黑城子示范区太平城小乌兰沟东采场安全专篇本科学位论文

第1章编制依据1.1国家地方政府和主管部门的有关规定《中华人民共和国劳动法》1995《中华人民共和国安全生产法》2002《中华人民共和国矿山安全法》1993《中华人民共和国职业病防治法》中华人民共和国主席令[2001]第60号《中华人民共和国消防法》2009《建设项目环境保护管理条例》国务院第253号文《关于加强建设项目安全设施“三同时’’工作的通知》国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理局发改投资[2003]1346号《建设项目(工程)劳动安全卫生监查规定》原劳动部令[1996]第3号《中华人民共和国矿山安全法实施条例》原劳动部[1996]第4号令《矿山安全建设工程安全实施办法》原劳动部[1994]502号《爆炸危险场所安全规定原劳动部[1995]56号《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》国务院1984《关于生产建设项目职业安全工业卫生监查的暂行规定》原劳动部劳字[1998]48号1.2采用的主要技术规范、规程、标准2005年国家安全生产监督管理局下发的金属非金属矿山建设项目初步设计《安全专篇》编写提纲《金属非金属矿山安全规程》GBl6423—2006《小型露天采石场安全生产暂行规定》原国家安全生产监督管理局令第19号；《爆破安全规程》GB6722--2003《大气污染综合排放标准》GB16297—1996《工业企业厂界噪声标准》GB12348--1990《矿山安全标志》GB14161—1993《工业企业设计卫生标准》GBZ1--2002《治金工业环境保护设计规定》YB9066—1995《建筑物防雷设计规范》GB50057—1994《构筑物抗震设计规范》GB5001—2001《生产设备安全卫生设计总则》B5083—1999《机械设备防护罩安全要求》GB8196—19871.3其它依据1)《正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场地质简测报告》(赤峰市金浩源地质技术有限责任公司2008年4月)2)《正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场开发利用方案》（赤峰市金浩源地质技术有限责任公司2006年8月）3)《正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场安全预评价报告》(赤峰市安源安全评价有限责任公司2010年6月)4)《正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场项目的备案批复》(正蓝旗发展和改革局蓝发改字[2008]011号)5)其它相关资料第2章项目概述2.1工程基本情况2.1.1矿山地理位置及气象条件矿区位于正蓝旗黑城子示范区太平城东南约200km处，行政区划隶属正蓝旗黑城子示范区管辖。采取面积：0.005km2。矿区标高：1422m—1407m。采深：15m。根据采矿许可证，矿区范围由4个拐点控制，各拐点的坐标详见下表。矿区范围各拐点坐标表2-1XY14661372204024902466132220402490346613222040239044661322204023902.1.2编制范围本方案设计采石场开采范围矿区总面积为较小，矿体分布面积为划建矿区面积的80％左右，开采块段的地质资源量仅为估测。则可采资源量为估测资源的90％左右。2.1.3开采方式、生产规模、服务年限及工作制度根据赤峰市金浩源地质技术有限责任公司2006年8月编制的《正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场开发利用方案》可知：开采方式：露天开采开拓方式：直进式生产规模：2万炖每年服务年限：2年采矿方法：分层台阶式2.1.4露天开采境界开采边界确定原则及方法1、开采边界不得大于划定的开采范围；2、平均剥采比小于经济剥采比；3、在剖面上确定采场上部和底部边界。