第一节 矿山安全生产形势
我国煤矿安全生产形势很不乐观,平均每天有一次死亡3人的事故,平均每周有一次死亡10人的事故。与发达国家比:日本:1:140人(死亡)中国;美国:1:90人(死亡)中国;澳大利亚:1:300人(死亡)中国。而这些都是因为装备我国中小型煤矿开采技术落后、水平低、技术力量薄弱、从业人员素质较低、安全意识薄弱等因素造成的。例如山西襄汾“9.8”特别重大事故(与露天煤矿排土场作业有关)。山西省临汾市襄汾县塔山矿区新塔矿业公司尾矿库发生溃坝事故,造成277人死亡,35人受伤,据了解,山西襄汾新塔矿业公司尾矿库“9.8”溃坝事故直接原因是非法矿主违法生产、尾矿库超储导致溃坝引起的。据悉,发生事故的襄汾县陶寺乡云合村乱石滩自然庄周边有多座铁矿,地形复杂,山路崎岖,基本处在矿区内。发生事故的这座铁矿的尾矿库在上世纪80年代就废弃不用了。内蒙古09年煤矿事故:1、2009年1月16日,鄂尔多斯准旗黑代沟露天煤矿,由包头矿物局开采边帮压煤时,发生中毒事故,死亡5人。原因:安全意识差、违章作业、盲目施救。2、2009年3月9日,鄂尔多斯准旗路鑫煤矿中毒事故死亡6人。从中可以看出如何提高从业人员素质与安全意识是我们培训工作的重中之重。
因此,《劳动法》和《安全生产法》规定:从事特种作业的人员必须经过专门培训,方可上岗作业。
特种作业人员相对于普通作业人员,由于工作岗位往往更为重要,危险性更大,容易发生伤亡事故,对操作者本人、他人及设施、设备的安全造成危害,
因此技术上有更高的要求,同时,作为特种作业人员还应该有较强的法制意识,学法懂法,严格按要求规范操作,确保安全生产。
第二节 煤矿安全生产方针及相关政策
一、煤矿安全生产方针 (一)煤矿安全生产方针的确立
《中华人民共和国安全生产法》第三条规定“安全生产管理,坚持安全第一,预防为主的方针”。“安全第一,预防为主”的安全生产方针为我国安全生产指明了方向,确定了总原则。
中共中央《关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》,在指导思想部分提出了“十一五”时期安全生产工作的基本思路,强调以科学发展观统领安全生产工作全局;明确了“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,施行“标本兼治,重在治本”;确立了以保障人民群众生命财产安全为根本出发点,遏制重特大事故为重点,减少人员伤亡为目标;提出了倡导安全文化、健全安全法制、落实安全责任、依靠科技进步,加大安全投入等安全生产“五要素”;明确了建立安全生产长效机制,推动安全发展,实现安全生产状况进一步好转的总体要求。
煤矿安全生产方针是党和国家为确保煤矿安全生产而确定的指导思想和行动准则,即“安全第一、预防为主、综合治理”。 (二)对煤矿安全生产方针的认识
安全生产方针的核心是“预防为主”,人类对安全生产的认识经历了以下几个阶段,
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(1)古代是宿命论,对事故只能是被动承受型的; (2)近代是经验论,对事故是事后追查型的; (3)现代是系统论,对事故是综合预防型的;
(4)将来是本质安全论,对事故是超前设计评估,做到本质安全。 根据现阶段社会经济发展过程来认识,是“预防为主,综合治理,标本兼治,重在治本”。
因此,我们在制定事故防治措施时,应认识到: (1)克服对事故发生只强调因果关系和随机性的认识; (2)着眼于事故发生具有潜伏性和可预防性的特征;
(3)加强对事故防治重在治本的认识,采取综合性措施的对策,如安全法制对策、安全管理对策、安全教育对策、安全工程技术对策、安全经济手段对策等,力争建设本质安全型煤矿。 (三)煤矿安全生产方针的含义
“安全第一”就是把安全放在一切工作的首要位置,要求各级政府和煤矿生产企业的管理者、从业人员把安全生产当做头等大事。当生产建设与安全发生矛盾时,安全是第一位的,安全第一体现了以人为本的思想,把保障员工的生命和健康作为第一位工作来抓,努力做到不安全不生产、隐患不处理不生产、措施不落实不生产,在确保安全的前提下,实现生产的目标。安全第一是衡量企业安全工作的硬性指标,必须认真贯彻执行。
“预防为主”就是把安全工作的重点放在预防方面,通过大量的预防工作确保安全生产;要不断的探索事故发生的规律,采取有效的事前控制措施进行严密防范;坚决彻底地排除各种隐患,防微杜渐、防患于未然,把事故和隐患
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消灭在萌芽之中。
“综合治理”就是把治理隐患、防范事故作为煤矿安全生产的中心任务,对隐患实施综合治理,是“安全第一、预防为主、综合治理”十二字方针的核心,是煤矿企业安全生产工作的基点;只有超前防范、主动出击,才能治之于未现,防患于未然,才能把握煤矿安全生产的主动权。
“安全第一、预防为主、综合治理”是完整的统一体,三者之间内在的严密逻辑关系是:坚持安全第一,必须以预防为主;预防为主,就要主动排查,综合治理各类隐患;只有认真治理隐患,才能有效防范事故发生,才能把安全第一落到实处。
(四)煤矿安全生产方针的贯彻落实
从实践中看,贯彻落实煤矿安全生产方针应当做到以下三点:
(1)坚持管理、装备、培训并重原则,倡导安全文化建设,建立安全生产长效机制
坚持管理、装备、培训三并重原则,是我国煤矿安
全生产实践经验的总结,也是贯彻落实煤矿安全生产方针的基本原则。管理体现人的主观能动性和创造性,体现了对煤矿生产经营进行的计划、组织、指挥、协调和控制。先进科学的管理是煤矿安全生产的重要保证。严格和科学的管理,可以弥补装备上的不足,能减少事故,保障安全生产。装备是矿工实施作业,创造安全环境的工具,先进的技术装备可以提高工作效率,也可以创造良好的安全作业环境,避免事故的发生。培训是提高职工素质的主要手段,许多事故的发生主要是没有进行岗前岗中培训,工人法规和安全意识淡薄或缺乏专业技术知识造成的。只有强化培训,才能提高职工队伍素质,才能保证职工正确操
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作先进的装备和应用先进的技术,才能进行科学管理。
倡导企业安全文化,确立企业相应的价值观,是解决安全生产的根本问题。对落实好煤矿安全生产方针定会取得显著的作用。
建立安全生产长效机制(政府统一领导,部门严格监管,企业全面负责,群众积极参与,社会广泛支持。),必须明确安全生产五个要素;即安全文化是根本,安全法制是利器,安全投入是保障,安全责任是灵魂,安全科技是手段。着眼安全生产长效机制的建立是落实煤矿安全生产方针的关键。
(2)坚持和完善落实煤矿安全生产方针的标准
1985年,全国煤矿安全工作会议提出了全面落实安全生产方针的10条标准,其中多条至今仍有重要的指导作用。如:企业管理的全部内容和生产的全过程都要把安全放在首位,任何决定、办法、措施都必须有利于安全生产;把坚持安全第一的方针作为选拔、任用、考核干部的重要内容;把安全工作纳入党政工作的重要议事日程和承包内容,把安全技术工程、安全培训列入年度和月份生产和工作计划;建立健全安全生产责任制,层层落实,尽职尽责,并以履行职责好坏定奖惩;人、财、物优先保证安全生产的需要;严肃认真、一丝不苟地执行国家法律、法规、规程等规定;思想政治工作要贯穿到安全生产全过程;业务保安搞得好,安全教育广泛深入;坚持文明生产,矿井面貌良好,安全状况稳定好转,有安全感等等。在当今安全生产等各项法规逐步完善,生产技术进一步恢复和发展的形势下,这些标准还应不断充实完善。
(3)坚持各项行之有效的措施
为了深入贯彻安全生产方针,必须坚持以下各项措施:
1)是要严格贯彻执行安全生产法律、法规和规章制度。实践证明,只要
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认真贯彻执行安全生产法律、法规和规章制度,就能做到安全生产。所以,各级领导要严格按安全生产法律法规和规章制度组织指挥生产,依法治理企业;每个职工要严格按法律法规和规章制度作业或操作,照章办事,这是企业安全生产的基本保证。各企、事业单位都要根据安全法规的规定和要求,制定具体的实施细则,以保证安全生产方针的贯彻和落实。
2)是要建立健全安全生产责任制。安全生产涉及到方方面面,是一个多环节,多层次的系统工程,某一个层次、某一个环节的失误就可能导致事故的发生,因而必须严把每一环节、每一层次、每一人员的安全生产关,这就需要建立健全一套完善的安全生产责任制,将安全生产责任细化到每一个岗位,分解到每一个人员。
3)是建立安全生产管理机构或配备专职安全生产管理人员,完善安全生产管理体系。《安全生产法》规定:矿山应当设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员。煤矿若没有一个专门的机构或专门的人员去管理、检查、监督生产过程中的各种危险因素和安全责任的落实,要想实现安全生产,只能是一句空话。保证安全生产是涉及全方位、全系统、全过程的工作,为了贯彻落实安全生产方针,搞好安全生产管理,就必须建立健全安全生产管理体系。安全管理的“四全”是指:全员、全过程、全
方位、全天侯。三违:违反劳动纪律;违章作业;违章指挥。
4)是认真组织安全生产检查。国家法律、法规、规程明确规定:煤矿企业要进行经常性的、定期的、监督性的安全生产检查和日常安全巡回检查,这是搞好安全生产的一个重要措施。因此,煤炭企业必须高度重视这项工作,并
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按规定严格进行。安全检查应以企业为主,政府、行管部门及相关部门根据安全生产的状况,也应组织进行检查。六查:查思想、查制度、
查管理、查隐患、查整改、查事故处理。
5)是加大煤矿安全监察力度。煤矿安全监察机构是执法机构,要做到从严执法,公正执法。依据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤炭法》、《煤矿安全监察条例》、《煤矿安全规程》等法律、法规和行业规章,对不具备安全生产条例的矿井,做到该取缔的取缔,该整改的整改,决不姑息迁就;对煤矿存在的安全管理不善、不安全生产因素及事故隐患,要责令煤矿企业限期处理和改正;要强化持证上岗和相关业务技能培训的监察,切实加大监察执法力度。
6)是加强安全技术教育培训工作。这是搞好安全工作的基础和主要内容之一,是实现安全生产状况根本好转的重要途径。煤矿企业要经常对职工进行安全生产方针、法规、安全意识、安全知识、安全操作技能的教育培训,做到持证上岗,使职工熟悉与本职工作有关的各项法规、制度和作业操作方法,掌握标准化工作、标准化作业、标准化操作的各项知识和技能,做到事事不留隐患,处处无事故。安全教育培训的内容:思想教育、法规政策教育、安全知识和技能培训、典型事故案例教育。安全教育培训的类型:新工人入矿的安全教育、特种作业人员教育培训、日常安全教育、各级管理干部、安全员的安全教育、矿长安全教育培训。
7)群防群治,依靠群众、发动群众,开展群防群治事故工作。合理安排劳动力,保证依师带徒,依老带新,单人岗位必须由自主保安能力强的员工担任。职工间相互监督,发挥亲友监管作用,保证正确使用和爱护各种劳保用品和安全用具。发生事故后,吸收群众参加事故调查,认真分析事故原因,防止
