露天礦災害防治與事故分析

露天礦災害防治與常見事故

分析

第1頁，共53頁。一、露天礦概述

(一)露天礦的概念露天礦是指用露天法開采礦床的礦山企業(yè)，它分為山坡露天礦和深凹露天礦兩種。(如下圖)第2頁，共53頁。1、山坡露天——采坑位于地表以上。露天礦山生產類型煤層和田布雅露天煤礦阿爾格敏露天煤礦拜城蘇拉合馬露天煤礦圖一第3頁，共53頁。2、深凹露天——采坑位于地表以下。露天礦山生產類型內部排土圖一場第4頁，共53頁。露天礦山生產類型五彩灣露天礦第5頁，共53頁。五彩灣露天礦第6頁，共53頁。露天礦山生產類型線旋螺半圖二剝離臺階臺階臺階坑伊犁皮里青露天煤礦鄯善沙爾湖露天煤礦哈密淖毛湖露天煤礦木壘凱源露天煤礦庫米什露天煤礦奇臺北塔山露天煤礦托克遜黑山露天煤礦三道嶺露天煤礦紅沙泉露天煤礦白石湖露天煤礦第7頁，共53頁。（二）露天礦的特點

1、安全條件好2、資源回收率高3、生產規(guī)模大，生產效率高4、一次性投資大5、受氣候變化影響大6、自然災害多第8頁，共53頁。（三）露天礦的主要開采工藝

1、間斷工藝

a、單斗－汽車工藝（鏟、前裝機）b、單斗－火車工藝c、吊斗鏟倒堆工藝

2、半連續(xù)工藝

a、單斗－汽車－固定式破碎站－膠帶工藝b、單斗－汽車－半固定式破碎站－膠帶工藝c、單斗－汽車－移動式破碎站－膠帶工藝

3、連續(xù)工藝輪斗鏟－膠帶－排土機（推土機）工藝第9頁，共53頁。

1、單斗—汽車—膠帶半連續(xù)開采工藝（三）露天礦的主要開采工藝特點：開采深度深，坑內運距超過3km，不適合于汽車直接運輸。通過坑內汽車轉載給破碎機再轉運給膠帶運出礦坑。第10頁，共53頁。（三）露天礦的主要開采工藝2、單斗－汽車－半固定式破碎站－膠帶工藝第11頁，共53頁。

2、單斗—鐵道間斷式開采工藝（三道嶺露天煤礦）（三）露天礦的主要開采工藝特點：降深速度慢，生產組織、設備調運復雜，無法實現(xiàn)內排，適合于覆蓋層較薄，礦坑開采長度超過3km，煤層賦存單一，傾角相對較緩的礦坑。原蘇聯(lián)的紅星露天煤礦年產原煤5000萬t。第12頁，共53頁。（四）露天礦的主要災害

1、滑坡災害2、水患3、煤層自燃4、粉塵污染5、噪音危害等第13頁，共53頁。（五）露天礦常見事故

1、行車事故2、爆破事故3、高壓用電事故4、片幫、滑坡等第14頁，共53頁。二、露天礦主要災害防治

（一）滑坡

露天礦邊坡穩(wěn)定問題包括最終合理邊坡角、邊坡形狀、邊坡監(jiān)測和滑坡防治等方面，它具有經濟和安全方面的重要意義。

第15頁，共53頁。1、滑坡產生的原因分析

a、巖石的力學性質影響，包括巖石的抗拉、抗壓、抗剪強度b、巖層的構造，如軟弱夾層c、水的影響，如地表水、巖溶水d、震動影響，如地震、爆破第16頁，共53頁。2、滑坡的類型

塌落（崩落、坍塌）、滑坡、傾倒

3、滑坡形式

圓弧型、平面型、鍥型等

第17頁，共53頁。4、防治措施a、預應力錨桿加固邊坡b、打抗滑樁加固邊坡c、擋墻加固邊坡d、采礦工程防治，如削坡減重、坡底回填、合理的開拓系統(tǒng)和開采程序e、加強邊坡監(jiān)測f、加強地表水的防治第18頁，共53頁。

（二）防水

1、地面防水采場地面防水工程是防止地表水流入采場，以減少采場排水量，降低礦石含水量，提高采掘效率和保障采場、排土場安全工作的技術措施。防治措施：a、修筑截水溝、防洪堤將地表匯水導流出礦區(qū)。b、將河流、沖溝等改道。第19頁，共53頁。

