矿山爆破安全控制措施研究论文_悦智宇

矿山爆破安全控制措施研究论文_悦智宇

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摘要:本文主要针对矿山爆破的安全和技术相关内容进行了简要的分析和描述。在进行矿山爆破作业的过程当中,很容易存在着严重的安全隐患,安全风险较大。为了能够从根本上避免安全事故的发生,需要相关工作人员对矿山爆破安全技术进行科学合理有效的应用,提高爆破安全管理工作的效果和质量,最大程度的保证爆破作业能够顺利的开展和进行。

关键词:矿山爆破;安全控制;措施

所谓矿山爆破,实际上指的是通过炸药的爆破对矿山进行开采。在实施矿山爆破的过程当中,为了能够达到目的,通常会使用到大量的雷管和炸药。从目前的情况来看,常见的爆破技术主要包括药室法、炮孔法以及裸露药包法,矿山爆破一般采用炮孔法。从实际的角度来讲,矿山爆破过程当中由于应用到大量的雷管和炸药,使得爆破工作的危险性极大,如果不能对其进行科学合理的控制,势必会造成重大的安全事故,造成极为恶劣的影响,给人们的生命财产安全造成极大的威胁。正因为如此,相关工作人员应该加强安全控制措施,并对此进行深入的分析和研究,有力的控制不安全因素。下文围绕矿山爆破安全控制措施展开一系列的讨论。

1.做好矿山爆破安全控制的必要性

就矿山爆破作业的开展而言,要是不能做好全面有效的安全控制和管理工作,则会在很大程度上增加安全风险和隐患,进而使得安全事故发生的概率有所增加。一旦出现安全事故,不仅会对整个矿山开采工作造成严重的影响,同时也会对人们的生命财产安全造成极大的威胁。在进行矿山爆破时,不同的爆破规模、方法、自由空间以及周围环境,而产生的振动、冲击波、噪声、飞石以及有毒气体,会给附近环境、建筑体、设施、人员带来不同程度的影响。而其中要属爆破振动造成的危害最大,其不仅会使得附近建筑体结构受到较大影响,更会与附近居民引发纠纷,在爆破事故中占比高达40%。炸药爆炸时,其中大部分能量都会转化成冲击波,因为冲击波的压力以及流速都极高,因此,不仅能够导致爆破地周围的建筑受到破坏,甚至还会导致人畜伤亡,冲击波虽然在爆破事故中占比低于爆破振动,约为30%,但是其破坏力最强。此外,飞石伤人事故在我国整体的爆破事故当中占有着百分之十五至百分之二十的比重,而露天爆破飞石伤人事故所占有的比重则高达百分之二十七。可见,爆破所引发的事故通常严重性极高,造成大量的人员伤亡,给社会造成了严重的负面影响。

社会各界以及相关管理单位已经对此有了高度的重视。正因为如此,在进行矿山爆破工作当中,相关工作人员应该采取适当的措施对安全风险进行全面有效的控制,将安全事故发生的几率降到最低,从根本上保证矿山开采工作能够顺利的开展和进行,同时也使工作人员以及周边居住人员的生命财产安全得到最大程度的保障。

2.矿山爆破作业安全施工发生的原因分析

2.1安全意识淡薄

从目前的情况来看,我国的矿山开采事业日益发展,使得工作量日益增大,进而增加了各类爆破事故发生的概率。相关专家对其原因进行分析,首先的问题在于工作人员并不具备应有的安全意识,进而不能对矿山开采过程当中的安全管理工作有一个高度的重视和正确的认识,安全控制工作水平低下。另外,一些企业为了能够最大程度的提高经济利润,对安全管理工作也有所忽略,从而使得安全事故时常发生,给社会造成了严重的影响。从具体的角度来讲,在实际工作的过程当中,相关工作人员并没有完全掌握爆破作业的相关知识,很多时候并没有严格按照相关的标准规范来执行,从而引发重大的安全施工。不仅如此此,还有一部分工作人员对于现场的地质情况不够了解,不能熟练的掌握和应用相关技术,也留下了严重的安全问题和隐患。