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事故重复发生。“三不伤害”:我不伤害自己;我不伤害别人;别人不伤害我。 8)是搞好事故预防和处理工作,加大对事故责任人的处罚力度。采取先导预防、根本预防、跟踪预防,查变预防和延续预防的“五防合一”的安全科学管理方法,达到防止灾变、控制事故发生的目的。搞好事故处理,就是要按规定及时向上级报告,并立即组织应急处理、抢险救灾、调查处理和结案处理。事故处理要坚持“四不放过”的原则,(1)事故原因和性质未查清不放过;(2)防范措施未落实不放过;(3)事故责任者和周围职工群众未受到教育不放过;(4)事故责任者未受到处理不放过。弄清事故情况,查明事故原因,分清事故责任,吸取事故教训,制定防范措施,防止同类事故的发生,同时按照国家有关法律法规要求,依法落实对事故责任人的处罚,使人人都重视安全,人人都以本职工作出发,做好安全工作。 二、安全生产有关政策性原则
改革开放以来,随着我国经济的发展,安全生产问题日显突出,中共中央及国务院有关部门相继出台了多项安全生产相关政策,总结部分如下:
(一)“管理、装备、培训并重”原则。这是煤矿安全工作的指导思想之一,也体现了安全措施的三个方面。
(二)安全设施“三同时”原则。即生产经营单位新建、改建、扩建工程项目(以下统称建设项目)的安全设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入建设项目概算。建设项目的安全设施与主体工程的“三同时”原则已上升为法。安全生产法有明确规定。
(三)事故调查处理的“四不放过”原则。事故原因不清不放过,职工没有受到教育不放过,责任人没有受到严肃处理不放过,防范措施不落实不放过。
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(四)“管生产必须管安全”原则。 (五)“经济承包必须承包安全”原则。 (六)“谁办矿、谁受益、谁负责安全”原则。
(七)“五同时”原则。即企业领导在计划、布置、检查、总结、评比生产工作的同时,必须同时计划、布置、检查、总结、评比安全工作。
(八)“三同步”原则。企业在考虑经济发展,进行机制改革,技术改造时,安全生产方面要与之同时规划,同时组织实施,同时运作投产。
随着我国安全生产法律体系的逐步建立,生产技术进一步发展,但安全生产相关政策仍有其一定的指导意义。
第三节 法律基础知识
一、法的含义
法律有广义、狭义两种含义。狭义的法律是专指我国人大及其常委会制定的规范性文件。广义的法律也就是法,是由国家制定或认可,反映统治阶级的利益和意志,并由国家强制力保证实施的行为规范的总和。法通过设定权利和义务去规范人们的行为,从而确认、保护和发展有利于统治阶级的社会关系和社会秩序。
二、法律规范
法律规范是法的基本单位,它是指由国家制定或认可的,以国家强制力保证执行的,具有完整的逻辑结构的特殊行为规则。法律条文是法律规范这种行为规则的外部表现形式,法律规范可以通过一个或几个法律条文来表述,也可以规定在不同的法律文件当中。
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三、法律形式
法律形式是指享有不同立法权限的国家机关创制的,具有不同法律效力的法律规范的外在形式。我国法律规范的形式,由于其制定机关的不同,因而其法律地位、法律效力也不同。
我国法律的几种主要形式:
(一)《宪法》:是国家的根本法,由全国人民代表大会制定,
是具有最高法律效力的规范性文件 ,在我国法律规范体系中具有最高的法律地位。
(二)法律:由全国人民代表大会及常务委员会依据《宪法》制
定和颁布的规范性文件的统称。其法律地位和效力仅次于《宪法》。
(三)行政法规:行政法规是由最高国家行政机关国务院依据
《宪法》和法律制定的规范性文件,其法律地位的效力仅次于《宪法》和法律。
(四)地方性法规:指地方国家机关依据《宪法》、法律、
行政法规,结合本地区政治、经济、文化等特点制定的规范性文件 。地方性法规只在本管辖区域内有效,并不得与《宪法》、法律、行政法规相抵触。另外,省、自治区、直辖市制定的地方性法规必须报告全国人民代表大会常务委员会备案。
(五)部门规章和地方政府规章:部门规章是指国务
院各部委发布的规范性文件,其法律效力低于行政法规,同时不得与行政法规相抵触。地方政府规章包括省、自治区、直辖市政府规章和省会城市及国务院批准的较大城市制定的政府规章。
四、法律关系
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法律关系是经法律规范调整的一定的社会关系的特殊形式,是国家意志的具体表现,它具有以下特征:
(一)法律关系是一种经法律调整的社会关系,是法律在社会生活中的体现;
(二)法律关系要以相应的现行法律规定为前提,没有法律规定便不能形成法律关系;
(三)法律关系具有强制性,是由国家强制力保证的。
法律关系有三个要素,即法律关系的主体、法律关系的内容和法律关系的客体。
五、法律效力
法律效力是指法律的生效范围,即法律在什么地方、什么时间、对什么人具有普遍的约束力。根据法律生效的不同情况,法律的效力大致可分为法律的时间效力,法律的空间效力和法律对人的效力三类。
六、法律责任
法律责任是指人们对自己的违法行为应当承担的带有强制性的法律上的后果。法律制裁是由国家专门机关根据违法者应承担的法律责任所实施的惩罚性制裁措施。法律责任的承担必须有明确的法律依据,法律责任必须由有权的国家机关依法追究。法律责任可以分为违宪法律责任、刑事法律责任、行政法律责任和民事法律责任四种。
第四节 煤矿安全生产相关法律法规
一、煤矿安全生产法律法规体系
我国煤矿安全法律法规体系已基本形成。主要有四个部分:
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(1)是全国人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的法律; (2)是国务院颁布的关于安全生产的行政法规;
(3)是省(自治区、直辖市)级人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的地方性法规;
(4)是国务院有关部委、省级人民政府颁布的关于安全生产的规章。我国煤矿安全法律法规体系主要内容有:
1)法律有《安全生产法》、《矿山安全法》、《矿产资源法》、《劳动法》、《煤炭法》等。
2)行政法规有《矿山安全法实施条例》、《煤炭生产许可证管理办法》、《乡镇煤矿管理条例》、《煤矿安全监察条例》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等。
3)地方性法规有《××省矿山安全法实施办法》、《××省煤炭法实施办法》等。
4)部门规章和地方政府规章有《煤矿安全规程》、《安全生产违法行为行政处罚办法》、《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》等。
二、主要安全生产法律法规及相关内容 (一)《安全生产法》
《安全生产法》是在九届全国人大常委会第二十八次会议于2002年6月29日审议通过并于2002年11月1日施行的。《安
全生产法》是我国第一部安全生产基本法律,是各类生产经营单位及其从业人员实现安全生产所必须遵循的行为准则。本法的立法目的是为了加强安全生产监督管理,防止和减少生产安全事故,保障人民群众生命和财产安全,促进经
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济发展。本法的精髓在于它重在国家安全生产大政方针的法律化,重在安全生产基本法律制度的建设,重在解决当前安全生产工作存在的基本的、普遍的、共性的法律问题。
《安全生产法》主要规定了以下内容:
安全生产管理,坚持安全第一、预防为主、综合管理的方针。
生产经营单位必须遵守本法和其他有关安全生产的法律、法规,加强安全生产管理,建立、健全安全生产责任制度,完善安全生产条件,确保安全生产。生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。生产经营单位的从业人员有依法获得安全生产保障的权利,并应当依法履行安全生产方面的义务。生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。
生产经营单位应当具备本法和有关法律、行政法规和国家标准或者行业标准规定的安全生产条件;不具备安全生产条件的,不得从事生产经营活动。
生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训,保证从业人员具备必要的安全生产知识,熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程,掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的从业人员,不得上岗作业。特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训,取得特种作业操作资格证书,方可上岗作业。
从业人员发现事故隐患或者其他不安全因素,应当立即向现场安全生产管理人员或者本单位负责人报告;接到报告的人员应当及时予以处理。从业人员发现直接危及人身安全的紧急情况时,有权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。
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生产经营单位不得使用国家明令淘汰,禁止使用的危及生产安全的工艺、设备。生产经营单位生产、经营、运输、储存、使用危险物品或者处置废弃危险物品, 必须执行有关法律、法规和国家标准或者行业标准,建立专门的安全管理制度,采取可靠的安全措施,接受有关主管部门依法实施的监督管理。
生产经营单位必须依法参加工伤社会保险,为从业人员缴纳保险费。 煤矿职工安全生产的权利与义务
《安全生产法》等法律法规,赋予了煤矿职工安全生产的权利;煤矿职工在依法享有安全生产权利的同时,也必须依法履行安全生产义务。
(一)煤矿职工安全生产权利
(1)知情权和建议权
煤矿职工有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施、事故应急措施;有权对安全生产工作提出意见与建议,煤矿企业要重视和尊重职工的意见和建议,并及时作出答复。
(2)批评、检举和控告权及合法拒绝权
煤矿职工有权对煤矿企业安全生产工作中存在的问题提出批评。有权对煤矿企业及有关人员违反安全生产法律、法规的行为,向主管部门和司法机关进行检举和控告。检举可以署名,也可以不署名;可以用书面形式,也可以用口头形式。但是,职工在行使这一权利时,应注意检举和控告的情况必须真实、要实事求是。有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。
(3)遇险停、撤权