根据以上原则确定采场几何尺寸为：采场最大地表尺寸43m，宽63m。采场最大底部尺寸长26m，宽20m。最大采深19m，最终边坡角上盘70°下盘70°端帮70°。2.1.4开采工艺及流程本项目为石料开采，总占地面积0.005km2，可利用矿石资源40000m3，年产石料20000m3，开采使用人工开采，装载机装车、汽车运输。主要设备：ZL—50型装载机，机械破碎成套生产线一套。工艺流程示意图：石头开采机械粉碎分级筛选废渣堆放处理成品运输一、开拓方式：按矿体的自然地理条件选择由东向西处露天开采，开拓方案为直进式。二、采矿方法：根据矿体构成要素，选择采矿方法为：分层台阶式开采。工作线垂直北东向布置，分层高度6.33m台阶坡面角度70°。沿南东向北东开采。露天采场底部水平，水能自动流出。设计利用储量：按采深15m计算，可利用储量为40000m3。2.1.5爆破工作矿山剥离工程爆破采用2#岩石炸药，起爆器、导爆管组合雷管系统起爆。爆破区危险半径200m。采矿切割，采用潜孔钻打孔，孔距约2.5m，孔深5m，装药量按爆破设计。该矿爆破作业任务全部承包给内蒙古恒安爆破有限公司，该公司有爆破作业单位许可证，需要爆破作业时，由内蒙古恒安爆破有限公司派专业人员进行爆破。2.1.6装载运输工作根据开采规模和同类矿山生产实践，采用ZL—50装载机将采下的矿石装10t自卸汽车运往加工厂。2.1.7排土作业该矿体生成的废弃物主要为黄土，可用于填埋道路，垫高堆积场，防护路堤等，填沟扩大工业广场。该矿需要修建排土场，根据现场条件，排土场设在采场西南侧距采场300m的沟谷内，排土场宽40～50m，长度100m。首先在排土场入口砌筑一道约长50m的坝式挡土墙，该墙体呈下宽上窄形状，内外边坡度1：0.5和1：0.75，底宽大于1.5m。排土场沿沟谷每推进30m应设置一道坝式挡土墙，以预防暴雨引发洪水造成泥石流危害。排土场南侧设置道路与场内外连接，排土过程应是由里向外逐渐堆弃，满铺一层后由装载机整平，经适当碾压第二层开始堆弃，逐层填高。排土场四周设置简易截水沟，断面形状梯形，上口宽1.5m，下口宽1.0m，深度0.8m。排水方向与地形自然方向一致。排土场运输采用自卸车拉运，装载机辅助场内平整作业。废石严禁乱采乱倒，破坏采区整体布局。排土场不应形成大面积的积水，发现大量积水应尽快排水并将其填平，否则会造成堆土场堆弃物滑塌或形成泥石流，威胁人员安全。2.1.8采场防排水本区无地表水系，但雨季应该做好防洪、排水工作，由于是山坡露天矿，采坑应避开洪水道，而且坑内要留有泄洪道，废弃场亦应避开洪水道，同时对边坡或工作面要严格管理，防止雨季滑坡。2.1.9供配电采场无用电设备，且白班作业，故采场不设电源线路。2.1.10总图布置矿区位于正蓝旗黑城子示范区太平城东南约200km处，行政区划隶属正蓝旗黑城子示范区管辖。海拔：1300～1350m。采石场总体布置是以采场为中心按方便生产原则布置：工业场地主要为办公室和员工宿舍。布置在矿区东南开采影响范围之外平缓地段，不受采场开采影响。2.1.11土地复垦矿山开采不占用耕地，但为了改善生态环境，对排土场及露天采坑应采取治理措施。具体为合理堆存表土剥离层供复土之用，对服务期满的排土场及露天采坑及时进行回填复土，一般为上土下岩，大块在下，表土覆盖厚度在0．5～1m。初期露天坑周围应设围栏及警示标志等，防止人、畜坠入露天坑内造成不必要的损失。建设单位应按照“谁破坏、谁复垦”的原则，采取“源头控制、统一规划、防复结合”等措施，尽量控制和减少对土地资源不必要的破坏，做到土地复垦与生产建设统一规划，把土地复垦纳入矿山管理日程，在露天矿闭坑后因地制宜地完成土地复垦工作。土地复垦应与水土保持、恢复草地、植树造林、环境优化同时展开，达到与当地自然和社会环境基本协调。具体应以恢复原有地貌为主。为了复垦及景观的需要，可在道路两侧和复垦地块四周布置行树和防护林。