非煤露天礦山安全評價分析探討

周永昆

（四川省安科技術(shù)咨詢有限公司，四川 成都 610041）

我國非煤礦山特別是眾多的小礦山，安全生產(chǎn)條件差，每年因事故死亡人數(shù)在世界上最高，在國內(nèi)僅次于交通事故和煤礦安全事故，在各行業(yè)中位居第三位，嚴(yán)重危害了人民群眾的生命安全，給國家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，制約了我國非煤礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。開展對非煤露天礦山安全評價具有重要的現(xiàn)實意義。

1 項目概況

本項目位于四川省涼山州冕寧縣。礦區(qū)地處青藏高原東緣，橫斷山脈北東段。地勢北高南低，地形起伏變化大，高差懸殊，溝谷深切，斷面多呈“V”型。礦山采用露天開采方式，采用陡幫剝離、緩幫采礦，臺階高度12m，工作臺階坡面角65°。開采到界后，臺階并段，最終臺階高度24m，最終臺階坡面角為50°～60°。

2 主要危險有害因素辨識與分析

參照《企業(yè)職工傷亡事故分類》（GB6441-86），結(jié)合本項目的特點(diǎn)，主要從以下幾個方面進(jìn)行危險、有害因素辨識與分析。

2.1 自然地質(zhì)

礦山三面環(huán)山，為切割較為強(qiáng)烈的中高山區(qū)，地形起伏大，地表破碎，同時礦山由于存在歷史開采的因素，以前采礦后大量的廢石廢渣堆積在采場內(nèi)及采場周邊的溝道內(nèi)，礦區(qū)降雨量豐富，最高達(dá)2000mm以上，因此，礦山具備泥石流發(fā)生的必備條件，礦山受到泥石流的嚴(yán)重威脅。

礦山采場及輔助配套設(shè)施周圍基本上是高大的山體，山體較陡且較為破碎，存在危石（飛石）危害。

礦山位于高原地區(qū)，結(jié)合氣候條件分析，還存在季節(jié)性凍土、強(qiáng)風(fēng)、雨、雪及冰雹、雷擊、地震、低氣壓等危害。

2.2 采場邊坡

礦區(qū)構(gòu)斷層、斷裂、節(jié)理等較為發(fā)育。礦區(qū)中強(qiáng)風(fēng)化帶巖體較破碎，多風(fēng)化成碎塊、塊狀，巖體穩(wěn)定性差。同時采場邊坡高（最大有800多米）。因此，礦山采場邊坡受到滑坡、坍塌、飛石等的威脅，邊坡管理是礦山安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)內(nèi)容。

2.3 礦山防排洪

礦山所處區(qū)域降雨豐富，礦山防排洪方面主要的危險有害因素體現(xiàn)在：①礦區(qū)防排洪系統(tǒng)較為復(fù)雜，可能降低防排洪系統(tǒng)的可靠性。②礦區(qū)地形陡峻、地表破碎，不利于排洪系統(tǒng)的布設(shè)，同時為礦山防排洪的維護(hù)、管理帶來困難。

2.4 爆破作業(yè)

礦山爆破方面主要發(fā)生的事故類型為爆破傷害和火藥爆炸，主要的原因有：①在爆破工作中，因操作不當(dāng)或因受某些外來特殊能源作用造成雷管或炸藥的早爆、遲爆事故。②盲炮處理不當(dāng)造成的事故。③爆破后沒有達(dá)到規(guī)定時間，人員過早進(jìn)人工作面；警戒不嚴(yán)、信號不明、安全距離不夠。

2.5 排土場

礦山設(shè)置排土場1座，位于沖溝內(nèi)，廢石堆置總高度接近300m，排土場總?cè)莘e約30000.0萬m3。該排土場發(fā)生事故類型主要有排土場滑坡、坍塌、飛石和泥石流等，其主要的原因為排土場防排洪系統(tǒng)不完善，不能滿足排洪的要求。

3 定量安全評價

針對本項目主要的風(fēng)險點(diǎn)，選取礦山危險性較大的采場邊坡、礦山防排水、排土場進(jìn)行安全評價，其它方面本文不再論述。

3.1 采場邊坡穩(wěn)定性定量分析

評價選擇了礦山采場具有代表性的4個剖面進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核。計算使用GEO-SLOPE/W軟件，分別采用Janbu法和Bishop法計算邊坡的安全系數(shù)。各個剖面不同計算方法下的計算邊坡安全系數(shù)見表1。

表1 邊坡安全系數(shù)匯總表

根據(jù)表1，疏干條件（基本水位）下，除W-W剖面外，邊坡的安全系數(shù)均大于1.2，邊坡基本穩(wěn)定。通過計算表明，W-W剖面邊坡（采場西北面）為需要重點(diǎn)監(jiān)測的邊坡，礦山的最終邊坡角選擇基本合理。

3.2 礦山排水系統(tǒng)定量分析評價

暴雨洪水流量復(fù)核按《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（1984年版）中推薦的推理公式計算。礦山周圍各流域段東側(cè)截洪溝1段、東側(cè)截洪溝1段～東側(cè)截洪溝2段、東北側(cè)截洪溝、東北側(cè)截洪溝～截水洞、東北側(cè)截洪溝～西側(cè)排洪溝、東北側(cè)截洪溝～清水排洪溝、東側(cè)截洪溝1段～污水排洪溝的最大洪水流量（50年一遇）分別為9.33，29.2、15.7、80.1、99.2、113.0、69.4m3/s，泄洪能力分別為12.17、46.59、25.86、122.09、291.47、126.61、100.75 m3/s。 因此，礦山的排水構(gòu)筑物的泄洪能力基本滿足50年一遇的防洪要求。

3.3 排土場穩(wěn)定性定量分析

排土場穩(wěn)定性定量分析采用里正軟件進(jìn)行計算，采用瑞典圓弧條分法，計算排土場邊坡的安全系數(shù)，計算結(jié)果見表2。

表2 邊坡安全系數(shù)匯總表

通過對排土場在三種工況下穩(wěn)定性的計算分析，排土場的最終邊坡角保持在27°以下，排土場具有良好的穩(wěn)定性，排土場沿基地滑坡的可能性較小。由于《可研》中排土場的總邊坡角為28°，根據(jù)計算結(jié)果表明其安全性較差，建議下一步設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整。

4 結(jié)語

本文以四川省涼山州某露天礦開采項目為研究對象，通過對工程的主要危險有害因素辨識與分析、評價單元劃分及評價方法的選擇、定性、定量評價等，分析本工程主要危險有害因素，對重點(diǎn)監(jiān)控對象進(jìn)行定量評價，為非煤露天礦山安全評價提供借鑒，為編制安全設(shè)施設(shè)計提供重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王卸云.露天采礦技術(shù)[J].非煤露天礦山危險有害因素識別,2007，4：54-57.