煤矿职工发现直接危及人身安全的紧急情况时,有权停止作业、并采取紧急避险措施撤,离作业场所。煤矿企业不得因职工紧急情况下停止作业或者采
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取紧急撤离措施而降低其工资、福利等待遇或者解除与其订立的劳动合同。
(4)参加安全生产教育培训的权利
煤矿职工享有煤矿企业依法提供岗前安全教育培训的权利,煤矿企业未能按规定对职工提供安全教育培训时,有权拒绝上岗作业。
(5)工伤保险和索赔权
煤矿企业必须依法参加工伤保险,为职工缴纳工伤保险费。煤矿职工因为生产安全事故受到损害,除依法享有工伤保险外,有权向企业依法提出民事赔偿要求。工伤保险和民事赔偿不能互相取代。
(6)享受劳动防护用品的权利。 (二)煤矿职工安全生产义务
(1)遵守法律、法规和各项规章制度的义务
煤矿职工在作业过程中,要遵守有关法律、法规、规程、规范,要遵守企业的各项规章制度,服从管理,不得违章作业。
(2)爱护生产设备、设施和正确使用安全防护用品的义务
煤矿职工在作业过程中,须爱护有关设备、设施,须按规定佩带和正确使用安全防护用品。
(3)接受安全生产培训教育的义务
煤矿职工应依法接受安全生产的教育和培训,掌握所从事岗位工作所需的安全生产知识,提高安全生产技能,增强事故预防和应急处理能力。煤矿特种作业人员和有关法律法规规定须持证上岗的作业人员,必须经培训考核合格后,依法取得相应的资格证书或合格证书,方可上岗作业。
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(4)安全生产隐患、事故报告和参加抢险救灾的义务
煤矿职工发现事故隐患或者其他不安全的因素,应当立即向现场管理人员或本单位负责人报告;发生生产安全事故后,也要及时向本单位负责人报告,并有组织地参加抢险救灾。
(二)《矿山安全法》
《矿山安全法》于1992年11月7日由第七届全国人民代表大会常务委员会第28次会议通过,由国家主席以第65号命令发布,自1993年5月1日起施行。这是建国以来第一部矿山安全法。其立法目的是:防止矿山事故,保证矿山职工的人身安全,促进采矿工业健康发展,健全矿山法制。
该法共八章50条。第一章总则、第二章矿山建设的安全保障,第三章矿山开采的安全保障、第四章矿山企业的安全管理、第五章矿山安全的监督和管理、第六章矿山事故处理、第七章法律责任、第八章附则。其主要内容包括:矿山建设工程的安全设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用;矿井的通风系统,供电系统,提升、运输系统,防水、排水系统和防火、灭火系统,防瓦斯和防尘系统必须符合矿山安全规程和行业技术规范;矿山企业职工有权对危害安全的行为,提出批评、检举控告;矿山企业必须对职工进行安全教育、培训,未经安全教育、培训的,不得上岗作业;矿山企业安全生产的特种作业人员必须接受专门培训,经考核合格取得操作资格证书的,方可上岗作业;矿长必须经过考核,具备安全专业知识,具有领导安全生产和
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处理矿山事故的能力;矿山企业必须对瓦斯爆炸、煤尘爆炸、冲击地压、瓦斯突出、火灾、水害、冒顶等危害安全的事故隐患采取预防措施;已投入生产的矿山企业,不具备安全生产条件而强行开采的要责令限期改进,逾期仍不具备安全生产条件的,责令停产整顿或吊销其采矿许可证和营业执照;矿山企业主管人员违章指挥、强令工人冒险作业,因而发生重大伤亡事故的,和对矿山事故隐患不采取措施,因而发生重大伤亡事故的,依照刑法规定追究刑事责任等。这些内容都从矿山建设和开采的安全保障、矿山企业的安全管理、安全监督和管理及法律责任等方面作了法律界定和要求,无疑对规范矿山安全生产起到保障作用。
(三)矿产资源法
《中华人民共和国矿产资源法》于1986年3月19日第六届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过,1996年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议修正。
矿产资源属于国家所有,由国务院行使国家对矿产资源的所有权。地表或者地下矿产资源的国家所有权,不因其所依附的土地所有权或者使用权的不同而改变。
国务院地质矿产主管部门主管全国矿产资源勘查、开采的监督管理工作。国务院有关主管部门协助国务院地质矿产主管部门进行矿产资源勘查、开采的监督管理工作。
省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门主管本行政区域内矿产资源勘查、开采的监督管理工作。省、自治区、直辖市人民政府有关主管部门协助同级地质矿产主管部门进行矿产资源勘查、开采的监督管理工作。
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开采下列矿产资源的,由国务院地质矿产主管部门审批,并颁发采矿许可证:
(1)国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区内的矿产资源; (2)前项规定区域以外可供开采的矿产储量规模在大型以上的矿产资源; (3)国家规定实行保护性开采的特定矿种; (4)领海及中国管辖的其他海域的矿产资源; (5)国家规定的其他矿产资源。
开采矿产资源,必须遵守国家劳动安全卫生规定,具备保障安全生产的必要条件;开采矿产资源,必须遵守有关环境保护的法律规定,防止污染环境。
县级以上人民政府应当指导、帮助集体矿山企业和个体采矿进行技术改造,改善经营管理,加强安全生产。
(四)《煤炭法》
《煤炭法》于1996年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第21次会议通过,国家主席签发第75号命令,1996年12月1日起施行。是中国第一部煤炭法,是中国煤炭法制建设的里程碑,为煤炭的生产、经营活动确立了基本原则,从而使煤炭行业在法制轨道上健康发展。立法目的是合理开发利用和保护煤炭资源,规范煤炭生产、经营活动,促进和保障煤炭行业的发展。
该法共八章81条。第一章总则、第二章煤炭生产开发规划与煤矿建设、第三章煤炭生产与煤矿安全、第四章煤炭经营、第五章煤矿矿区保护、第六章监督检查、第七章法律责任、第八章附则。该法确立了坚持安全第一、预防为主的安全生产方针,提出了保障国有煤矿的健康发展;开发利用煤炭资源,应当遵守环保法规、法律,做到使环境保护设施与主体工程同时设计,同时施工、
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同时验收、同时投入使用;严格实行煤炭生产许可证制度和安全生产责任制度及上岗作业培训制度;加强矿区保护,加强煤矿企业监督检查,要求煤矿企业依法办事;维护煤矿企业合汉权益,禁止违法开采、违章指挥、滥用职权、玩忽职守、冒险作业,依法追究煤矿企业管理人员违法责任等。该法对煤矿企业的健康发展具有重大意义。
(五)《劳动法》
《劳动法》于1994年7月5日由第八届全国人大常委会第八次会议通过,并自1995年1月1日起实施。《劳动法》对有关安全卫生的内容做了以下规定。
第三条规定劳动者有“获得劳动安全卫生保护的权利”。 第十九条规定劳动合同应当具备劳动保护和劳动条件的条款。
第二十九条规定患职业病或者因工负伤并被确认丧失或者部分丧失劳动能力的、负伤并在规定的医疗期内的和女职工在孕期、产期、哺乳期内的,用人单位不得解除其劳动合同。
第六章规定:用人单位必须建立、健全劳动安全卫生制度,严格执行国家劳动安全卫生规程和标准,对劳动者进行劳动安全卫生教育,防止劳动过程中的事故,减少职业危害。
劳动安全卫生设施必须符合国家规定的标准。用人单位必须为劳动者提供符合国家规定的劳动安全卫生条件和必要的劳动防护用品,对从事有职业危害作业的劳动者应当定期进行健康检查。
从事特种作业的劳动者必须经过专门培训并取得特种作业资格。 劳动者在劳动过程中必须严格遵守安全操作规程。
劳动者对用人单位管理人员违章指挥、强令冒险作业,有权拒绝执行;对
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危害生命安全和身体健康的行为,有权提出批评、检举和控告。
第七章规定了国家对女职工和未成年工实行特殊劳动保护的条款。主要有:禁止安排女职工从事矿山井下、国家规定的第四级体力劳动强度的劳动和其他禁忌从事的劳动。
不得安排未成年工从事矿山井下、有毒有害、国家规定的第四级体力劳动强度的劳动和其他禁忌从事的劳动。
用人单位应当对未成年工定期进行健康检查。 (六)《煤矿安全监察条例》
该条例于2000年11月7日以国务院第296号命令颁布,于2000年12月1日起施行。共有五章50条。制定《煤矿安全监察条例》的目的是:保障煤矿安全,规范煤矿安全监察工作,保护煤矿职工人身安全和健康,促进煤矿健康发展。该条例明确了煤矿安全监察制度、权力、地位、职责、监察内容、行政处罚种类、工作原则及与政府的关系等,是我国第一部较为全面的煤矿安全监察的行政法规,是依法监察的法律武器,填补了煤矿监察法规空白,对于依法治矿,促进安全生产具有重大意义。
(七)《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》(简称《特别规定》) 2005年9月3日,国务院第446号令公布了《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》。是针对当前煤矿安全生产中存在的突出问题,为了把预防煤矿生产安全事故进一步纳入法制化轨道,及时发现并排除煤矿安全生产隐患,落实煤矿安全生产责任,保障职工的生命安全和煤矿的安全生产,制定和实施《特别规定》是非常必要的。对预防煤矿生产安全事故的发生而实行更加严格的制度和更加严厉的措施也是非常必要的。
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《特别规定》中对煤矿企业及其主要负责人在预防煤矿生产安全事故中的责任作了以下几个方面的规定:
(1)是规定煤矿企业是预防煤矿生产安全事故的责任主体。煤矿企业负责人,包括一些煤矿企业的实际控制人,对预防煤矿生产安全事故负主要责任。
(2)是规定煤矿企业应当建立健全安全生产隐患排查、治理和报告制度。未依照规定进行排查和报告的,责令限期改正;逾期未改正的,责令停产整顿,并对煤矿企业负责人和一些煤矿企业的实际控制人处以罚款。
(3)是对拒不执行县级以上地方人民政府负责煤矿安全生产监督管理的部门或者煤矿安全监察机构依法下达的执法指令的煤矿,由颁布证照的部门吊销矿长资格证和矿长安全资格证;构成违反治安管理行为的,由公安机关依照治安管理的法律,行政法规的规定处罚;构成犯罪的,依法追究刑事责任。
《特别规定》对预防煤矿重大生产安全事故作了六项制度、措施的规定: (1)是关闭现有科学技术条件下难以有效防止重大安全生产隐患的煤矿。 (2)是安全生产教育和培训制度。 (3)是带班下井制度。
(4)是发放职工安全手册制度。
(5)是对被责令停产整顿和关闭的煤矿实行公告制度。 (6)是防止腐败制度。