2.1.12项目投资估算项目总投资及资金来源：总投资100万元，由企业自筹。建设地点：正蓝旗黑城子小乌兰沟东采石场建设规模：矿区面积0．005平方公里主要建设内容：开采石场主要技术工艺：2.1.13主要设备表2-2主要设备汇总表序号设备名称型号单位数量备注1装载机ZL—50台22鄂式破碎机500—700台13锤式粉碎机100cm台14振动筛3.5m台15变压器250台16电动机Y280S—475KH台17电动机Y280S—455KH台18自卸汽车10t辆19保护减压起动器QJ23—10台4合计15第3章影响矿山安全的主要因素及防范措施3.1区域地质特点及发生地质灾害的可能性一、地层本区地层属华北底层大区，内蒙古草原（赤峰—哈尔滨）地层区，赤峰地层分区；中、新生界隶属滨太平洋地层区，大兴安岭—燕山地层分区乌兰浩特—赤峰地层小区。出露的地层主要有二叠系额里图组和第四系。1、额里图组地层产状变化较大，倾角一般在50°以上，岩性有凝灰岩。2、第四系（Q）岩性主要为更新统（Q3）粘土及全新（Q4）风成砂。二、构造本区位于内蒙古中部地槽褶皱系，地质构造比较简单。主要表现为褶皱和断裂构造，褶皱构成本区地层以单斜为主要表现形式；断裂主要为北东向及北北东向断裂。三、侵入岩本区侵入岩主要为燕山早期花岗斑岩，主要见于矿区外北东一带。3.2开采技术条件对开采安全的影响3.2.1工程地质条件该区大地构造位置属天山——内蒙地槽褶皱系，锡林浩特复背斜的东段的北翼，区内仅有少量的北东向正段层，及北向平移断层，但错距均不大。3.2.2水文地质条件矿区内以裂隙水为主，层间孔隙水次之，主要由天然降水补给。本矿床水文地质条件为裂隙充水型。没有严重的充水构造，含水层富水性极弱，地下水补给来源只有大气降水，地形有利于排水。3.2.3环境地质条件普查区地震活动较弱，以往无较高震级地震发生，根据《中国地震参数区划图》（GB-18306-2001）,该区地震动峰值加速度（g）为0.05，比照《中国地震参数区划图（1990）》对照烈度为6°，地壳相对稳定。矿区及其周边地域为高原区内的丘陵地形，相对高差较小，本区又属较干旱的高原大陆型气候，生态环境极其脆弱，保护生态环境是矿山非常重要的一项工作。区内地表水和地下水质良好，附近无污染源，随着矿体的开采，为保护好珍贵的水资源，要防止生产过程中人为的水污染。矿区主要固体废弃物为采矿过程中产生的大量黄土，开采过程中要选择适当场地进行堆放。堆放中既要注意防止水土流失，又要防止大气降水淋滤造成地下水污染；同时还要考虑崩塌、泥石流及矿山沙漠化的发生，所以应进行种草护坡，作相应的绿化，达到护坡及防止水土流失的目的。矿山生产建造中噪声源较多，因此矿山生产过程中应尽量选购高效低噪的采矿及相关设备，强噪及强震设备要安装消声器及减震器。矿区采空后会破坏地址体内部原有的力学平衡，可能引起地表沉陷。所以在采掘中对采空塌陷区应及时回填，恢复植被。该区降雨量稀少，但当矿山投入生产地下形成大面积采空区时，遇暴雨应防止滑坡等地质灾害的发生。综上所述，矿区内裂隙不发育，地壳的稳定性较好。初步确定矿区环境地质质量为Ⅰ类Ⅰ型。3.2.4边坡失稳1).边坡失稳主要因素分析露天采场最终边坡要素。由阶段高度，阶段边坡角，清扫平台，安全平台，运输平台等组成最终边坡要素。2).边坡失稳防范措施在边坡设计时要按安全规程和设计规范要求确定坡面角和平台宽度。本设计采用阶段高度6.33米，阶段边坡角70°，最终平台6米，分一个阶段开采，开采深度不大于5米，最终边坡角70°禁止将废石排放在最终边坡上部，以防边坡滑塌。剥离采用微差爆破以及在临近边帮处采取控制爆破技术。减少爆破对边帮岩体稳定性的影响。生产过程中要建立对边坡的变形及破坏状况进行长期监测，进行岩土体测试，发现问题及时采取工程措施。对采场工作帮每季检杏一次，高陡边帮应每月检查一次，不稳定区段在暴雨过后直及时检查，发现异常应立即处理，采场或排十场出现滑坡征兆时，应停止危险区的作业，撤离人员，禁止人员和车辆通行，并报矿有关部门及时处理。