2、采場防排水

a、采場坑底儲水的排水方式:在坑底設水泵站，將坑內匯水排出采場。b、井巷自流的排水方式:采場與低洼地用井巷連通，水自流排出。

3、礦床疏干對富水性強、威脅安全生產或影響采場邊坡穩(wěn)定的含水層借助巷道、疏水孔、明渠等疏水構筑物降低地下水位。第20頁，共53頁。

（三）防塵粉塵是在生產過程中形成的、并能較長時間懸浮于空氣中的固體微粒。如穿孔作業(yè)揚塵、采裝作業(yè)揚塵、運輸設備道路揚塵、排土作業(yè)揚塵等。人長期吸入粉塵，會患塵肺病。常見的有硅肺病、煤塵肺病、石棉塵肺病。小于5毫米的粉塵，稱為呼吸性粉塵，能進入肺泡，危害人體健康（如圖）。我國對空氣中各種粉塵的濃度有，明確規(guī)定。

第21頁，共53頁。第22頁，共53頁。塵肺纖維狀示意圖第23頁，共53頁。第24頁，共53頁。塵肺清洗示意圖第25頁，共53頁。第26頁，共53頁。

1、鉆機除塵鉆機除塵措施歸納為干式捕塵、濕式除塵、干濕結合除塵等三種方式。a、干式捕塵：系統(tǒng)主要有孔口捕塵器、離心抽吸器、沉降箱和袋式收塵器。b、濕式除塵（孔底除塵和孔外除塵）：主要采用風水混合濕式除塵系統(tǒng)。c、干、濕結合除塵， 空氣潮濕用的多。第27頁，共53頁。

2、采裝除塵

主要措施是向爆堆灑水。

3、道路除塵

路面灑水是最簡易的方法。試驗表明當?shù)缆泛窟_到10％以上，粉塵就不會揚起。第28頁，共53頁。

（四）防火

1、煤燃燒的原因煤自然有本身結構和外部條件兩個原因。一般認為，煤的變質程度低，著火點就低。堆放在地面或煤倉中的煤，暴露在大氣中的采煤面、排土場的雜煤，由于與空氣接觸氧化生熱，都能引起自然。第29頁，共53頁。

2、煤自然的危害

a、經濟損失：煤自然會損失大量的煤炭資源，滅火不及時還會燒毀設備和材料。

b、環(huán)境污染：煤的自然產生大量的煤煙，煤煙中含有煙塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、炭氫化物等有毒有害氣體，污染環(huán)境，危害人體健康（如圖）。第30頁，共53頁。2009年11月1日五彩灣堆煤場自燃第31頁，共53頁。自燃造成嚴重的環(huán)境污染第32頁，共53頁。新疆小龍口5號火區(qū)第33頁，共53頁。

3、煤自燃的防治措施

總的原則是盡量避免煤體與大氣接觸或減少接觸時間。

a、煤層中有空巷，要及時密閉、充填。b、對長期不實施推進、不能及時排土回填的非工作幫及端幫的含煤臺階應用粘土剝離物覆蓋并碾壓封閉。c、合理安排備采煤量，避免煤層的長期暴露。對平盤上和臺階坡腳處堆積的散煤應進行清理；

第34頁，共53頁。3、煤自燃的防治措施d、建立坑內防滅火系統(tǒng)，如有自燃現(xiàn)象，及時用設計中配備的坑內滅火管路及灑水滅火兩用車等設備滅火。e、對已自燃的煤及時利用小型液壓反鏟、前裝機等設備進行清理，灑水滅火兩用車滅火。f、制定嚴格的行政管理措施，杜絕采場內明火出現(xiàn)。第35頁，共53頁。

三、常見事故分析和防范

露天煤礦最易發(fā)生的事故主要是：

行車事故、爆破事故、高壓用電事故、滑坡（片幫）事故。第36頁，共53頁。（一）行車事故分析與防范

1、卡車運輸部分危險事故分析a、坡道、彎道路窄，擋土墻低或無，超速；b、會車不了望、誤判、路窄，坡道失控追尾，路窄對向行駛誤判，視線不清、制動失控，雨雪結冰，積水路滑、車流密；c、轉向、剎車失靈，沒有燈光；d、彎道超速、超載、路不平，失控撞擋墻；e、精力不集中，疲勞、犯困打盹等。第37頁，共53頁。2、防范措施a、露天礦通視、了望條件，停車視距、會車視距、路基寬度、路面寬度均大于或等于《廠礦道路設計規(guī)范》的規(guī)定；b、礦山道路、排土工作線必須設置護堤，高度不小于汽車輪胎直徑的2／5，底部寬度不小于3m；c、路面經常灑水除塵，防止灰塵飛揚，改善道路行車條件。第38頁，共53頁。2、防范措施d、在彎道、上下坡、路口、危險地段設置明顯標志并設置安全警告標志；e、定期對各種運輸設備進行維修保養(yǎng)，及時排除機械電氣故障，保持設備完好狀態(tài)。f、加強管理，保證司機作業(yè)前的休息，杜絕酒后駕駛，教育司機遵守行車規(guī)則，汽車司機持證上崗，執(zhí)行安全操作規(guī)程。第39頁，共53頁。（二）爆破事故原因分析與防范