(八)《工伤保险条例》
工伤:劳动者在工作中遭受事故伤害和患职业病的现象。为了保障劳动者在工作中遭受事故伤害和患职业病后获得医疗救治、经济补偿和职业康复的权利,分散用人单位的工伤风险,促进工伤预防,2003年4月16日国务院第5
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次常务会议讨论通过,并于2004工伤保险的原则: (1)强制性原则; (2)个人不缴费原则; (3)无责任原则; (4)待遇优厚的原则。
年1月1日起施行。
主要内容有:工伤保险实行社会统筹,设立工伤保险基金,对工伤职工提供经济补偿和实行社会化管理服务。职工发生工伤或患职业病后,应当得到及时救治。
本条例明确了工伤的范围,规定职工由于下列情形之一负伤、致残、死亡的,应当认定为工伤的情形:
(1)在工作期间和工作场所内,因工作原因受到事故伤害的;
(2)工作时间前后在工作场所内,从事与工作有关的预备性或者收尾性工作受到事故伤害的;
(3)在工作时间和工作场所内,因履行工作职责受到暴力等意外伤害的;
(4)患职业病的;
(5)因工外出期间,由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的;
(6)法律、行政法规规定应当认定为工伤的
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其他情形。
职工有下列情形之一的,视同工伤:
(1)在工作时间和工作岗位,突发疾病死亡或者在48小时内经抢救无效死亡的;
(2)在抢险救灾等维护国家利益、公共利益活动中受到伤害的;
(3)职工原在军队服役,因战、因公负伤致残,已取得革命伤残军人证,到用人单位后旧伤复发的。
职工有前款第(1)项、第(2)项情形的,按照本条例的有关规定享受工伤保险待遇;职工有前款第(3)项情形的,按照本条例的有关规定享受除一次性伤残补助金以外的工伤保险待遇。
职工有下列情形之一的,不得认定为工伤或者视同工伤:
(1)因犯罪或者违反治安管理处罚条例遭受伤亡的;
(2)醉酒导致伤亡的; (3)自残或者自杀的。
本条例规定工伤的认定程序如下:
工伤职工或其亲属应当自工伤事故发生之日起或者职业病确认之日起,30日内向当地劳动保障行政部门提出工伤保险待遇申请。
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职工工伤保险待遇申请应当经企业签字后报送。企业不签字的,工伤职工或其亲属可以直接报送申请。
劳动行政部门接到企业的工伤报告或职工的工伤保险待遇申请后,应当组织工伤保险经办机构进行调查取证,在60日内作出是否认定为工伤的决定。
认定工伤应当根据以下资料: (1)职工的工伤保险待遇申请;
(2)指定医院或医疗机构初次治疗工伤的诊断书和职业病诊断证明书,属于轻伤无需到医院治疗的,由企业医生开具工伤诊断书;
(3)企业的工伤报告,或者劳动行政部门根据职工的申请进行调查的工伤报告。
职工在工伤医疗期内治愈或者伤情处于相对稳定状态,或者医疗期满仍不能工作的,应当进行劳动能力鉴定,评定伤残等级并定期复查伤残状况。伤残待遇的确定和工伤职工的安置以评定的伤残等级为主要依据。
(九)《安全生产违法行为行政处罚办法》(简称《处罚办法》) 《处罚办法》自2003年7月1日起施行。制定该办法的目的是,为了制裁安全生产违法行为,规范安全生产行政处罚工作,保证生产经营单位依法进行安全生产。它适用于县级以上人民政府安全生产监督管理部门对生产经营单位及其有关人员在生产经营活动中违反有关安全生产的法律、行政法规、部门规章、国家标准,行业标准和规程的违法行为实施行政处罚。
《处罚办法》共有6章78条,主要包括:总则,行政处罚的种类、管辖,行政处罚的程序,行政处罚的适用,行政处罚的执行和备案及附则。其中的第二章行政处罚的种类、管辖中规定行政处罚共有9种,分别为:警告;罚款;
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没收违法所得;责令改正、责令限期改正、责令停止违法行为;责令停产停业整顿、责令停产停业、责令停止建设;拘留;关闭;吊销有关证照;安全生产法律、行政法规规定的其他行政处罚。第四章行政处罚的适用中,规定了对生产经营单位及主要负责人不够刑事处罚的安全生产违法行为,可以处以20万元以下的罚款。其他违法处罚规定也明确、具体,有很强的可操作性。
(十)《职业病防治法》
《职业病防治法》的立法目的:为了预防、控制和消除职业病危害,防治职业病,保护劳动者健康及其相关权益,促进经济发展。
特种作业人员需要掌握《职业病防治法》中以下主要内容:
1.《职业病防治法》第四条规定:用人单位应当为劳动者创造符合国家职业卫生标准和卫生要求的工作环境和条件,并采取措施保障劳动者获得职业卫生保护。
2.《职业病防治法》第六条规定:用人单位必须依法参加工伤社会保险。 3.《职业病防治法》第十三条规定:产生职业病危害的用人单位的设立除应当符合法律、行政法规规定的设立条件外,其工作场所还应当符合下列职业卫生要求:
(1)职业病危害因素的强度或者浓度符合国家职业卫生标准; (2)有与职业病危害防护相适应的设施;
(3)生产布局合理,符合有害与无害作业分开的原则; (4)有配套的更衣间、洗浴间、孕妇休息间等卫生设施;
(5)设备、工具、用具等设施符合保护劳动者生理、心理健康的要求; (6)法律、行政法规和国务院卫生行政部门关于保护劳动者健康的其他
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要求。
4.《职业病防治法》第二十八条规定:任何单位和个人不得将产生职业病危害的作业转移给不具备职业病防护条件的单位和个人。不具备职业病防护条件的单位和个人不得接受产生职业病危害的作业。
5.《职业病防治法》第三十条规定:用人单位与劳动者订立劳动合同(含聘用合同,下同)时,应当将工作过程中可能产生的职业病危害及其后果、职业病防护措施和待遇等如实告知劳动者,并在劳动合同内写明,不得隐瞒或者欺骗。
劳动者在已订立劳动合同期间因工作岗位或者工作内容变更,从事与所订立劳动合同中未告知的存在职业病危害的作业时,用人单位应当依照前款规定,向劳动者履行如实告知的义务,并协商变更原劳动合同相关条款。
用人单位违反前两款规定的,劳动者有权拒绝从事存在职业病危害的工作,用人单位不得因此解除或者终止与劳动者所订立的劳动合同。
6.《职业病防治法》第三十二条规定:对从事接触职业病危害的作业的劳动者,用人单位应当按照国务院卫生行政部门的规定组织上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查,并将检查结果如实告知劳动者。职业健康检查费用由用人单位承担。
7.《职业病防治法》第三十六条规定:劳动者享有下列职业卫生保护权利: (1)获得职业卫生教育、培训;
(2)获得职业健康检查、职业病诊疗、康复等职业病防治服务; (3)了解工作场所产生或者可能产生的职业病危害因素、危害后果和应当采取的职业病防护措施;
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(4)要求用人单位提供符合防治职业病要求的职业病防护设施和个人使用的职业病防护用品,改善工作条件;
(5)对违反职业病防治法律、法规以及危及生命健康的行为提出批评、检举和控告;
(6)拒绝违章指挥和强令进行没有职业病防护措施的作业;
(7)参与用人单位职业卫生工作的民主管理,对职业病防治工作提出意见和建议。
用人单位应当保障劳动者行使前款所列权利。因劳动者依法行使正当权利而降低其工资、福利等待遇或者解除、终止与其订立的劳动合同的,其行为无效。
(十一)《煤矿安全规程》
《煤矿安全规程》是煤矿必须遵守的法定规程,《规程》具有不容置疑的法律地位。《规程》制定的目的,是保障煤矿安全生产和职工人身安全,防止煤矿事故。其意义就是规范煤矿工作,加强管理和监察执法,遏制重大、特大事故、保护职工安全和健康,保证和促进我国煤炭工业健康发展和煤矿安全状况稳定好转。
《规程》共有四编751条。第一编总则,规定煤矿必须遵守有关安全生产的法律法规、规章规程、标准和技术规范,建立各类人员安全生产责任制;明确职工有权停止违章作业、拒绝违章指挥;第二编井工部分,规定开采、“一通三防”管理、提升运输、机电管理,以及爆破作业涉及的安全生产行为标准;第三编露天部分,规范了采剥、运输、排土、滑坡和水火防治、电气及设备检修标准;第四编职业危害,规定必须做好职业危害的防治与管理工作和职业卫
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生劳动保护工作,使职工健康得到保护。该《规程》为第九次修订本,是我国煤矿安全管理方面最全面、最具体、最权威的一部基本规程,是国家有关法律和法规的具体化。
三、有关刑事责任的追究
我国《刑法》于1979年7月1日由第五届全国人大通过实施。1997年3月14日第八届全国人大进行了修订,并于1997年10月1日开始实施。2006年6月29日下午第十届全国人大常委会第22次会议表决通过了《刑法》修正案,其中涉及安全生产的134条、135条、139条有4处被修改。《刑法》明确规定了对因违反安全规章制度而造成重大事故或严重后果的责任人员的处罚条款。事故分类:一般事故:3人,较大事故:3-10人,重大事故:10-30人,特别重大事故:30人以上。主要有:
(一)重大责任事故罪
《刑法》第134条:在生产、作业中违反有关安全管理的规定,因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的,处三年以下有期徒刑或者拘役;情节特别恶劣的,处三年以上七年以下有期徒刑。
强令他人违章冒险作业,因而造成重大伤亡事故或者造成其他严重后果的,处五年以下有期徒刑或者拘役;情节特别恶劣的,处五年以上有期徒刑。
(二)重大劳动安全事故罪
《刑法》第135条:安全生产设施或者安全生产条件不符合国家规定,因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员,处三年以下有期 徒刑或者拘役;情节特别恶劣的,处三年以上七年以下有期徒刑。
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举办大型群众性活动违反安全管理规定,因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员,处三年以下有期徒刑或者拘役;情节特别恶劣的,处三年以上七年以下有期徒刑。
(三)危险物品肇事罪
《刑法》第136条:违反爆炸性,易燃性、放射性、毒害性、腐蚀性物品的管理规定,在生产、储存、运输、使用中发生重大事故,造成严重后果的,处三年以下有期徒刑或者拘役;后果特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑。
(四)玩忽职守与滥用职权罪
《刑法》第397条:国家机关工作人员滥用职权或者玩忽职守,致使公共财产、国家和人民利益遭受重大损失的,处三年以下有期徒刑或者拘役;情节特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑。本法另有规定的,依照规定。
