沂水山水水泥有限公司后沟水泥用灰岩矿整改方案(终稿).docx

编号：LTJC14053沂水山水水泥有限公司后沟水泥用灰岩矿安全设施整改方案山东联创建筑设计有限公司山东济南二一四年六月沂水山水水泥有限公司后沟水泥用灰岩矿安全设施整改方案总 经 理：李福弟副 经 理：孔庆杰总工程师：于 广项目负责人：周 健编制单位：山东联创建筑设计有限公司资质证书编号：A137001841目录1、总论32、矿区现状43、整改方案63.1整改第一步：浮石清理63.2 整改第二步：边坡修整83.3 整改第三步：清除隔离带113.4 整改第四步：修整开采工作面及运输道路133.5 整改第五步：防排水174、整改工程量205、整改安全措施215.1 边坡稳定安全措施215.2 运输安全措施225.3 爆破安全措施235.4 铲装作业安全措施261、总论山东联创建筑设计有限公司受沂水山水水泥有限公司委托，对沂水山水水泥有限公司所属矿山沂水后沟水泥用灰岩矿进行整改方案的编制工作。沂水后沟水泥用灰岩矿经多年无序开采，采场较为混乱，多年的乱掏乱挖以及“采富弃贫”导致采场存在高陡边坡林立，运输道路坑洼不平，地面废石随意堆放等安全隐患。未来矿山整改，主要集中在边坡修整（排险）、清理废石、形成合格运输道路以及自上而下水平分层台阶开采方式的形成，以消除安全隐患，实现正规化、规范化露天开采。本次整改方案的编制主要依据沂水山水水泥有限公司提供沂水后沟水泥用灰岩矿开采现状图以及山东乾舜矿冶科技有限公司编制的山东沂水山水水泥有限公司后沟水泥用石灰岩矿初步设计，结合采场现状，运用Dimine数字矿山软件系统对未来矿山整改方案进行规划，以达到各级安监部门验收要求。2、矿区现状矿山未来整改主要集中在I采区及II采区，这两个采区若按方案整理完毕后，即可使得整个采场达到安监局整改要求。为便于介绍，现将I采区及II采区现状及两者联系在图片中加以标注说明，以使得采场现状与图片能够结合，便于施工实施操作。图1为采场现状图，是采用Dimine数字矿山软件系统将现场实测地形图模拟生成采场3D模型，与采场现状极为吻合。通过建立该模型，可以更直观的指导企业进行整改。由图1可知，目前矿山形成的采坑主要由I、II、III-1、III-2、III-3、VI采区组成（蓝线为各采区储量估算边界线，浅蓝色为运输道路），较大的采场主要为I、II采区，是前期主要集中开采的采区，也是本次主要整改的采区，I、II采区可以以乡间道路作为分界线，这样即可以使得I、II采区相互独立的情况得以体现，又可以保留乡间主要运输道路，避免引起纠纷；VI采区所处位置为当地村庄坟场未进行开采（今后也不打算进行开采）；III-1及III-2采区目前正在开采，初步形成工作面，暂不进行整改。各个采区之间是相互独立的，只能分别布置开拓系统，即未来开采结束时，会形成多个凹陷采坑，这与专家及我们前期提出的中间全部打通不相符的，未来整改完毕验收前，必须将此情况提前交代给专家组，避免让专家组造成误解。图1 矿山现状图3、整改方案本整改方案编制主要以优先考虑矿山安全整改为原则，对整个整改过程各工序按优先处理顺序分别介绍，企业在整改过程中也可根据现场实际对几个工序同时进行，但务必保证整改工作的安全。3.1整改第一步：浮石清理矿山整改期间，安全最为重要，要保证矿山整改可以快速、安全、有序的进行，必须首先将影响整改安全的隐患排除。如现场到处都是大块矿石悬挂于高陡边坡上、前期临近采场边界时未采用预裂爆破而造成采场边坡上部大多出现裂痕等。这些安全隐患主要造成的危害如悬石滚落，危机采场设备、人员安全；整改过程中的边坡塌陷，造成设备及人员高处坠落等。在此阶段主要工作任务如下：将采场顶部边坡上悬挂的矿石全部用挖掘机铲落到采坑底部；将采场乱堆乱放以及散落的矿石、土渣清理出采场，其中可搭配利用的质量较低的矿石可堆存在图2中所标“可搭配利用废石堆存点”中，后期正常开采时再加以利用；不可利用的土渣等主要堆存在图2中所标“不可利用土渣堆存点”，用于修建、维护民用道路。注：II采区右侧采坑必须用质量较低矿石进行回填，原因如下：矿山无废石堆场，产生的质量较低矿石无处可堆（水泥厂无高质量矿石储备，目前无法搭配）；II采区目前所采+145m水平已基本无矿量，若再开采+140m水平，会因空间狭小而无法布置工作面，且现在运输道路压覆的矿石均为高质量矿石，早晚图2 清理浮石都要进行开采。