3.2.5采场作业1).采场作业主要安全因素分析采场作业过程中会发生高处坠落、机械伤害和车辆伤害。2)．采场作业防范措施采石场设计为自上而分台阶分层开采，严禁掏采。台阶设计符合规程要求。防止事故的发生。进入采场作业的人员，必须佩带安全帽。在距地面高度超过2m或者超过30°的坡面作业时，应当使用安全绳或者安全带。安全绳应当栓在牢固地点，严禁多人同时使用一条安全绳。危险区域应当设置醒目的警示标志，严禁在危险区域内从事任何作业，严禁任何人员在边坡底部休息和停留。作业前，必须认真检查工作场地，确认机械设备、工具和防护设施处于安全状态，方准作业。工作面发现悬浮大块矿岩或残、盲炮时，必须及时处理，处理时必须采取相应的安全措施。因遇大雾、尘雾和照明不良而影响能见度，或因暴风雨、雪或有雷击危险不能坚持正常生产时，应即停止作业；威胁人身安全时，人员应转移到安全地点。在距坠落高度基准面2m以上(含2m)高处作业时，严禁抛掷物件；严禁上下垂直方向双层作业。遇有六级以上强风时，禁止在露天进行起重和高处作业。3.2.6爆破作业1).爆破作业主要安全因素分析爆破作业是危害露天矿安全生产的另一个因素。矿岩爆破采用非电导爆管系统，以解决杂散电流危及爆破作业的安全。剥离采用多排孔微差爆破，以减弱爆破震动对边坡稳定性的影响。2).爆破作业防范措施露天爆破作业必须遵守《爆破安全规程》（GB6722）。作业单位应当严格执行国家有关民用爆炸物品和爆破作业的安全规定，由专职爆破员进行爆破作业，设计爆破警戒范围，实行定时爆破制度。禁止在雷雨天、夜间和雾天进行爆破作业。爆破作业现场必须设计坚固的人员避炮设施，其设置地点、结构及拆移时间，应在采掘计划中规定，并经矿长或总工程师批准。也可以设置移动式避炮棚。爆破前，应将采场各种设备转移到安全地点。采场爆破只在白班进行。设计确定爆破安全允许距离为200m。爆破后，至少经过15min方准进入爆区检查。3.2.5装载、运输装载、运输过程中可能发生车辆伤害；设备事故与机械伤害。作业人员需经培训取得操作证方可上岗。在装载、运输作业时，应当严格遵守装载、运输安全规程。严禁自卸汽车运载易燃、易爆物品；严禁超载运输；严禁在驾驶室外侧、车斗内站人；严禁人机带病作业。运输安全措施1)应该保证各种运输车辆的制动、转向系统、照明装置完好齐全。安全警标齐全、醒目、清楚。不完好车辆严禁投入使用。2)运输道路的路面、路基宽度、坡度、弯度应满足行车、作业、调车、会车要求，长、大坡道应设避难道、缓坡道。3)安全护堤(墙)高、宽及坚固程度应符合要求。各类信号、路标、警示应完好齐全。4)依据露天矿生产作业进度及时修筑、维护运输道路，保证道路能满足行车要求。5)制定行车规则并严格执行，对速度、停车、距离、超速、会车等作出明确规定。6)恶劣天气(暴风雪天，沙尘暴天、雾天或烟尘)时，能见度小于安全距离时，以及雨后软岩、土路面未晾干或未处理车轮打滑危及行车安全时，应暂停作业。3.2.6水灾露天矿山发生涌水将给开采工作带来困难，甚至造成危害。露天矿的涌水主要来自地表水、大气降水和地下水。该区属典型的干旱区，年降雨量平均约300mm，且多集中于每年的7、8月份，矿区及周边地区无大的地表河流，地下水以裂隙为主，且水量又不大，矿床位于当地侵蚀基准面之上，对开采影响不大，水文地质条件属简单型。因此采矿生产不会受到涌水影响。因其地下水的补给来源只有人气降水，为此在雨季相对水量稍大，降水形成的基岩裂隙水顺坡径流补给沟谷中的岩孔裂隙水，设计在采场境界外修筑截水沟，以防采场发牛滑坡及淹没采场等灾害。夏季洪水期在采场内设置机械排水设施，将雨水排出采场。应建立防洪设施巡查制度，经常对排水沟、防洪堤及排水设施进行检查。清理水沟淤积物保证水流畅通，防洪堤有损坏现象，应立即抢修刀口吲，确保拦截、疏导有效。3.2.7排士场的病害及公害排土场的病害主要是排土场的变形，比较常见的有：滑动、塑性蛮形，坡面散落，沉陷等。这些病害对排土场的安全作业和正常的排土工作影响很大。