国家机关工作人员徇私舞弊,犯前款罪的,处五年以下有期徒刑或拘役;情节特别严重的,处五年以上十年以下有期徒刑。本法另有规定的,依照规定。
第五节 安全生产法律责任
安全生产法律责任:违反安全生产法律、法规的规定就要承担法律责任。法律责任主要包括行政责任、民事责任、刑事责任,责任者究竟承担什么样的法律责任,取决于责任者在安全生产过程中违法行为的性质及违法行为所产生的危害后果。
(一)违法行为
违法行为有广义与狭义之分,广义的违法行为包括犯罪行为和狭义的违法
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行为。狭义的违法行为可称为一般侵权行为,包括民事侵权行为和行政侵权行为,是指除犯罪以外所有非法侵犯他人人身权、财产权、政治权利、精神权利或知识产权的行为。
违法行为的构成要素一般为:违反法律规定;违法行为必须是某种违反法律规定的行为;在不同程度上侵犯了法律所保护的社会关系的行为;违法一般必须有行为人的故意或过失;违法者具有法定的责任能力或法定的行为能力。根据违法行为性质的不同,一般可将违法分为行政违法行为、民事违法行为、刑事违法行为、违宪行为几种。
犯罪,刑法规定:一切危害国家主权、领土完整和安全,分裂国家、颠覆人民民主专政的政权和推翻社会主义制度,破坏社会秩序和经济秩序,侵犯国有财产或者劳动群众集体所有的财产,侵犯公民私人所有的财产,侵犯公民的人身权利、民主权利和其他权利,以及其他危害社会的行为,依照法律应当受到刑罚处罚的,都是犯罪,但是情节显著轻微危害不大的,不认为是犯罪。
(二)法律责任
法律责任是指违法行为人对违法行为所应承担的法律后果。违法行为人包括自然人和法人,其中,自然人概念涵盖特定身份的自然人,法人包括机关法人、企事业法人、社团法人和其他合法组织。法律责任与违法行为存在密切联系。法律责任与违法行为是一种因果关系,违法行为是产生法律责任的原因和依据,而法律责任是违法行为引起的后果。
由于法律责任基于违法行为而产生,故法律责任按违法行为的性质不同可分为:刑事责任、民事责任、行政责任与违宪责任。
(1)行政责任。行政责任是指行为人因违反行政法或因行政法规定而应
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承担的法律责任。行政责任一般分为职务过错责任和行政过错责任。前者是指行政机关工作人员在执行公务中因滥用职权或违法失职行为而应承担的法律责任;后者是指行政管理相对人因违反行政管理法规而应承担的法律责任。
(2)民事责任。民事责任是指行为人违反民事法律、违约或者由于民法规定所应承担的一种法律责任。民事责任主要表现为财产责任,是一种经济责任,用于救济当事人的权利,赔偿或补偿当事人的损失,多数可通过当事人协商解决。
(3)刑事责任。刑事责任是指行为人因犯罪行为而应承受的,由司法机关代表国家所确定的否定性法律后果。由于刑事违法的违法性质最为严重,故刑事责任也最为严厉在我国,认定和追究刑事责任的主体只能是国家审判机关即各级人民法院;承担刑事责任的主体只能是刑事违法者本人,而不能牵连他人。
(4)违宪责任。违宪责任是指因违宪行为而应承担的法律责任。由于违宪行为与行使国家权力相联系,因而违宪责任的主体只能是国家机关和国家重要领导人,且违宪责任的追究程序和责任形式亦有别于其他法律责任。从某种意义上说,违宪责任兼有法律责任和政治责任的双重内涵。
(三)追究法律责任的原则
在追究违法者的法律责任者,应遵循以下原则:
(1)因果原则。在认定违法者有无法律责任时,首先必须确认因果关系的有无。
(2)责任法定原则。法律责任作为一种否定性法律后果应当由法律规范预先规定,包含在法律规范的逻辑结构中。即“法无明文规定不处罚”、“法无
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明文规定不为罪”。在处理安全生产违法行为时,责任法定原则要求法定权力机关应当按有关法规规定的行为性质、处罚范围、处罚幅度、处罚程序进行安全执法行为。
(3)公正原则。公正是规则的道德基础和价值基础。公正要求有责必究,责任与违法行为相均衡或相当,执法机关或执法人员必须查清违法事实,准确适用有关法律规定,正确行使自由裁量权,做到处罚得当、得体,严格、合法、合理执法。
(4)及时原则、违法必究原则。
安全生产责任追究是指因安全生产责任者未履行安全生产有关的法定责任,根据其行为的性质及后果的严重性,追究其行政、民事或刑事责任的一种制度。追究责任人的安全生产责任能有效地警戒、教育责任者本人和社会。安全生产责任追究的部分相关内容已在本章第三节中作了论述。
第二章 矿山地质安全
一、地质基础知识
煤层的形态可分为层状、似层状和非层状三类。煤层大多呈层状,由于其层位有明显的连续性,厚度变化不大,是我国大、中型煤矿主要开采对象。但是,由于成煤古地理和古构造的多样性,以及后期受构造运动、岩浆活动、水流冲蚀和岩溶陷落等影响,往往使一些煤层厚度变化大、层位不稳定,呈现出
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多样的复杂形态。
煤层的厚度是指煤层顶板(覆盖层)到底板之间的垂直距离。煤层有厚有薄,薄的仅数厘米,厚的可达上百米。
煤层太薄时失去开采价值。我国根据煤炭资源情况、煤的用途、煤的倾角大太和开采方式等因素,规定了煤层最低可采厚度标准。达到最低可采厚度的煤层称为可采煤层,只有达到最低可采厚度方可列入国家开采计划。在缺煤省区,可将标准适当降低。
露天煤矿通常把煤层分为三类: 薄煤层 小于3.5m 中厚煤层 3.5~10m 厚煤层 大于10m
煤层产状是指煤层在地壳中的产出状态。其形状和所在空间位置
一般用产状要素来表示,包括走向、倾向和倾角。
(1)走向,煤层层面与水平面相交的线叫走向线,走向线的延伸方向即为煤层的走向。它表示煤层在地面的延伸方向。
(2)倾向,在煤层层面上与走向线垂直并沿层面向下延伸的直线叫做倾斜线,倾斜线的水平投影所指的方向称为倾向。
(3)倾角,煤层层面与水平面所夹的最大锐角称为倾角。倾角大小反映煤层在空间的倾斜程度。倾角的变化范围在0°~90°之间,煤层倾角越大,开采难度就越大。煤层按倾角可分为四类:
近水平煤层 倾角5°以下 缓倾斜煤层 倾角5°~25°
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倾斜煤层 倾角25°~45° 急倾斜煤层 倾角45°以上
煤层形成初期,一般都是水平或近水平的,在一定范围内是连续完整的,后来受到地壳升降或水平方向挤压运动的影响,有的弯曲起伏,形成褶皱,有的发生断裂。褶皱和断裂破坏了煤层原始埋藏形态,使产状复杂化,直接影响矿山设计、建设和开采。因此搞清煤层的构造变动是非常重要的。矿山地质构造是影响煤矿生产和安全最重要的地质条件,也是岩体失稳的重要地质因素。
常见的矿山地质构造有:
(1)褶皱构造:层状的岩石受到了地壳运动的影响,形成了波状起伏的弯曲形态,但其连续性和完整性未受到破坏的现象称为褶皱构造。每一个单独的
弯曲称为褶曲。岩层向上弯曲,并且核部是新地层者,称为向斜;反之,称为背斜。
1背斜;2向斜
图2-1褶皱构造
(2)断裂构造:组成地壳的岩石受到地质构造力
作用后,岩石的连续性和完整性受到破坏,使岩石发生断裂和错动的构造形态称为断裂。如果断裂面两
侧煤岩层没有发生明显位移称为裂隙或节理,产生明显位移的断裂构造则称为断层。
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为了描述断层的性质及其在空间的位置和形态,可用断层要素来表示,它包括:断层面、断层性、上盘和下盘以及断距等。根据断块相对运动的方向,断层可分为正断层、逆断层和平推断层。
(1)正断层,是指上盘相对下降,下盘相对上升的断层。
(2)逆断层,是指上盘相对上升,下盘相对下降的断层。
(3)平推断层,两盘沿断层面作水平方向相对位移的断层。
1正断层;2逆断层;3平推断层
图2-2 断层及分类
二、岩石的物理性质
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岩石(煤)是煤矿爆破作业的主要对象,它的物理力学性质对穿孔和爆破有很大的影响,了解这些影响有利于在实际工作中合理地确定爆破参数和选用炸药。对穿爆影响较大的岩石物理性质主要有:
(1)坚固性,它说明岩石抵抗外力作用的总强度。坚固性大的岩石,钻眼与爆破的难度也大。
(2)弹性与脆性,弹性是指作用在岩石上的外力消除后,岩石恢复原来形状和体积的能力。岩石的弹性越大,钻眼与爆破的难度就越大。脆性是岩石受到冲击爆破时碎裂成块的特性。越脆的岩石越易破碎。脆性大的岩石
应选用猛度大的炸药。
(3)层理和节理,层理是指构成岩(煤)层的各个层面。顺着层面最容易使岩石分裂成块。层理发育的采剥工作面边帮容易滑移,安全条件降低。节理是指岩(煤)层的纵向裂缝,节理降低了岩体的整体性、坚固性和稳定性,使岩(煤)容易裂开成块,当层理与炮眼方向重合时,容易
夹钻杆,泄露爆炸生成的气体,降低爆破效率,喷出的高温气流和火焰容
易引爆瓦斯、煤尘。
(4)含水性和含气性,含水性是指岩(煤)层中含水的情况和暴露后渗透出水的能力。含气性是指岩(煤)层内含有某些气体,在采剥暴露后排出气体的能力。含水性和含气性与裂隙程度有关。对于泥质和钙质胶结
的岩石,遇水后可能发生膨胀或松散,容易破碎,常使炮眼变形,以致无法装药。
(5)风化程度,它是指岩石受空气、水和温度作用而破坏的程度。风化后的矿岩容易穿孔和爆破。
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(6)粘性,粘性是指岩石块抵抗岩体分离的能力。岩石的粘性越大,炸药的消耗量越大。一般岩石顺着层理其粘结性较小,垂直层理的粘性较大。
我国大部分矿山,都是按岩石坚固性进行分级的。岩石的坚固性
是指岩石的穿孔、爆破的难易程度。分级指标f称普氏系
数。为了简化,我国煤炭系统按坚固性将煤、岩分类为:
软煤 f=1~1.5 硬煤 f=2~3 软岩 f=2~3 中硬岩 f=4~6 硬岩 f=8~10 坚硬岩石 f=12~14 最坚硬岩石 f=15~20 二、煤的形成及分类: (1)煤形成的全过程:
第一阶段:植物遗体在地表湖沼或海湾环境中,经历复杂的生物化
学变化,形成泥炭或腐泥;
第二阶段:泥炭或腐泥在地表发生沉降的过程中,逐步被淹埋,在
一定的温度和压力下(温度和压力逐步增加,变质作用强)形成褐煤----烟煤----无烟煤。
(2)煤的分类:
按变质程度由低到高:褐煤-----烟煤(长焰煤---气煤---肥煤---1/3焦煤—焦煤—廋煤---贫煤)----无烟煤。新标准分为16个。
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第三章 露天开采
第一节 露天开采及常用名词术语
采掘工业是加工工业的基础。工业发展的快慢,决定因素之一是原料工业和能源工业的发展。工业原料和矿物燃料,归根到底取之于自然。采掘工业就是要从自然界索取矿物燃料、金属矿石、化工原料和建筑材料等矿产,供应国民经济各个部门,以保证社会建设的高速发展。