若不进行回填，以运输道路为界，两侧的凹陷采坑都必须配排水设备，且给人一种现场混乱的感觉。3.2 整改第二步：边坡修整边坡修整是本次整改计划的重中之重，边坡修整处理水平高低决定着本次整改质量高低。本次整改边坡修整主要分两种，一种为终了台阶坡面角修整，另一种为工作台阶坡面角修整。终了台阶坡面角为临近采场开采边界的边坡角度，设计取值为65（边坡与水平夹角）；工作台阶坡面角为开采台阶坡面与水平面夹角，设计取值75。边坡修整要尽量保证修整后的边坡平直，不要随意拐弯，以给人一种乱掏乱挖的感觉。边坡高度超过20m的边坡，要分成两个台阶，台阶之间留设3m安全平台。II采区的边坡修整主要集中在西南侧，此处如图3所示一部分要清理到+145m水平（因为该处紧靠外部水沟），便于在此处挖集水池，设置排水泵站；另一部分清理到与路面持平即可。东侧要如图3所示将突出部分爆破掉，以达到保证边坡平直的目的，爆破掉的矿石可直接抛入左侧废石堆存点。其余地点均按正常边坡修整，在整个采场四周均布置一排孔（边坡高度超过30m、需分两个台阶的可以布置两排孔），采用控制爆破，减少装药量，减少爆破对边坡的破坏作用，具体爆破方案应由具有爆破资质的爆破公司详细设计。I采区的边坡修整主要集中在西北侧，此处边坡高度超过30m，图3 II采区边坡修整示意图图4 I采区边坡修整示意图需分出两个台阶，并留3m宽安全平台。此外，I采区运输道路经过一个堑沟，此处已被多个专家提出具有极大安全隐患，必须要清理至边坡角度65，必要时喷一层水泥砼加固。注：边坡高度超过20m的边坡，必须分成两个台阶，台阶与台阶间留设3m宽安全平台。若不分成两个台阶，即便按65修整边坡仍不符合规范要求。边坡修整过程中产生的高质量矿石、低质量矿石以及不可利用土渣要合理搭配，能直接利用和搭配使用的必须运往水泥厂料石堆场，不能将所有边坡修整产生矿石及废石全部堆存在废石堆存点，因为该采坑较小，不可能用来堆放全部产生的矿石、废石。此外，图3中废石堆放点仅用于堆放质量较低但可搭配使用的矿石，且该堆存点与路面持平后，必须停止堆放。3.3 整改第三步：清除隔离带清除隔离带的目的主要为使各采区形成一个整体，便于下一个水平开拓系统的布置。II采区需处理的隔离带为一个，而且钻孔均已布置完毕，较好清理。I采区隔离带较多，且因为顶部空间较小，无法打钻孔，处理难度较大，可带小型钻机（支架式D80潜孔钻）至隔离带顶部穿凿孔爆破，也可在底部穿凿水平孔爆破。顶部爆破时，必须采取防护措施避免人员和设备高处坠落；穿凿水平孔爆破时，底部必须配备一防护钢棚，防止穿凿孔过程中，块石滚落砸伤人员。各隔离带的清除，必须按图5标示的清理到合理开采水平，这样有利于未来采坑雨水按一定坡度汇集到一个地点集中排出。注：本方案提出的隔离带清除工作仅供参考，此项工作必须由具有资质的单位进行专项设计、施工。图5 清理隔离带示意图3.4 整改第四步：修整开采工作面及运输道路工作面的修整主要是让工作面尽量保持平直，保证继续推进时，穿爆工作的顺利实施，也便于下一步形成正规工作线，工作面台阶坡面角度不应大于75。工作面的修整同边坡修整一样，采用控制爆破，少装炸药（具体爆破参数由具有爆破资质的爆破公司设计、施工）。需说明的是，必须进行工作面修整的为II采区+145m与+158m之间的台阶（即原来的运输道路）以及I采区的+155m与+172m之间的台阶。如果整改时间允许的话，最好将I采区最上部平台突出的两个部分开采掉，这样可以使得整个矿区不再有乱掏乱挖的痕迹，显得非常正规化（见图6，工作面及运输道路修整示意图）。运输道路的修整主要是因为II采区主运输道路已变为主要开采工作面，必须另外修整新的运输道路（如果原运输道路不开采掉，直接导致II采区无矿可采）。新的运输道路主要设置在原II采区右侧采坑之上（按规划已填上质量较低矿石），紧靠东侧采场终了边坡，然后分叉分别与原通往I采区+172m开采水平及I采区+155m水平的运输道路相连接。运输道路的宽度最好保证在8m左右，可以实现双车道运输，最大坡度不能超过10%，采用碎石铺路。根据现场考察，I采区与II采区之间的乡间道路是本地村民主要运输通道，必须保留，可将不可利用土渣堆放在该处，即可以修整该道路（利民工程），又可以解决整改中产生大量废石无处可堆的难题。