2.2边坡稳定性差

在进行矿山爆破作业之时,如果相关工作人员并没有按照设计标准的实际要求来进行施工,会使现场出现台阶坡面的角度过大,边坡的陡峭程度与设计要求不符,更严重的情况还会出现伞檐体的情况。在实际工作的过程当中,如果不能对这些浮石进行科学合理有效的处理,势必会造成严重的安全施工。除了上述的情况之外,如果施工人员所处的位置的高度过大、宽度过小或者是分层不够明显,会极大的增加矿山爆破的安全风险。

2.3爆破技术落后

从目前的情况来看,在当前矿山作业的过程当中,相关工作人员并没有对先进的科学技术手段进行大力的应用,很多矿山企业在爆破技术方面依然只是采用以往传统的手段,没有实现与时俱进,这些老旧的技术手段已经无法充分满足当今时代爆破安全的实际需求。不仅如此,在安全生产措施方面,也没有将其进行深入的贯彻和落实,其主要原因在于矿山爆破技术的应用流程复杂程度相对较高,从而使得矿山的工作人员不能对其进行有效的掌握和应用,此时的安全管理工作如果不够全面仔细,很难对安全事故的发生进行有效的控制。

2.4作业环境恶劣

矿山爆破爆破作业环境恶劣是指不按规定在暴雨、雷电、大雪等极端天气条件下进行的违规爆破、地质构造复杂情况下的爆破和爆区附近保护对象可能产生的有害影响的条件。在暴雨、雷电、大雪等极端天气条件下进行的违规爆破,有可能出现早爆、迟爆、拒爆等事故。地质构造复杂情况下的爆破,若未根据地质条件变化减少爆破药量,露天爆破可能发生大面积坍塌、并加大爆破飞石的影响;地下矿山则可能引发采场、采空区甚至井巷大面积坍塌、冒顶、片帮等危险。爆区附近保护对象可能产生的有害影响的条件若未采取定向爆破、预裂爆破、光面爆破等控制爆破措施,则可能对附近保护对象产生安全影响,甚至爆破事故。

3.矿山爆破技术

3.1井巷施工阶段的爆破

在矿山实际施工的过程当中,很多时候需要对井巷进行施工作业。由于施工人员所处位置的地质条件相对复杂,很容易遇到多种不同种类的岩层,此时应该采用爆破作业的方式来保证开采工作能够顺利开采和进行。在井巷施工阶段进行爆破,难度很大,同时也对相关工作人员的素质和能力提出了极高的要求,所有的工作人员都应该具备丰富的实践经验,这是保证爆破效果以及爆破安全的重要基础因素。在实际施工的过程当中,爆破技术人员应该对现场进行全面仔细的勘查,之后再以此作为依据来确定炮孔深度、药包形状、炮孔间距以及装药方式等内容进行准确的判定和严格的控制,最大程度的保证这这些指标的科学性与合理性。从目前的情况来看,我国矿山企业再进行井巷阶段的爆破作业通常以光面爆破、分段爆破等控制爆破方式为主。光面爆破根据掘进井巷岩体性质沿掘进井巷方向边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,采用分段爆破起爆,以形成平整的井巷轮廓面。分段爆破通过增加爆破自由面也大大提高掘进效率,降低爆破振动和冲击波,有效保证设备设施安全。

3.2地下采场阶段的爆破

从实际的角度来讲,地下采场阶段爆破工作的难度较高,要想保证爆破技术的有效应用,其前提在于留出两个自由面。在这一阶段,需要应用大量的炸药,同时所需要的炮孔数量和面积也很大,从而使得爆破所产生的能量极大。在这样的情况之下,如果不能采取科学合理有效的保护措施,势必会对相关人员造成极大的安全威胁。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正因为如此,需要相关工作人员在进行爆破之前,制定出科学合理有效的爆破方案控制爆破的药量,防止炸药过量产生采区大面积坍塌,并对方案进行深入的落实与严格的执行,从而使得整个地下采场的爆破安全以及爆破作业的效果都能够得到最大程度的保障。

