金屬非金屬露天礦山主要生產工藝及其特征

王月根

摘 要：在當前全國經濟持續(xù)快速增長的情況下，由于多種因素影響，安全生產形勢依然嚴峻，以煤礦和非煤礦山為代表的重點行業(yè)領域事故易發(fā)、多發(fā)、頻發(fā)。應該從源頭上了解金屬非金屬露天礦山的生產工藝及其特征，了解其開采過程、開采工藝和生產管理，找出對應的危險、有害因素，落實各個環(huán)節(jié)的相關監(jiān)管和防控措施，從根源上減少或消除事故發(fā)生的可能性，從而實現(xiàn)“安全生產”的最終目標。

關鍵詞：生產工藝；生產特征；開采過程；開采工藝；生產管理

中圖分類號：TD804 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0104-02

Abstract： In the current situation of sustained and rapid economic growth， due to a variety of factors， the situation of safety production is still severe， with coal mines and non-coal mines as the representative of the key areas of the industry prone to accidents， many， frequent. We should understand the production technology and its characteristics of metal and non-metallic open-pit mines from the source， understand its mining process， mining technology and production management， find out the corresponding dangerous and harmful factors， and implement the relevant supervision and control measures in various links， so as to reduce or eliminate the possibility of accidents from the root and to achieve the ultimate goal of "safe production".

Keywords： production technology； production characteristics； mining process； mining technology； production management

據國家安全生產監(jiān)督管理總局資料顯示：近年來，煤礦、非煤礦山、交通運輸、建筑施工、危險化學品、煙花爆竹、民用爆炸物品、冶金等8個行業(yè)領域（特別是礦山行業(yè)），事故易發(fā)、多發(fā)、頻發(fā)，重特大事故尚未得到切實有效遏制。為改善這一現(xiàn)狀，通過對金屬非金屬露天礦山的主要生產工藝及其特征的詳細分析，剖析各類開采工藝及其特征，追溯其安全隱患，從而在源頭上加強安全管理，強化露天礦山生產工藝的生產管理模式，切實提升露天礦山企業(yè)安全生產水平。

1 露天礦山開采過程

主要生產環(huán)節(jié)和輔助生產環(huán)節(jié)是開采過程的兩種主要形式。（1）在露天礦山的主要生產環(huán)節(jié)中包括：a.穿孔爆破作業(yè)或者犁松環(huán)節(jié)。常常需要對巖石和礦石進行穿孔和爆破作業(yè)，這樣會給采掘設備營造有利的工作條件；而且對于某些特定的土巖需進行防凍和犁松[5]。b.采裝環(huán)節(jié)。采裝環(huán)節(jié)即是在機械開采后，通過采掘設備將剝離物或礦石鏟挖并裝入運輸設備的這種生產過程。在倒堆生產過程中，只有“鏟挖”過程，沒有“裝載”過程，它將剝離物直接卸入排土場[5]。c.運輸環(huán)節(jié)。通過采裝環(huán)節(jié)開采出巖石、礦石或者剝離物，按不同的目的和用處分別運到不同的卸載點，即：礦石運至加工廠或者剝離物運至排土場。在倒堆開采工藝過程中，運輸環(huán)節(jié)是由采掘設備完成的[5]。d.排土和卸礦環(huán)節(jié)。將剝離物有計劃地排棄在指定的排土場內，或在指定的卸礦點卸載礦石[5]。（2）輔助環(huán)節(jié)有：設備維修；動力供應；疏干及防排水；生產地質勘探；工作面平整，線路修筑、移設和維護；滑坡清理及防治等。