前四步整改结束后的效果图见图7、图8。图6 工作面及运输道路修整示意图图7 整改结束后效果图（1）图8 整改结束后效果图（2）3.5 整改第五步：防排水本矿整改后防排水方案主要有两个，分别介绍如下：方案一：外部区域水流入II采区+158m平台（已填好），然后顺地势再流入II采区的+145m平台；I采区+172m平台汇水流入I采区+155m平台，与该平台汇水一同朝南流经乡间道路（路下预埋水泥排水管道）后汇入II采区+145m；II采区+145m平台在整改时使得其东北高，西南低，这样整个矿区的汇水会集水至II采区西南角，在此处开挖集水坑（长10m、宽5m、深5m），并在此集水坑上部设置泵站。根据山东乾舜矿冶科技有限公司编制的山水集团沂水山水水泥有限公司水泥用灰岩矿初步设计安全专篇，本矿I采区日最大汇水量2367.5m/d，II采区日最大汇水量1881.8m/d，则采用该方案时，集水坑日汇水量约为4249.3m/d，按20h排干汇水，则泵站所需排水泵排水能力为212.5m/h，扬程20m即可，选取2台，一台正常使用，一台备用。方案二：即I采区和II采区分别设置泵站排水，乡间道路下不预埋排水管道。II采区排水方案同方案一，I采区在其西南角设置集水坑，并在其上方设置泵站。则I采区泵站所需排水泵排水能力为118.4m/h，扬程45m；II采区泵站所需排水泵能力为94.1m/h，扬程20m。各布置3台泵，一台正常使用，一台备用。图9 防排水示意图（1）图10 防排水示意图（2）4、整改工程量本矿整改工程量主要为边坡修整、清除隔离带、修整工作面及运输道路等，工程量总计约51.6万m，炸药总耗18.04万kg（180.4t）。（1）边坡修整工程量边坡修整长度约3300m，工程量大约为33.5万m。依据山东乾舜矿冶科技有限公司编制的山水集团沂水山水水泥有限公司后沟水泥用石灰岩矿初步设计，本矿炸药单耗为0.35kg/m，则边坡修整所需炸药量约11.7万kg（117t）。（2）清除隔离带清除隔离带工程量大约为16.6万m，按炸药单耗0.35kg/m计，则清除隔离带所需炸药量约5.81万kg（58.1t）。（3）修整开采工作面及运输道路修整工作面及运输道路主要对现有工作面进行平直整理以及运输道路拓宽，工程量约1.5万m，按炸药单耗0.35kg/m计，修整开采工作面及运输道路所需炸药量约为0.53万kg（5.3t）。5、整改安全措施5.1 边坡稳定安全措施（1）边坡修整过程中，凡遇软弱岩石夹层在台阶最终边坡处理时，均应减缓台阶最终坡面角，局部可将坡面角控制在自然安息角允许范围内并及时处理危石或采取加固措施。（2）修整边坡时要采用预裂爆破。在主炮孔爆破前进行预裂爆破，同时严格控制炮孔的装药量，一般情况下，边坡修整时的装药量比正常装药量减少2030%，以尽可能减少爆破对边坡的影响和对围岩的扰动，确保边坡的稳定。这样就减少了开采爆破对台阶最终边帮的影响，有利于采场最终边帮的稳定。（3）各台阶开采临近最终边界时，必须按设计确定的宽度预留安全平台。要保持台阶的安全坡面角，不得超挖坡底。（4）在修整过程中，定期检查边坡，清理边坡上的危石、浮石，对危险地带应及时采取维护措施，并做到及时报警，必要时设置仪器监测，确保采场边坡稳定和采场生产安全。加强边坡的管理，加强观察，发现问题及时处理，对破碎严重地段和断层带附近，应特别引起重视。对最终台阶应每月检查一次，不稳定地段在暴雨过后及时检查，发现异常要及时处理，报告有关主管部门。（5）对软弱边坡、坚硬岩层边坡上的破碎、岩块松动部位，应进行水泥护面、锚杆或锚杆网支护喷砼、混凝土衬砌、必要时削坡等工程加固处理措施。（6）建立健全边坡管理和检查制度，对边坡重点部位和有潜在滑坡危险的地段采取有效的防治措施。5.2 运输安全措施（1）加强安全生产教育，严禁违章作业、违章调度、无证上岗、超重超载、酒后行车、疲劳驾驶等行为，以确保运输安全。（2） 严禁超速行驶、争道抢行；违章超车和装载等。装车时，不应检查、维护车辆；驾驶员不应离开驾驶室，不应将头和手臂伸出驾驶室外。（3） 经常检查保养，使车况始终处于良好状态。卸矿平台应有足够的调车宽度。卸矿地点应设置牢固可靠的挡车设施，并设专人指挥。