備可能被人觸及的裸露帶電部分,應設置保護罩或警示標志。
(4)剝離、穿孔、破碎作業、爆破瞬間和裝卸礦石過程等作業環節中為減少粉塵的危害,采用自主開發的增壓霧化降塵技術,目前該技術應用后已達到國家排放標準。同時嚴格控制爆破次數,保持環境相對安靜,降低噪音影響。
(5)編制礦山安全事故應急救援預案,定期對坍塌、放炮、車輛傷害等主要事故進行應急救援預案演練。
通過對采石場現場作業安全風險點的辨識分析、評價并劃分等級進行控制的一系列探索,為小型露天采石場實施安全標準化的管理積累了良好的經驗。