矿山安全知识

2015-07-23

矿山基本概念
矿山是采矿作业的主要场所,包括开采形成的开挖体、运输通道和辅助设施,开挖体暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在地下的矿山称为地下矿山。大部分矿山还包括选矿厂(洗煤厂)。
矿山规模(也称生产能力)通常用年产量或日产量表示。年产量即矿山每年生产的矿石数量。按产量的大小,分为大型、中型、小型3种类型。矿山包括采矿工业场地和选矿工业场地。采矿工业场地负责开车矿石,选矿工业场地负责精选矿石。一般矿山只设有采矿工业场地。
矿山的分类
矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿、化学矿等。金属非金属矿山(俗称非煤)是指除煤矿、煤系硫铁矿以及与煤共生、伴生矿山、石油矿山以外所有矿山企业。中国的金属非金属矿山(含尾矿库)数量现有近10万座,其中小型矿山的比例高达95%。
金属的矿山有:金、铁、铜、铅、锌、银、镍、钼、钨等;
非金属的矿山如:石膏、各种砂矿、石灰石、玻璃硅质原料、花岗石矿、大理石矿等;
建材矿有:水泥矿山、玻璃矿山、石棉矿山、大理石矿山、粘土矿山等;
化学矿有:硫矿、磷矿、硼矿、膨润土、钾矿。
金属非金属矿山包括露天矿山、地下矿山及其配套的排土场、选矿厂、尾矿库。
金属非金属露天矿山
在地表开挖区通过剥离围岩、表土或砾石,采出供建筑业、工业或加工业用的金属或非金属矿物的采矿场及其附属设施。
露天矿山可分为山坡露天矿和凹陷露天矿;
机械开采的露天矿,把矿岩划分成一定厚度的水平分层(台阶),自上而下逐层进行剥离和采矿。开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总称叫露天矿场。
露天矿山应用的主要机械有穿孔机、挖掘机、汽车、电机车、推土机等。
露天矿山的主要生产系统有开拓和运输系统、穿孔爆破和采装系统、排土系统、防水和排水系统,以及破碎、选矿、机修、汽修、供电、供水、炸药制备、尾矿库等生产车间,有些矿山还有复土造田系统。随着露天开采技术的发展和大型采、装、运设备在露天矿山的推广应用,露天矿山的机械化水平越来越高,规模越来越大。
金属非金属地下矿山
以平硐、斜井、斜坡道、竖井等作为出人口,深入地表以下,采出供建筑业、工业或加工业用的金属或非金属矿物的采矿场及其附属设施。
地下矿山的生产系统分为地下系统和地面系统两部分。地下系统以矿块为中心,包括由各种井巷、硐室、管道、线路和装备组成的矿井运输、提升、通风、排水、充填、供水、供电、压气输送等系统,以及井底车场、地下破碎铜室、井下矿仓、井下炸药库等。地面系统包括井口(硐口)建筑和设施,地面运输系统,选矿厂,机修、变电、充填材料制备等生产车间,以及材料库、炸药库、尾矿库,办公和生活用建筑等,它们之间用公路连接起来形成地面系统。
小型露天采石场的概述
采剥总量50万吨以下,最大开采高度50米的山坡型露天采石作业单位,不包括开采型材的矿山。小型露天采石场属于露天矿山,露天开采矿山的整个过程,一般包括:矿区的地面设施建设;矿床的疏干和防排水;露天采场基本建设以及投入生产的一系列准备工作。
露天采场基建工程主要是开掘入车沟、出车沟和开段沟,铺设运输线路,建设排土场,剥离岩石以及修建供排水、供电设施等。出入沟是建立地面通往工作水平以及各工作水平之间的倾斜运输道路。开段沟是在每个水平上为开辟开采工作线而掘进的水平沟道,也就是开辟阶段的最初工作线。掘沟、剥离和采矿是露天矿生产过程中的三个重要环节。露天矿下降速度的快慢、新水平准备时间的长短,主要决定于掘沟速度。为保证露天矿持续正常的生产,掘沟、剥离和采矿三者之间,在空间和时间上必须保持一定的超前关系。遵循“采剥并举,剥离先行”的原则组织生产。露天矿生产过程中,不论是剥离还是回采矿石,工艺流程一般都要经过穿孔、爆破、装载和运输。
排土场的概述
排土场:又称废石场,是指矿山采矿排弃物集中排放的场所。采矿是指露天采矿和地下采矿,包含矿山基建期间的露天剥离和井巷掘进开拓;排弃物一般包括腐植表土、风化岩土、坚硬岩石以及混合岩土,有时也包括可能回收的表外矿、贫矿等。排土场是一种巨型人工松散堆垫体,存在严重的安全问题。排土场失稳将导致矿山土场灾害和重大工程事故,不仅影响到矿山的正常生产,也将使矿山蒙受巨大的经济损失。排土工作是露天矿主要生产过程之一。合理选择排土场和组织排土作业,不仅关系着采装、运输的生产能力和经济效果,同时还涉及到对农业的影响问题。因此,露天矿排土工作包括排土场位置的选择与排土方法的确定、排土线的形成和发展以及覆土造田、环境保护等主要内容。