4.矿山爆破安全控制措施

4.1爆破技术的合理设计

设计合理准确的爆破技术对于安全、成功地爆破十分重要。在进行爆破设计时,需要按照实际施工情况的不同来有针对性地设计,不可一昧照抄已有的设计方案,而是要在充分考察爆破地矿质条件和附近环境、根据实际爆破需求再实行合理的设定。如浅孔爆破通常用于井巷掘进和浅孔崩矿,在大、中型露天矿山中则往往用作辅助爆破;深孔爆破通常用于露天或井下深孔崩矿以及深孔爆破成井。在设计时主要具有以下几项问题:①设计人员对施工地地质情况和具体环境了解不足,导致炸药单耗设定上存在错误;②设计结果并未接受审核批准;③未对露天爆破造成的三大公害(爆破振动、冲击波和飞石)的最小危险半径实行精准测算,安全防范措施不够全面。

对于上述问题,爆破设计时需要做到:①应当确保设计人员具有足够的专业设计水平,按照具体工程地质、岩石力学调查结果以及施工环境等多方面的资料,确定具体准确的施工参数,经由审核、审批程序之后,再定稿准备施工;②爆破技术设计人员应当结合布孔来实行三大公害的有效测算,以免出现危险事故。

4.2爆破安全管理

4.2.1加强矿山爆破安全控制意识

从目前的情况来看,我国一些矿山爆破的安全控制意识相对比较薄弱,这是整个矿山安全管理和控制工作过程当中存在的最为严重的问题之一,对矿山爆破过程当中的安全性造成极大的影响。首先,矿山爆破安全管理人员自身并没有对安全控制工作有所重视,使得安全事故发生的几率大大增加。从另一角度来讲,矿山安全控制工作通常需要经历很长的一段时间,会产生很大的工作量,工作难度也有所增加。目前,一些矿山开采工程的管理人员通常只是注重短期的经济利益,并没有深刻的意识到矿山爆破安全工程工作的重要意义所在,很多都是形式主义,在日常管理工作当中,并没有对矿山爆破安全控制进行全面仔细的考虑。

为了能够有效的保证和提高矿山爆破过程当中的安全性,首先应该从提高安全管理人员的意识方面入手,使之能够深刻理解安全管理工作的重要性。可以有安全管理单位组织展开相应的安全管理培训,或者是开展宣传讲座,同时也需要号召相关企业定期召开安全管理工作会议,彼此之间在安全管理工作方面进行深入的经验交流,如此不仅可以提高安全管理工作人员的思想意识,还能够增强其安全管理工作的能力和水平。从另一个角度来讲,矿山管理人员还应该给安全管理人员提供外出培训的机会,从而可以使安全管理和控制工作的效果得到最大程度的提升,从根本上保证矿山爆破作业的安全性。

4.2.2完善矿山爆破安全控制制度

从实际的角度来讲,完善的管理制度是保证矿山爆破作业安全性的重要因素之一。当前,我国相关的管理制度和规范不够完善和健全,根本无法发挥出其应有的作用。同时也不具备专业的管理单位和工作人员团队,在实际工作过程当中,安全管理工作通常都是由后勤管理人员兼任。管理制度的不完善使得实际工作当中存在着严重的问题和漏洞,无法深入到矿山爆破当中的各个部分和环节,安全管理工作不够细致全面。