挡车设施的高度应不小于该卸矿点各种运输车辆最大轮胎直径的2/5。（4） 将运矿道路最大坡度控制在10%以内，并定期对道路进行养护，保证运输的安全。（5） 矿山公路弯道以及与主干公路交岔处应按交通部门的规范要求设立标志，车辆要鸣号，限速行驶；运矿道路外侧设间断砼车档（高0.5m、宽0.5m），两侧间隔510m设反光路肩标志，确保夜间或大雾期间行车安全。挖方路段回头弯处设置反光镜。（6）下雨时，道路较滑时应有防滑措施并减速行驶；（7） 定期对采场汽车进行检修，确保运输车辆正常运行。（8）矿山应设道路养护工，进行日常道路维护工作。养护工应经常巡查路段，及时清理路阶、边沟，及时维修凹凸路面；汽车在矿区道路上行驶时，宜采用中速，在急弯、陡坡、危险地段应限速行驶；在养路地段应减速通过。（9） 自卸汽车在翻斗升起与落下时不准人员靠近，翻斗操纵器除司机本人外一律不准他人操纵，工作完毕后应将操纵器放置于空档；自卸汽车严禁运载易燃、易爆物品。驾驶台、脚踏板和自卸汽车车斗不准载人。禁止在运行中起落车斗。5.3 爆破安全措施（1）设计采用微差控制爆破，控制最大一段装药量，优化爆破效果，确保人员及设备的安全。（2）整改期间，确定的爆破安全距离为300m，爆破时企业必须将爆破安全范围内300m以内的人员及设备全部撤离，不能撤离的设备要加防护罩或是采取相应的保护措施。（3）制定爆破制度，统一爆破作业时间，矿山应成立统一的指挥部，指挥爆破作业。在爆破危险区边界设立明显的警戒标志（警示牌、路障等），设立警戒岗哨，警戒人员应持有警戒旗、哨笛、便携式扩音器及通讯工具等，并配带袖标。爆破工作开始前，明确危险区的边界并设置明显的标志，且有专人警戒；起爆前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到或看到。第一次信号预告信号。在起爆前发出，所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点，并向危险区派出警戒人员。起爆人员进行起爆网路的最后敷设、接线和检查工作。第二次信号起爆信号。当起爆人员完成最后接线工作，警卫人员等全部撤离危险区，指挥人员得到各方面的汇报掌握全部情况之后，确认人员设备全部撤离危险区，方可发布起爆信号，负责起爆的人员才能进行起爆。第三次信号解除警报信号。爆破人员进入现场检查，要检查确认安全后，发出第三次信号。未发出解除警报信号之前，岗哨应坚守岗位，除指挥长(或爆破工作领导人)批准的检查人员外，任何人不准进入危险区。爆破安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许人员和车辆进入爆破警戒范围。（4）爆破后必须等炮烟散尽，人员方可进入采坑作业。（5）盲炮处理措施：禁止拉出或掏出起爆药包；发现盲炮或怀疑有盲炮，应在其附近设立明显标志禁止进行其它作业并立即报告爆破工作领导人，派富有爆破经验的爆破员处理；盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，在未断明爆堆有无残留爆破器材前，应采用预防措施；每次处理盲炮必须由处理盲炮爆破人员填写登记卡；处理深孔盲炮可采用下列方法：a、爆破网络未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆；b、在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆，爆破参数由爆破工作领导人确定。（6）选用合格的起爆材料及炸药，要及时做好炮位验收工作。在装药充填作业中，应注意以下几点安全问题：搬运炸药时，每人每次不得超过规定数量，尽量保护好炸药的外皮包装，如有散药应及时清扫；加工药包、装药联线现场严禁烟火；禁止用铁棍装药。不得往孔内投掷起爆包，如发现堵孔，在未装入雷管前，可以用铜制金属杆处理。无法处理的，应采取措施和其他炮孔的药包一齐起爆；填塞炮孔时，要十分小心，防止破坏起爆线路，禁止用石块和可燃性材料填塞炮孔，禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击药包，禁止在深孔装入起爆药包后直接用木楔填塞；（7）严格按照爆破安全规程操作，爆破