露天煤礦松動爆破的起爆方式：一般采用非電導爆索起爆，導火索－雷管－導爆索－毫米微差雷管－起爆藥包；

行間一般采用多排孔毫秒微差起爆，起爆順序為前排至后排依次起爆。

第40頁，共53頁。1、事故原因分析a、操作人員沒有經過專門培訓，作業(yè)中存在“三違”現(xiàn)象；b、鉆孔布置不合理，充填不符合規(guī)定；C、警戒和警戒距離不符合規(guī)定；d、爆破后沒有認真檢查，拒爆和啞炮等沒有及時進行處理；e、在濃霧、閃電、大風、黑夜等情況進行爆破作業(yè)；f、使用不合格的爆破材料及爆破工具等。

第41頁，共53頁。2、防治措施a、從事爆破工作的人員必須受過爆破技術專門訓練，熟悉爆破器材的性能、操作方法和安全規(guī)定，并嚴格遵守爆破安全規(guī)程和措施；b、專業(yè)技術人員布孔，炮孔充填物和充填質量符合要求；C、爆破時必須有安全警戒負責人，警戒哨與爆破工之間應實行“三聯(lián)系制”，警戒哨及警戒距離必須符合規(guī)程規(guī)定；d、遇有火孔、高溫孔、水孔時必須單獨處理；第42頁，共53頁。2、防治措施e、有拒爆、啞炮等情況，進行上報并及時采取措施進行處理，二次爆破必須符合相關規(guī)定。f、在濃霧、閃電、雷雨及6級以上大風天氣和黑夜時，不得進行露天爆破作業(yè)。g、嚴禁向炮孔內投擲起爆器具和受沖擊易爆的炸藥，嚴禁使用塑料、金屬或帶金屬包頭的炮桿。第43頁，共53頁。（三）高壓用電事故原因分析與防治1、事故原因分析

a、違章作業(yè)；b、絕緣工具配備不齊；c、使用不符合規(guī)定的電器設備等。第44頁，共53頁。2、防范措施a、電器操作工必須經過培訓，持證上崗；b、高壓用電設備要有漏電保護裝置和接地裝置，必須配備絕緣用具，如絕緣桿、絕緣靴、絕緣手套等；c、使用使用符合規(guī)定的電器設備，如防爆電力變壓器、礦用隔爆型組合開關、礦用阻燃橡套電纜等；d、杜絕違規(guī)作業(yè)等。第45頁，共53頁。（四）滑坡事故原因分析與防治

1.1、采場邊坡事故原因分析a、不同成因和類型的結構面（層理層面，軟弱夾層，節(jié)理，斷層等）與邊坡的臨空面相互位置關系，會降低邊坡的穩(wěn)定性；b、露天礦的采動作用會破壞邊坡巖體的整體性，產生位移、裂隙，對邊坡的穩(wěn)定性產生影響；c、大氣降雨，通過裂隙滲入邊坡巖體、降低巖體強度和巖體的摩擦力，導致邊坡失衡；d、地下水水位升高，將導致采礦場邊坡穩(wěn)定性急劇降低，引起滑坡。

第46頁，共53頁。1.2、排土場邊坡事故原因分析a、排土工藝和排棄高度；

b、排棄物的物理力學性質；

c、排土場基底的強度及傾斜度；

d、大氣降水和冰雪融化會滲入排土場，使排棄物軟化，產生靜水和滲流水壓力，引起滑坡。第47頁，共53頁。2、防治措施a、邊坡監(jiān)測：邊坡穩(wěn)定的監(jiān)測是防止滑坡和預報滑坡的重要手段，布設監(jiān)測點，定期觀測監(jiān)測點，觀測監(jiān)測點有無位移（經緯儀、水準儀、全站儀）；b、加強地面防水和坑下排水工作，防止地面水流入坑下影響邊坡的穩(wěn)定，防止坑下積水影響內排基底的穩(wěn)固性。第48頁，共53頁。2、防治措施c、加強邊坡的監(jiān)測和分析，在出現(xiàn)滑坡征兆時，根據具體條件，從打抗滑柱、錨桿加固、擋土墻方法中選擇合理的治理措施。d、在非工作幫和端幫，要嚴格按照設計進行采掘，不能過界，不得超挖坡底線。第49頁，共53頁。2、防治措施e、非工作幫、端幫和到界臺階，有露頭煤和煤層存在，應加以封蓋和采取