4.2.3通过事故树分析法进行爆破事故的预防分析

事故树分析方法在安全系统工程之中属于一种较为常用的分析方法,通过书古树分析法能够有效掌握各种事故的发生原因,并由树形图的形式体现出来,观察树形图便可清晰的了解事故及其诱发原因之间的逻辑关联,然后计算得出事故树的最小割集、最小径集、结构重要度,便可制定对应的预防方案。对此,下文以安全系统工程中的轨迹交叉理论为基础,从人员、机、环、管、技术五个方面实行分析,以爆破飞石事故为例,系统探究其发生原因以及存在的逻辑关系。

4.2.3.1爆破飞石事故树分析

在矿山爆破施工中,飞石事故造成的人员损伤、机械损坏等主要是因为设计不合理导致单位炸药使用量过多、最小抵抗性太小、有效堵塞长度不足或是堵塞质量不理想、施工现场防护措施不充分并且安全管理存在疏漏等,进而导致出现飞石事故。

图 1 爆破飞石事故树

4.2.3.2最小割集分析

事故树最小割集表示引发事故的所有原因的组合,表示此作业模式的风险程度,若是最小割集数量越多,则代表诱发事故出现的因素越多,此种作业模式便越危险。使用Boolean运算法则分解该事故树,可得出其结构函数T 如下所示:

在进行简化处理后,得出该事故树最小割集共78个,即可知其事故类型的诱发原因组合比较多,因此危险性较高,需要按照具体情况制定对应的预防措施,以防事故发生。

4.2.3.3最小径集分析

每个最小径集都代表一项预防事故发生的具体措施,所以,最小径集数量越多,则表示该作业模式越安全。分析该事故树得知,最小径集共6个,所以针对爆破飞石事故的预防措施至少存在6种。

4.2.3.4结构重要度分析

为了更为精确的了解各种基本事件对事故产生的影响作用,经过计算得出各个基本事件的关键性顺序,关键性依次如下:

由上顺序可以得知,爆破施工时的警戒线范围、施工人员需具备的足够安全教育水平、爆破员必须按照相关规程实行作业这三点最为关键,必须着重关注。

4.4爆破前设置警戒线

在进行矿山开采的过程当中,一定要在实现完成警戒线的设置,为爆破的安全性奠定坚实的基础,同时也是爆破使用当中最为基本的要求。在进行正式起爆之前,应该先将施工安全范围以外的人员进行分散,不仅如此,还应该以鸣笛或者发出视觉信号的方式来起到一定的明确的警示作用,如此可以使周围的人群能够在最短的时间之内撤离,进而有效的保证了人员的人身安全。在所有人员彻底转移到安全区域支护,在将爆破装置开启。在完成爆破工作支护,一定要等到爆破现场经过充分的通风之后才能够重新进入到施工的现场,如此可以有效的避免由于爆炸之后所产生的有害气体进入到人体当中,从而引起人体出现气体中毒的情况。

4.5盲炮的安全处理

盲炮主要包括瞎炮和残炮,如果发现有出现盲炮的迹象之时,一定要在第一时间向上级管理人员进行汇报,并采取适当的措施对其进行有效的处理。做出相应的警戒标识来提醒人们,严格防止雷管的尾线被拉出,并且要最大程度的避免打残眼的情况出现。对盲炮的处理方面,一定要安排原来的施工人员处理,其主要原因在于先前的施工人员对盲炮的实际情况相对了解更加充分,从而可以有针对性的解决问题,保证爆破安全。

结束语:

前文以矿山爆破安全控制措施为主线,进行了简要的分析和描述。从总体的角度来讲,矿山爆破作业自身的难度和工作量较大,复杂程度相对较高,从而对所有的工作人员都提出了极高的要求。正因为如此,矿山安全控制工作人员应该对自身的职责有所明确,对自身工作的重要性有一个清晰的认识和高度的重视,充分结合矿山的实际情况,做好的安全管理和控制工作。另外,还应该做到能够及时发现问题,并采用最为有效的措施将其在最短的时间内解决,从根本上控制安全风险,最大程度的保证矿山爆破过程当中的安全性。

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论文作者:悦智宇

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/9/3

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