一、露天开采
露天开采是在敞露的地表,通过一定的开采工艺,借助专用设施设备,把有用矿物开采出来。
(一)露天开采的优缺点: 优点:
(1)矿山生产规模大。山西平朔安太堡露天煤矿年产原
煤20.00Mt/a、准格尔、霍林河、元宝山和伊敏河露天煤矿的规模为5.00~25.00Mt/a。国外已有规模达50.00Mt/a。
(2)劳动效率高。1996
年霍林河南露天煤矿原煤全员效率
达19t/工;平朔安太堡露天煤矿全员效率36.6t/工,目前效率更高。
(3)生产成本低。露天开采成本的高低与所选择的工艺,煤
岩运距、开采单位煤量所剥离的土岩数量等有关。但与地采相比是低的,世界露天采煤成本约为地下开采采煤成本的二分之一。
(4)资源回采率高。一般可达
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95%以上,还可对伴生矿产
综合开发。
(5)作业空间不受限制。露天矿由于开采后形成的是敞
露空间,可以选用大型或特大型的设备,因而开采强度较大。
(6)生产安全,劳动条件较好。露天煤矿常见事故:
车辆交通事故;机械伤害事故;触电事故;高处坠落事故;爆破事故;火灾事故;水害事故;坍塌(边坡)事故;物体打击。导致事故发生的四大原因:1)人的不安全行为;2)物的不安全状态;3)环境因素的不良影响;4)管理缺陷。
缺点:
(1)占用土地多,污染环境。露天开采后的复垦作
业需花费相当数量的时间与资金。
(2)受气候影响大。严寒、酷暑、风雪、暴雨等会影响生
产。
(3)对矿床赋存条件要求严格。露天开采范围受到
经济条件限制,剥采比过大的煤田尚不能用露天开采法。
(二)我国露天开采发展方向
(1)开采规模大型化,开发一批大型和特大型露天矿山,
能力为10.00~30.00Mt/a;
(2)工艺连续化,为了加大开采规模,在露天煤矿中对条件
适宜的矿山尽量采用连续工艺;对于岩石较硬的矿山,可采用移动式或半固定式破碎机来扩大生产环节中的连续作业部分;
(3)应用联合开拓方式,根据矿山不同的条件,选用多
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种开拓开采方式配合,进行扬长避短的强化开采,如可利用横采加大工作线推进强度等;
(4)工艺设备大型化,穿孔、采装、运输、排土等环节应
采用一系列大型设备,如斗容10~30m3的挖掘机、载重100~180t的卡车、带宽2~3m的输送机等;
(5)加强计算机在露天矿设计、安全生产管理中的应用。
(三)露天开采的一般程序
露天开采的必要前提是有适宜的矿床。矿床是否适于露天开采,最好在地质勘探的初期就作出评价。适宜露天开采的矿床,经过进一步勘探提出了满足露天矿设计要求的地质报告,经批准后,才可由设计部门进行设计。
露天矿经过详细设计,设计书经主管部门审查批准后,才能进行建设。此后的露天矿建设和生产的一般步骤如下:
(1)地面准备,通水、通电、通讯、道路建设及场地平整。
(2)矿区隔水和疏干。截断通过开采地区的河流或把它改道,疏干地下水,使水位低于要求的水平。
(3)矿山基建工程,包括开掘沟道,建立地面到开采水平的道路,建立工作线,进行基建剥离以揭露开采的矿体;建立运输线、排土场、桥梁等;建设地面工业广场。
(4)日常生产。矿山基建工程在开辟了必要的采剥工作线,保证达到一定采矿能力后即可移交生产。一般,再经一段时间,才能达到设计生产能力。已经开采过的地区要按规定进行复土造田。
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露天矿区的建设和生产是十分复杂的工程项目。为了缩短工期,节约资金,全面、周密的统筹,十分必要。
露天矿经较长时间的生产后,可能进行改扩建,以提高产量或进行技术改造。改扩建前,需作出详尽的设计研究,并有效地组织实施。
(二)露天开采
露天采矿的目的,是从地面把地壳中的有用矿物开采出来。为此按一定工艺过程,把矿岩从整体中开采出来的全部工作,总称露天矿山工程。
有用矿物在地壳中的集聚体称为矿体。层状的矿体称为矿层,如煤层、铁矿层等。矿体的赋存地称为矿床,煤矿床常被称之为煤田。
划归一个露天矿开采的煤田或其一部分,称为露天矿田。具有完整的生产系统,进行露天开采的场所,称为露天采场。露天采场常被称为矿场、掘场、采石场等。从事露天采矿的矿山企业称为露天矿。有时,露天矿就是露天矿场的同义词。
在开采过程中,按剥离、采矿或排土作业的要求,以一定高度划分的阶梯,称为台阶,亦称阶段
或梯段。
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图3-1 矿场划分为台阶
台阶由以下要素构成(图3-2):
图3-2 台阶构成要素
1.台阶上部平盘(台)——台阶的上部表面,通常为上一相邻台阶的下部
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平盘;
2.台阶下部平盘(台)——台阶的下部表面,通常为下一相邻台阶的上部平盘;
3.台阶坡面——台阶朝向已采空间的斜面(有时垂直)。 4.坡顶线——台阶上部平盘与坡面的交线。 5.坡底线——台阶下部平盘与坡面的交线。 h.台阶高度——台阶上、下平盘之间的垂直间距。 α.台阶坡面角——台阶坡面和水平面的交角。
安全平盘——非工作帮上为保持边帮稳定和阻拦落石而设的平盘。 台阶在露天矿场中的位置往往用下部平台的水平标高来表示,如+12m水平,-12m水平等。
台阶开采中通常顺序地划分为具有一定宽度的条带,这种条带称为采掘带(图3-1),采掘带长度可为台阶全长或其一部分。
如采掘带长度足够且有必要,可沿全长划成若干区段,各配以采掘设备进行开采。这样的区段称为采掘区,简称采区。在采掘区中,把矿岩从整体或爆堆中挖掘出来的地方,称为工作面——建立在端面的称端工作面,平行台阶长轴建立在坡面的称坡面工作面。
已作好采掘准备,即配有采掘设备、运输路线、动力供应等的采区称为工作线。工作线分台阶的和露天矿的。前者的长度等于台阶上已作好准备的采掘区的长度之和。后者长度等于各台阶工作线长度之和。如露天矿中条件允许,不必全部工作线同时作业,则称暂不作业的工作线为备用工作线。
在某些情况下,一条很宽的采掘带可划分为若干小采掘带进行开采。这种
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情形常发生在汽车运输的露天矿中。
露天矿场的主要要素(图3-3):
图3-3 露天采场构成要素
1.露天矿场边帮——露天矿场四周由台阶平台和台阶坡面组成的总体。位于矿体底盘的称底帮;位于矿体顶盘的称顶帮;位于矿场端部称端帮。
2.露天矿场底(C,D)——露天矿场的下部底面,它在矿场纵轴方向可以是平面或阶梯形。
3.露天矿场上部境界线(A,B)——露天矿边帮与地表面相交而成的空间闭合曲线。
4.露天矿场下部境界线(C,D)——露天矿场边帮与矿场底相交而成的空间闭合曲线。
5.露天矿场工作帮(GE)——露天矿场内由进行着矿山工程的台阶的平台及其坡面组成的边帮。
6.露天矿场非工作帮(AG及BF)——露天矿场内由已结束了矿山工程的
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台阶的平台及其坡面组织的边帮。
7.工作平台——宽度足以设置穿爆、采装和运输设备以及其他必要设施的台阶下部平台,也称工作平盘。
8.露天矿工作帮坡角φ——通过工作帮最上和最下台阶的坡底线的假想平面和水平面的夹角,一般为8°~12°,最大不超过15°~18°。
9.露天矿最终边帮角(β、γ)——露天采场终了时,最上台阶坡顶线和最下台阶坡底线组合而成的假想平面与水平面的夹角。
露天矿场开采结束后,每个台阶的坡底线都形成一条平面曲线,这种曲线可能闭合,也可能不闭合。矿场中标高最低的这种闭合曲线就是最下部台阶的坡底线。标高最高的这种闭合曲线即所谓的“闭封圈”。露天矿位于闭封圈以上的部分称山坡采场,以下的称凹陷采场。
露天开采中除有用矿物外,还要采出大量的剥离物。剥离量和有用
矿物量之比称为剥采比,单位可以是m3/m3,m3/t,t/t。
出入沟 建立采场与地表运输通路的露天沟道。 开段沟 开掘某标高采掘工作面的沟道。
开采程序 采场内土岩的剥离和采煤工程,在空间与时间上合理配合的发展顺序。
第二节 露天煤矿开采工艺
一、生产工艺环节
露天开采工艺环节分主要生产环节和辅助生产环节两类。 (一)主要生产环节
1.穿爆 采掘设备的切割力是有限度的,除软岩可以直接采掘外,对中
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硬以上的煤岩必须进行预先松碎后方能采掘。
2.采装 利用采掘设备将工作面煤岩铲挖出来,并装入运输设备。 3.运输 采掘设备将煤岩装入运输设备后,煤被运至卸煤站或选煤厂,土岩运往指定的排土场。
4.排卸 土岩按一定程序有计划地排弃在规定的排土场内,煤被卸至选煤厂或卸煤站。
(二)辅助环节
辅助环节包括:1.动力供应;2.疏干及防排水;3.设备维修;4.线路修筑、移设和维护;5.滑坡清理及防治等。
二、开采工艺分类
无论是采煤或是剥离,其开采工艺都与所使用的设备有关。因此可以分为:机械和水力开采两大类。机械开采工艺在露天开采中占的比重大,按主要采运设备的作业特征,又可分为:
(一)间断式开采工艺
此种开采工艺中的采装、运输和排土作业是间断进行的,见图3-4。
图2-4 单斗铲--卡车间断式开采工艺
1-露天矿;2-单斗铲;3-自卸汽车;4-穿孔机;5-倾斜坑线;6-工作面道路;7-排土线;8-推土机;9-排土场坑线
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(二)连续式开采工艺
该工艺在采装、运输和排卸三大主要生产环节中,物料的输送是连续式的,如图3-5所示。
图3-5轮斗铲-带式输送机连续式开采工艺
1-输送机驱动站;2-剥离轮斗铲;3-装载漏斗;4-剥离台阶输送机;5-链斗铲;6-采煤轮斗铲;7-输送机;8-悬臂排土铲;9-卸料车;10-排土台阶输送机;11.12.13-采煤、爬坡、剥离端帮输送机
(三)半连续式开采工艺
整个生产工艺中,一部分生产环节是间断的,另一部分生产环节是连续式的,如图3-6所示。
图3-6 半连续式开采工艺
1-露天采场;2-输送机;3-钻机;4-移动破碎机;5-机械铲;6-大块;7-重锤;
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8、10-干线、排土台阶输送机;9-排土场;11-卸料车;12-悬臂排土机
(四)联合开采工艺
一个露天矿场内采用两种或两种以上开采工艺,称联合开采工艺。 上述各种机械开采工艺各有其适用条件和优点,主要是:间断式开采工艺适应于各种硬度的煤岩和赋存条件,故在我国及世界上得到广泛使用。而连续式开采工艺生产能力高,是开采工艺的发展方向,但对岩性有严格要求,一般适用于开采松软土岩。半连续开采工艺是介于间断式和连续式工艺之间的一种方式,具有两种工艺的优点,在采深大及矿岩运距远的露天矿山中有很大的发展前途。联合开采工艺设备类型多,生产管理较复杂,但它为了适应各种不同的开采条件,比单一开采工艺经济效果好。