露天礦山生產環(huán)節(jié)中穿孔爆破使用爆破方式開采的露天礦山，其爆破工藝通常為2#巖用炸藥爆破、非電導爆管引爆[4]。炸藥等爆破器材是危險品，用于礦山生產存在著以下危險：a.在爆破器材的運輸（送）、使用、存放及起爆藥包加工過程中，為保證安全，必須采取切實有效的防范措施。b.在爆破過程中，若不按照《爆破安全規(guī)程》與操作規(guī)程的要求進行爆破，較易發(fā)生事故。c.余炮或者盲炮很容易發(fā)生意外爆炸。d.若存在爆破設計不安全或沒有按規(guī)定的爆破設想工作、員工錯誤操縱現(xiàn)象，都易引發(fā)傷亡事故。e.預警信號、起爆信號出現(xiàn)錯誤，當安全起爆條件不夠充足時發(fā)出起爆信號，也易導致嚴重后果。f.在爆破器材運輸和使用的環(huán)節(jié)中，如違章操作、管理，對爆破器材產生了沖擊、摩擦或擠壓等，可能導致其意外爆破。

露天礦山開采過程中經常使用的潛孔鉆機、鑿巖機、空壓機等開采設備，其在運行過程中需要較大能量，可能會存在著人員被運行的機械傷害的危險。造成機械傷害的危險源一般有以下幾方面：（1）人員的操作行為不安全：a.

操作人員不根據安全操作規(guī)定進行操作或由于一些失誤而造成意外以及沒有穿著安全合適的防護用品而沒有得到很好的保護。b.檢修人員沒有和檢修機器有一定的安全距離，卻因其他人員誤開動而受傷。c.在設備工作過程中進行檢修、保養(yǎng)或做其它工作，檢修人員誤入危險區(qū)域而造成傷害。d.防護物品沒有按照要求穿著，衣角、袖口、頭發(fā)等不慎被轉動的機械卷入造成傷害。e.操作方法不當或不慎造成事故。（2）機械設備安全性能低：a.設備未按照要求配備安全防護裝置，結構不合理，強度達不到要求或者設備安裝維修處理方法錯誤，都易導致機械傷害。b.機械的傳動部分缺少安全防護罩而軋傷人員或傳動部件的螺絲松動飛出傷人。c.設備本身缺乏必要的安全保險裝置或其失靈而喪失應有的作用。d.設備超載運行造成零部件斷裂等事故，也可能導致傷害事故。

運輸環(huán)節(jié)存在發(fā)生車輛傷害的危險，主要有以下幾種因素導致[4]：a.運輸車輛缺少必要的檢修和維護。b.自然條件的不利影響，如霧天影響視線，冰雪或雨水使路面變滑等。c.運輸道路局部不符合要求：坡度過大、轉彎半徑過小、路寬不夠、路面不平等。d.安全管理不到位。如車輛駕駛員沒有經過培訓、路面缺乏維護保養(yǎng)，都可能造成車輛事故的發(fā)生。e.駕駛員酒后駕駛。

2 露天礦山開采工藝

其按照生產過程中所使用的設備和手段可分為：機械開采工藝和水力開采工藝兩大類型[5]。（1）機械開采。由于運輸方式不同，機械開采的開采工藝可分為：a.間斷式（或稱循環(huán)式）開采：即開采過程中的采裝、運送和排土作業(yè)是間斷或者循環(huán)進行，主要使用的采掘設備是單斗挖掘機、運輸設備是容器式的運輸設備，也可利用鏟運機和前裝機等設備來完成三個環(huán)節(jié)。b.連續(xù)式開采工藝：在采裝、運輸和排土作業(yè)過程中，物料流的輸送是連續(xù)不斷的，主要設備是多斗挖掘機、帶式輸送機和排土機等；c.半連續(xù)式開采工藝：這是介于間斷式和連續(xù)式之間的一種開采工藝，在整個生產過程中一部分生產環(huán)節(jié)是間斷式的，另一部分是連續(xù)式的，主要設備是單斗挖掘機、破碎機、帶式輸送機和排土機的組合，或者是多斗挖掘機、鐵道機車車輛或汽車組合等；d.倒堆式開采：其完整的生產過程是由一個機器來完成，包括分離物的鏟挖、輸送和最后的排放扔棄，開采使用的主要設備是大型剝離機械鏟或拉鏟等，這些設備可以直接將剝離物倒至特定區(qū)域，從而形成排土場[5]。（2）水力開采。水力法開采分為：a.水槍開采：又稱水力機械開采，利用水槍沖采松散的礦巖，用水力運輸將其運出采場外的選礦廠或排棄于水力排土場中；b.挖掘船（采金、采沙船等）開采：各種類型的采、選船具有不同的采掘機構，在水下進行作業(yè)[5]。