排土场变形的主要原因有：排土台阶过高；岩土含水过多；没有按岩石的渗水性、耐压能力、稳定性等堆积岩石；排土场位于沼泽和岩士松散的基底；疏干排水工作差等。防止排土场的变形首先应做好防排水工作，消除水的影响；查明排土场地的岩性，使排土场建立可靠的基底之上；按岩性合理排弃岩石，如将坚硬岩块排于底层，表土排于上部，合理混排，选择适宜的排土台阶高度；在雨季及融冻期作好排水准备工作等。排土场的公害是指对排土场周围环境所造成的危害。设计在排土场服务终止后，在上面覆盖覆土，种植耐寒树种，恢复植被。排土场安全措施1)应合理控制排土顺序，避免形成软弱夹层。一般作法是将坚硬大块岩石堆置在底层以稳固基底。2)为预防排土台阶沉降、变形、坍塌而导致排土设备翻车、坠落，应采取分区、间歇式排土，让新排弃的岩士有充分的时间沉降和压实。排土场应经常保持平整，并保持3％～5％的反坡。在卸载平台边缘设置安全挡军装置，以防汽车卸载时滑落坡下。3)为了预防人员坠落事故及滚石伤人，进行排弃作业时，应圈定危险范围，设置警戒标志，危险范围内严禁人员进入。4)排土作业应有专人指挥，在同一地段不准同时进行卸载和推排作业。5)为使排土场平台本身的汇水不致浸蚀和冲刷边坡，将平台修成3％左右的反坡，使洪水流向坡根处的排水沟排出界外。3.2.8火灾火灾的发生必须有可燃物、引火源和助燃剂，火灾可以造成人身伤亡和财产损失，影响生产的正常运行。矿山火灾主要原因是平时忽视火源管理，又缺乏技术和物质上的防护准备，一旦失火，惊慌失措，处置失当，使灾害扩大。为此，应严格按照矿山安全规程的要求，配置必要的防火、自救器械，并定期检查和维修；建立灵敏有效的灭火装置，编制并认真执行全矿火灾预防和应急处理措施，并不断进行补充和修订。在有发生火灾危险的地点均需按规定配置相应的消防、灭火器材。3.2.9防机械伤害和人身坠落设备裸露的运转部分设防护罩、防护栏或挡板，并在设备周围设有足够的检修空间和人行通道。采场边坡，地表常有人员经过的地段设置防止坠落栏杆。3.2.10粉尘露天开采在爆破、装载、运输过程产生大量的粉尘。为抑制粉尘的产生量，设计对爆堆、道路路面和排土场采用洒水车洒水等抑尘措施。另外，对操作人员要采取个体防护，防止粉尘的大量吸入。3.2.11噪声露天开采的噪声主要来采掘设备和空压机等。要对操作工人采取个体防护。3.2.12总平面布置正蓝旗黑城子示范区太平城小乌兰沟东采石场总体布置是以采场为中心按方便生产原则布置：工业场地主要为办公室、员工宿舍、库房和食堂。布置在矿区东南开采影响范围之外平缓地段，不受采场开采影响。山坡处设截水沟，不会受洪水影响，矿区不设炸药库，爆破作业项目全部承包给内蒙古恒安爆破有限公司，该公司有爆破作业单位许可证，需要爆破作业时，由内蒙古恒安爆破有限公司派专业人员进行爆破。第4章矿床开采4.1选用的采矿方法安全可靠性分析矿山采用当前国内小型露天矿常规的采剥工艺和设备，划分水平由上而下分台阶分层开采。开采台阶高度为6.33m，台阶坡面角70°，最终边坡角为70°。采用50型装载机，机械破碎成套生产线一套。露天采场构成要素采场构成参数表采场构成要素单位数量备注开采台阶高度m5分层开采高度m2.5工作阶段坡面角度70采场工作线长m40安全平台宽度m5最小工作平台宽度m15爆破采用2#岩石炸药，起爆器、导爆管组合雷管系统起爆。爆破区危险半径200m采用潜孔钻打孔，孔距约2.0m，孔深5m，装药量按爆破设计。设计所确定坡面角，最终边坡角和平台宽度，整体采场安全是可靠的，发生大面积滑坡的可能性极小。4.2爆破危险区域的管理措施安全可靠性分析矿区不设炸药库，火工品用多少到当地民爆公司领取，由民爆公司采用专用运输车辆送至爆破作业区。爆破作业应编制爆破说明书。并经单位领导批准。每次爆破后，爆破员应填写爆破记录。爆破作业人员应取得爆破安全作业证，持证上岗。严禁打残眼，发现盲炮由有经验的人员指定专人处理，制定具体的防范措施。装药前检查爆破器材是否受损、受潮。爆破器材加工和装药、填塞要认真、仔细。应建立爆破器材收发账，领取和清退制度，定期核对账目，做到账物相符。采