水力开采工艺主要是利用水枪冲采土岩进行剥离。运输可以是自流式,也可以利用管道加压运输至水力排土场。
上述各种开采工艺,在适宜的条件下都会产生较好的经济效益。所以,如何根据矿山条件来选择开采工艺是采矿工作者的一项重要任务。
第三节 间断开采工艺
一、穿爆
露天开采所用的采装设备切割力是有限的。采掘设备可以直接铲挖软岩,但更多的中等硬度以上的煤层和岩层难以直接挖掘。因此,必须对这些煤岩进行预先松碎。煤岩预先松碎效果的好坏将影响到采装、运输、排土设备的效率及采煤成本。如有大块煤必须进行二次破碎,就会提高成本,影响装车效率;若松碎过细,则又会影响煤的质量和价格。
露天矿广泛采用的预先松碎方法是穿孔爆破。即选用合适的穿孔设备,按
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一定规格打出孔眼,再进行装药爆破,爆破后使煤岩松散成一定规格的块度,便于采装。
(一)穿孔
1.凿岩机。凿岩机按动力不同可分为风动、电动、内燃和液压四种类型;按重量不同有轻型、中型、重型三种;按工作方式不同可分为手持式、气腿式和柱架导轨式三种,一般凿岩深度在2~4m,最深不超过5m。风动凿岩机应用最为广泛,它是靠空气压缩机提供的压风作为动力进行工作的,所以,要建立相应的压风机站和供风系统或使用移动式压风机供给压风。
2.凿岩台车。凿岩台车是一种导轨式重型风动凿岩机。由于设备简单、灵活、孔径小,可以打任意角度的炮眼,对提高劳动生产率,改善劳动条件作用明显,所以,在露天矿山和采石场得到了广泛的应用。
3.钢绳冲击式钻机
在上世纪70年代前钢绳冲击式钻机是我国露天煤矿中的主要穿孔设备,它的工作原理:靠钻具自由下落冲击孔底而凿碎岩石。经一定时间向孔内注入定量的水,使孔底岩粉与水混合形成悬浮岩浆,再定时用取渣筒取出泥浆。这种穿孔机结构简单,适应性强,易于维修,备件充足。但作业是间断式的,故穿孔效率低,劳动强度大,目前这种设备逐渐被淘汰。
4.潜孔钻机
它是一种风动冲击式钻机。工作时将冲击器和钻头一起
潜入钻孔,压缩空气经钻杆送入冲击器冲击钻头,孔底岩粉由压气排出孔外。潜孔钻机结构简单,钻机机架和水平面的夹角可以改变(60°~90°),故可以
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穿凿倾斜孔,满足控制爆破要求。穿孔成本较低,穿孔效率一般比钢绳
冲击钻机高2~3倍。由于此钻机钻孔直径较小,故爆破后产生的煤岩块块度较小。潜孔钻适用于中等硬度的矿岩。
5.牙轮钻机
它是一种回转钻机,工作时借助推压提升机构向钻头施加高钻压和扭矩,将煤岩在静压、少量冲击和剪切作用下破碎,岩渣通过压缩空气吹出孔外。牙轮钻效率高,适应性强,在各种硬度岩石中作业效果比其它钻机都好。在相同的穿孔条件下,牙轮钻机的穿孔效率比钢绳冲击钻高4~5倍,比潜孔钻机高1~2倍,且成本亦低。牙轮钻穿孔费用中以钻头费用所占比例最高。
(二)爆破
爆破工作是将煤岩从整体中分离下来,并按一定块度和工程要求堆积成一定的几何形体。
1.矿用工业炸药
主要应用以硝酸铵为主加适量可燃剂组成的干爆炸剂和以硝酸铵水溶液为主加敏化剂等组成的含水炸药。如铵梯炸药、铵油炸药、铵沥蜡炸药及乳化炸药等。
2.起爆方法及器材
起爆方法应力求安全、可靠和炸药能量得到充分利用。起爆方法可分电起爆和非电起爆两种。电起爆有电雷管(即发、秒差和毫秒电雷管三种)和起爆器(电容式和毫秒起爆器)两种,非电起爆有火力起爆(导火索和火雷管)导爆管起爆及导爆索起爆。
(三)爆破参数确定
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常用的爆破方法有深孔爆破、浅孔爆破、裸露爆破和药壶爆破四种。 深孔爆破是露天矿应用最广泛的爆破方法。实践证明,深孔爆破的效果与布孔方式、孔网参数、起爆方法和顺序、地质条件及装药结构等有关。
1.钻孔布置参数(图3-7)
图3-7 钻孔布置及爆破参数 (a)垂直钻孔;(b)倾斜钻孔
各参数间相互关系为
Wd=(0.6~0.9)h (3-1) 式中 Wd——底盘抵抗线,m;
h——台阶高度,m。
a=mWd (3-2) 式中 a——孔距,m;
m——钻孔间距系数, m=0.7~1.3。
b=asin60° (3-3)
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式中 b——行距,m。
ho=(0.15~0.35)Wd (3-4) 式中 ho——超钻长度,m。
Lo≥0.75Wd (3-5) 式中 Lo——填塞长度,m 。 2.装药量计算
每个钻孔的装药量计算式为
Q=qhaWd (3-6) 式中 Q——钻孔装药量,Kg;
q——单位炸药消耗量,kg/m3。 3.装药方法(图3-8)
图3-8 装药方法 (a)集中装药;(b)分段装药
通常采用集中装药和分段装药。其选择取决于在一个钻孔内垂直方向岩性变化的程度。
4.起爆方法
采用单排孔即发和多排孔毫秒爆破。两者相比,前者一次爆破量少,大块
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多;后者利用毫秒爆破,增加后排孔自由面,并使爆炸能量在岩体内分布更加均匀,改善破碎质量。
二、采装
采装工作是将岩土或被预先松碎了的煤岩,通过机械设备采挖并装入运输设备中,或倒卸在指定地点。
广泛得到应用的间断式采装设备有:单斗挖掘机、前装机和铲运机等。 (一)单斗挖掘机
单斗挖掘机按其工作装置可分如下几种:正铲、反铲、刨土铲、拉铲和抓斗铲(图3-9)。
图3-9 各种工作装置的单斗铲挖掘机示意图
(a)正铲;(b)反铲;(c)刨土铲;(d)拉铲;(e)抓斗铲
(二)前装机
该机将采装、短距离运输、排弃和辅助作业集于一个设备。它灵活机动,运行速度快,缓坡作业性能好,维护费用低。前装机多是轮胎式的,运输距离一般不超过150m。国产的前装机斗容为5m3,国外有斗容达22m3的前装机。
前装机和斗容相同的机械铲相比重量轻,价格便宜,操作简单。但前装机
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生产能力低,仅是同斗容机械铲能力的二分之一。此设备寿命短,轮胎和燃料消耗亦很大。因此,该机多作为辅助设备配合单斗挖掘机工作,多在清理平盘、道路或排土线使用。
三、运输
煤岩从工作面经采装设备挖掘装入运输设备后,煤被运往卸煤站或选煤厂,岩土被运往排土场;生产上所需材料等被运往指定地点。运输工作是采装和排卸的联结环节,起着“纽带”的作用,也决定着整个生产任务完成的好坏。
我国露天煤矿中常采用的运输方式有:铁路运输;公路运输;皮带运输;联合运输。
(一)铁路运输
准轨铁路运输在上世纪50年代设计和建设的露天煤矿中应用较多。它适宜长距离、较大运量、采场尺寸也较大的矿山。此种运输方式具有:运输成本低,运输能力大(可达50.00~80.00Mt/a),设备及备件供应可靠,对煤岩硬度适应性强等优点。
此种运输方式需在露天矿场内及地表铺设铁路线路。故地形复杂的矿山由于线路难以铺设而不能采用。此外,还有基建工程量大,投资高,建设速度慢等不足之处。
(二)公路运输 1.运输特点
公路运输主要设备是自卸汽车,它具有较高的机动灵活性,爬坡能力比铁路列车大,曲线半径小,建设速度快,基建投资低等均是其优点。主要缺点是运输成本高(0.3~0.6元/t·km,而铁道仅为0.05~0.1元/t·km),合理运
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距小(一般在3km以内,随车型的加大,合理运距有所增大)。
2.矿用自卸汽车
自卸汽车按其传动方式可分为:机械传动、液压传动、电力传动。我国露天煤矿多应用机械传动卡车,上世纪80年代新建设的几个露天煤矿,有的已采用了电力传动的电动轮卡车。
我国能够制造载重量为:7t,20t,32t,68t,100t及200t以下的自卸卡车。载重量350t级的特大型电力传动汽车已在美国矿山使用。所以,矿用汽车在向大吨位发展。
对于露天煤矿来说,卡车选型应考虑的因素主要有:和采装挖掘机斗容的配合,运输量的多少,运输距离等。车箱容积和挖掘机斗容比以3~6为宜;运输量大时宜选用大型卡车。
3.道路
露天矿道路路面质量好坏直接影响到汽车运行速度、燃料消耗、轮胎磨损和汽车保养。因此矿山应十分重视道路养护工作。
露天矿道路分为生产干线、生产支线、联络线和辅助线四种类型。矿山道路按其任务、性质、行车密度分为:一级道路(运量>12.00Mt/a,单向行车密度>85辆/h);二级道路(运量2.50~12.00Mt/a,单向行车密度25-85辆/h);三级道路(运量<2.50Mt/a,单向行车密度<25辆/h)三种级别。
(三)皮带运输 1.运输特点
它具有运输能力大、工作阻力小、耗电量低、运输距离长、使用寿命长,
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且对煤的破碎作用小、噪音低、安全可靠等优点;缺点:气温低于-25℃时,应有防寒措施,风速大于7~8级时,应停止皮带机作业。
2.带式输送机的类型
带式输送机按传动和驱动方式不同,可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式;按输运带的强度不同,可分为通用型和强力型;按带式输送机作用不同,可分为转载式、伸缩式和固定式;按带式输送机的安装方式不同,可分为落地式、吊挂式和组合式。
3.适用条件
带式输送机既可用于水平运输,又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下,倾斜向上运输时的倾角不超过16°,严寒地区不得大于14°,向下运输时的倾角不超过12°。目前国内已生产出一种适应倾斜角大于30°的特殊带式输送机。为减小输送机的严重磨损,带式输送机不宜运送硬度大有棱角的物料。此外,通用型带式输送机不能弯曲。
(四)联合运输
除铁道、汽车运输、皮带运输外,还有箕斗运输、斜坡卷扬串车运输、重力运输(溜井)等。后述几种运输方式不能作为独立的运输方式,仅能与其它运输方式组成联合运输方式。联合运输的目的在于充分利用各种运输方式的优点,以达到最优的运输效果。
四、排土
露天开采为了采煤而必须剥离的土岩,经运输设备运至一定地点排弃,这个排弃的场所称排土场。排土场可选在开采范围外称外排土场,也可利用已开采的空间进行排弃称内排土场。
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由于被剥离的土岩往往是采煤量的好几倍,所以场地的选择、容量大小、距离采场的远近都将直接影响到剥离成本。
(一)排土场位置选择
位置选择首先应考虑近距离排土,少占或不占农田,尽可能减少对环境的污染。为此,在近水平和缓斜煤层条件下,从开采设计上应尽可能采用采场内采空区排土;在倾斜与急斜煤层条件下,可利用分区开采实现内排,或将剥离物排至已采尽的采空区,这些均为内排土。内排时,采掘工作面和排土工作面间应留一定的安全距离。为了达到近距离排土,降低采煤成本,于采场附近选择的近距离排土场不一定是一个,可以是两个或多个。但总的排弃空间应能满足全部剥离量排弃的要求。