按排土场与露天矿的相对位置,排土场可分为内部排土场和外部排土场。内部排土场是将岩土直接排弃在露天矿场的采空区内,这是一种最经济的排土方法。但是内部排土场只有在开采深度在30~50m之内,倾角小于5°~l0°的矿体以及在一个采场内有两个开采深度不同的底平面时才能使用,除后者之外,应一次采掘有用矿物的全厚。有条件的露天矿应尽量采用这种经济的方法。但大部分金属露天矿不具备这种条件,故多采用外部排土场。
选矿厂的概述
配置有选矿生产设备和辅助设备以及附属设施,对矿物原料进行初加工处理,获得适合冶金或其他工业利用的有价产品的生产企业。非金属矿选矿厂的产品大多直接用于工业生产;金属矿选矿厂则是介于矿山和冶炼厂之间的一个矿石加工企业,是现代冶金工业的重要生产部门。选矿厂处理的有色金属矿石有铜、铜一镍、铅一锌、钼、汞、锑、钨、锡等各种矿石;黑色金属矿石有铁、锰、铬等矿石;稀、贵金属矿石有铌、钽、金、银矿石和放射性铀矿石等;处理的非金属矿石有石灰石、白云石、菱镁矿、耐火粘土等冶金辅助原料矿石;还有磷矿石、硫铁矿石和钾盐等化工原料矿石以及石棉、石墨和高岭土等建筑材料矿石。选矿厂按处理矿物原料获得产品的方法、技术和过程亦即选矿工艺的类型可分为破碎筛分厂、洗矿厂、重选厂、磁选厂、浮选厂和包括多种选矿方法的综合选矿厂。
尾矿库的概述
将选矿厂排出的尾矿送往尾矿处理设施系统称作尾矿设施。是指筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或工业废渣的场所。分为山谷型尾矿库、傍山型、平底型、截河型,国内主要是山谷型尾矿库。按照筑坝方式分为上游式、下游式、中线式及一次性筑坝,目前很流行干式堆存。由初期坝、堆积坝、排洪系统、排渗系统、监测系统及辅助设施组成。尾矿库分为五个等级,分别为一等库、二等库、三等库、四等库和五等库,其中三等及三等库以上需要设置在线监测和人工监测,尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定,分为危库、险库、病库、正常库四级。
矿山安全评价常用标准
1.《金属非金属矿山安全规程》(GB 16423-2006)
2.《冶金矿山采矿设计规范》(GB 50830-2013)
3.《冶金矿山井巷工程施工质量验收规范》(GB 4391-2013)
4.《金属非金属矿山排土场安全生产规则》(AQ 2005-2005)
5.《矿山电力设计规范》(GB 50070-2009)
6.《选矿安全规程》B18152-2000)
7.《破碎设备安全要求》(GB/T18452-2001)
8.《尾矿设施设计规范》(GB 50863-2013)
9.《尾矿库安全监测技术规范》(AQ2030-2010)
10.《尾矿库安全技术规程》 (AQ2006-2005)
11.《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第38号)
12.《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(国家安全生产监督管理总局令第20号)
13.《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》(国家安全生产监督管理总局令第39号)
14.《有色金属采矿设计规范(GB50771-2012)》
矿山常见事故
常见的事故有冒顶片帮、爆炸、中毒窒息。
冒顶片帮:矿山的顶板掩体冒落事故,依其冒顶片帮的范围和伤亡人数,一般可分为大冒顶、局部冒顶、松石冒落三种。
爆炸一是指爆破形成的公害造成人员伤亡,建筑物、构筑物破坏;二是指爆破作业过程中本身的拒爆事故,产生盲炮。造成事故的主要原因是由于在爆破作业中违反爆破安全规程、违章作业、对爆破安全认识不足造成的。
中毒窒息:在井巷掘进爆破时,炸药爆破易生成含有大量有毒成份的气体。由于井巷作业空间狭小,通风条件较差,容易造成有毒气体浓度超标,对施工人员的身体健康和安全生产构成严重威胁。
此外,还有火灾、透水、坠罐跑车、坍塌、车辆伤害、高处坠落、机械伤害、触电、瓦斯爆炸、边坡垮塌、尾矿库溃坝。