露天機械開采工藝及設備選型，其工藝名稱分別是：間斷式、倒推式、連續(xù)式和半連續(xù)式。a.間斷式開采工藝。其生產過程特點是循環(huán)式，物料流的特點是間斷式，主要設備及其組合使用情況包括：單斗挖掘機至汽車至排土犁；前裝機至汽車至推土機；前裝機至窄軌機車輛至溜槽溜井；鏟運機；推土機。b.倒推式開采工藝。其生產特點是單一式，物料流的特點是間斷式，主要設備及其組合使用情況包括：剝離挖掘機和再倒推挖掘機。c.連續(xù)式開采工藝。其生產過程特點是順序式，物料流的特點是連續(xù)式，主要設備及其組合使用情況包括：輪斗挖掘機至帶式輸送機至排土機和鏈斗挖掘機至排土橋至帶式輸送機至排土機。d.半連續(xù)式開采工藝。其生產過程特點是聯(lián)合式，物料流的特點是半連續(xù)式，主要設備及其組合使用情況包括：單斗挖掘機至帶式輸送機至排土機；單斗挖掘機至汽車之帶式輸送機至排土機；單斗挖掘機至移動式破碎機至帶式輸送機至排土機；前裝機至帶式輸送機至排土機；前裝機至半固定式破碎機至帶式輸送機至排土機；螺旋采煤機至汽車；螺旋采煤機至帶式輸送機；輪斗挖掘機至汽車車輛至排土犁（挖掘機、推料機）；鏈斗挖掘機至汽車至推料機。

3 露天礦山生產管理

關于生產管理系統(tǒng)中的有關基本概念如下：a.安全的定義。即指工作人員不會發(fā)生損失或受到傷害的一種狀態(tài)，實際指防止事故，消除導致死亡、受傷、急性職業(yè)危害及財產損失發(fā)生的條件。例如，在進行生產的過程中，容易造成災害性事故的原因有：工作人員的的錯誤判斷、操作、違規(guī)操作，設備設施安全性能低，安全裝置失效，防護器具出現(xiàn)故障，作業(yè)方式及作業(yè)環(huán)境惡劣等，這些又包含了設計、施工、操作、維修、貯存、運輸以及經營管理等各個方面[1]。b.系統(tǒng)的定義。即指由于各個相互聯(lián)系的、為達到一定目標而具有獨立功能的要素所構成的有機整體。對于生產系統(tǒng)本身而言，工人、物質資源、機器、金錢、任務指標和信息等要素構成了系統(tǒng)。c.系統(tǒng)安全的定義。系統(tǒng)安全是指在其使用時間內，應用安全系統(tǒng)的工作原理和工作方法，辨別體系中的危險源，定性或定量表達其危險性，并通過采取控制措施使其危險性達到最小，從而使體系在功能、時間和成本范圍內達到最好的安全程度。所以，在工作中為了能保證安全，需跟從安全體系工程的辦法，對系統(tǒng)進行深入了解和評判，盡早發(fā)現(xiàn)體系中潛藏的危險源，并以此提出對應的解決方案和途徑[1]。

露天礦山的管理系統(tǒng)包括生產管理和職能管理。（1）生產管理包括：a.主要生產環(huán)節(jié)管理：穿孔；爆破；采裝；運輸；排土。b.輔助生產環(huán)節(jié)管理：動力供應；機修；邊坡治理；排水及輸干。（2）職能管理：a.原材料、燃料及配件供應；b.企業(yè)經濟、勞動工資及財務分析；c.年度及各期的礦山工程計劃；d.生產地質勘探；e.安全及環(huán)境保護；f.工人及干部的培訓；g.職工生活福利；h.技術及經濟問題研究。

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