(二)排土安全要求
1.排土场常见事故:车辆掉落;塌陷;大面积滑落;滚石。 2.主要原因:排土场基底岩层软弱;排卸物中的表土和岩石风化。 3.预防措施:1)提高排土操作人员的安全意识,认真观察排土场,发现隐患及时整改;2)不断改进排土工艺,合理控制排弃物,确保排土场稳定;3)疏干排水,在排土场的上方和周边修建排水沟,控制水流入排土场;4)排土场的平台应保持3%左右的倾斜坡度,使雨水流向坡底排水沟;5)在排土平台边缘设置安全土档,以防止汽车卸载时坠车;6)排土场种草。
第四节 连续开采工艺
间断开采工艺系统适应性强,故得到广泛应用。但是,由于它是间断作业,与作业的直接目的有关的工作时间短。就单斗挖掘机铁道工艺而言,挖掘机的采装时间仅占班作业时间的30%~50%,而用于纯挖掘时间又仅占采装时间的
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33%~50%。为了克服其不足,相应地出现了煤岩的采装和移运连续进行的连续开采工艺系统。
露天开采中使用的连续工艺系统有:水枪或挖泥船→水力运输→水力排土;轮斗铲或链斗铲→带式输送机→排土机;轮斗铲或链斗铲→运输排土桥或悬臂排土机等工艺系统。其中,轮斗铲→带式输送机→排土机系统在松软岩层中得到广泛应用。 我国云南小龙潭煤矿即应用上述开采工艺。
一、采装设备——轮斗铲挖掘机(轮斗铲) (一)结构(图3-10)
图3-10 轮斗挖掘机结构
1-斗轮;2-斗轮臂;3-平衡臂;4-装载臂;5-可回转机体;6-行走履带
1.斗轮是轮斗挖掘机切割物料的机构。在斗轮轮周上装有铲斗,挖掘机工作时,铲斗随斗轮体同时旋转,在旋转中切割物料。
2.装载臂的结构形式有三种(图3-11)。
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图3-11 轮斗挖掘机装载方式 (a)悬臂式;(b)胶带车配合式结构
1)悬臂式。这种方式在工作中要求轮斗挖掘机与带式输送机之间严格保持等距离,以利于对中装载。2)桥式。桥式结构装载臂是将悬臂改为两支点桥式结构,桥内设一条S形胶带,桥为可伸缩式,故轮斗与带式输送机间形成了一个可伸缩的空间,便于在轮斗工作面推进时,与带式输送机的对中装载、减少带式输送机移设次数和形成组合台阶开采。3)胶带车配合式。胶带车配合式结构使轮斗挖掘机和带式输送机之间,有一个可活动的空间距离,胶带车成为轮斗挖掘机和带式输送机间的转载工具。
3.平衡臂、斗轮臂、可回转机体、行走履带都是轮斗挖掘机机体结构的重要部分。
(二)物料流程
工作面上煤岩(物料),被斗轮切割后,经斗轮臂上的胶带、机体内部、转入装载臂,装载到工作面胶带上。
(三)工作面采掘方式
轮斗挖掘机广泛采用端工作面采掘方式(图3-12)。
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图3-12 轮斗挖掘机端工作面采掘方式 H-采高;A-采宽;L-采区长度;B-工作平盘宽度
切割的基本方式有水平切片和垂直切片两种(图3-13),垂直切片使用比较广泛。切片主要参数为切片高度、切片厚度及宽度。
图3-13 轮斗挖掘机的切片形式 (a)水平切片;(b)垂直切片
工作面参数有:采高H、采宽A、采区长度L及工作平盘宽度B。采高、采宽主要取决于轮斗挖掘机的工作规格。工作平盘宽度除与轮斗铲的规格有关外,还与工作
面运输类型有关。采区长度增长,由于减少了开切量及端部作业量,使轮斗铲作业率增大,但又会增加胶带机长度及煤岩运距。
由于带式输送机较昂贵,为减少运输水平数,应尽可能增大一台轮斗铲的采掘总高度。一般通过转载设备来实现组合台阶式采掘(图3-14)。
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图3-14 组合台阶布置
1-轮斗挖掘机;2-转载机;3-带式输送机
为了满斗,应使h=(0.4~0.6)D (D为斗轮直径),最大为0.75D,否则物料易撒落。
组合台阶的最大组成高度为:
H=Hws+Hz+H1z+Hwx (3-14) 式中 Hws——主台阶高度,m;
Hwx——下挖高度, m;
Hz,H1z——站立水平上部及下部分台阶高度, m。 二、运输设备——带式输送机
带式输送机是一种连续化输送机械,基优点是:1.能克服较大的坡度;2.便于实现生产过程中的集中控制;3.设备利用率高,生产能力大;4.结构简单,便于制造和维修。其不足是:1.胶带成本高;胶带是带式输送机中价格高而且磨损较快的部件,服务年限仅为5~10年。2.对运输的物料块度有限制,最大块度一般为胶带带宽的三分之一,否则将增加运输阻力,缩短胶带寿命。
(一)结构(图3-15)
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图3-15 带式输送机结构示意图 (a)带式输送机;(b)机架;(c)胶带断面
1-胶带;2-重载托辊;3-空载托辊;4-移设钢轨;5-底架;6-机架;7-机尾;8-机头;
9-钢丝绳;10-胶面;11-芯胶;12-底胶
带式输送机的结构比较简单,分机头、机架、胶带和机尾四部分。物料由轮斗挖掘机装载臂卸到带式输送机上的漏斗车中,再装到槽型胶带上,通过驱动滚筒与胶带之间的摩擦力带动胶带运转,从而实现物料的输送。机头为胶带机驱动部分,包括电动机、减速箱传动系统、滚筒、支承机架及移行机构等。机尾有滚筒和拉紧装置,有时也设有电机和传动系统。胶带类型决定于芯层性质,露天矿常用夹钢芯胶带,因为此型胶带强度大,性能好。机架用来支承重行和空行胶带托辊。
(二)主要参数
1.胶带宽度主要取决于要求的输送量和输送物料的块度。 2.胶带速度可按要求的输送量、物料类型等因素确定。
3.槽角一般选用40°~45°,槽角大小与运量及物料类型有关。 4.胶带强度指带宽方向上平均每厘米长度可承受的抗拉力,它决定单机的最大长度。
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(三)分流设备
物料由于用途和流向的不同,带式输送机从工作面运来的物料,必须根据不同流向进行分流。分流设备有下列形式。
1.回转式分流转载机
利用可回转悬臂进行多点分流的设备(图3-16)。
图3-16 回转式分流转载机示意图
2.伸缩机头式分流站
用于固定分流站。物料分流通过卸载机头伸缩实现(图3-17)。
图3-17 伸缩机头式分流站示意图 1、2、3-表示不同物料类型或流向
三、排土设备——悬臂排土机、排土桥 (一)悬臂排土机主要结构(图3-18)
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图3-18 悬臂式排土机
1-工作面来料胶带;2-胶带卸料车;3-受料臂;4-排料臂;5-平衡臂;6-可回转机体;7-行走机构
物料由工作面胶带经过胶带卸料车、排土机受料臂,通过排料臂回转排土。 (二)排土桥
由主桥和排土悬臂组成(图3-19)。两者都是桁架结构,用于支设输送机、传动装置、转载设备和卸料设备。排土桥由两个走行架支承,支架在轨道上走行。
图3-19 运输排土桥横向内排土
悬臂排土机可以用在外排土场和内排土。排土机横跨于采掘与排土台阶之间。当煤层呈近水平或缓斜埋藏时,悬臂排土机与轮斗挖掘机配合,形成横向内排土(图2-20)。
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图3-20 悬臂排土机横向内排土 (a)直接内排;(b)转载内排
四、系统生产能力
(一)轮斗挖掘机实际能力(Q)
Q= Km / Ks 60EnKg (3—15) 式中 Q——轮斗挖掘机实际能力,m3/h; Km——满斗率;
Ks——轮斗中物料松散系数; E——铲斗容积,m3;
n——轮斗每分钟卸斗次数,斗/min; Kg——工作面时间利用系数。 (二)带式输送机生产能力
计算原则以保证轮斗铲能力发挥为准,工作面带式输送机应考虑轮斗铲作业的能力波动;干线胶带应考虑各台阶上轮斗铲高峰能力变化。
以轮斗铲实际能力Q为基础,工作面带式输送机能力为 Q工=K波Qγ,t/h (3-16) 式中 K波——能力波动系数,一般取1.3~1.5;
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γ——物料实方体重,t/m3。 干线带式输送机能力Q干为
Q干=K同nQ工,t/h (3-17)
式中 K同——同时系数,干线胶带输送机上所集载各台轮斗铲的高峰能力
应考虑不会同时出现系数;K同=0.7~0.75; n——向干线带式输送机集载的工作面带式输送机数。 (三)排土机生产能力
其能力应与进入排土场的工作面胶带输送机能力相一致。由于连续工艺系统中采、运、排环节紧密联系,三者之间无相对独立性。故三者间环节能力配合应能使各环节能力得到充分发挥。一般以轮斗挖掘机能力作为计算基础,后一环节能力应稍大于先行环节,即具有一个“开放度”。
第五节 其他工艺系统
一、半连续开采工艺
露天开采工艺中,如部分工艺环节为连续的,部分为间断的,即煤岩流部分为连续流,部分为间断流,称半连续工艺系统。
半连续工艺系统的产生,目的在于扩大连续工艺系统的适用范围,半连续工艺是在中硬及硬岩条件下使用胶带输送机运输。为此,本系统必须有合适的破碎设备;煤岩块度应适于胶带输送机运输;破碎费用和胶带输送机运输费用之和不应大于采用间断工艺时的运输费用。
半连续开采工艺作业过程见图3-6所示。根据煤岩大块含量的多少及其它条件,半连续工艺系统有如下几种形式。
(一)带筛选设备的半连续工艺系统
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煤岩爆破后,若85%~90%的物料可以用胶带输送机直接输送,则物料不必再进破碎机,而直接选用筛分设备即可,对筛上物料进行重新破碎或处理,以降低破碎费用。
(二)带破碎机的半连续工艺系统
煤岩爆破后,所含大块比例较大,可在工作面设置移动破碎机或设半固定、固定破碎机(图3-21、图3-22)。
图3-21 移动破碎机的半连续工艺系统
1-爆堆;2-机械铲;3-移动破碎机;4-给料装置;5-工作面胶带输送机;6-胶带转载机
图3-22 半固定破碎机的半连续工艺系统 1-汽车;2-半固定破碎机;3-固定式胶带输送机
移动破碎机在作业过程中要随工作面推进而移动。采用固定或半固定破碎机时,机械铲所采煤岩要通过中间运输设备(汽车、机车等)运往固定、半固定破碎机,而后经过带式输送机运往目的地。所以固定破碎机应设在非工作帮或地面境界以外;而半固定破碎机,可设在采场内或地表某处,但需定期移设。移设的次数和时间视经济因素而定。倾斜矿床一般为50~80m深度移设一次。
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二、倒堆开采工艺
倒堆开采工艺如图3-23所示。
图3-23 拉铲直接倒堆示意图
1-未开采区域;2-覆盖层;3-剥离电铲;4-坡面;5-煤层;6-前装机;
7-运煤自卸车;8-排土;9-复恳区
当煤层的覆盖层不厚,且又呈水平或近水平赋存时,在采掘设备线性尺寸允许的条件下,可以采用向内部排土场倒堆的开采工艺。由于集采煤、运输、排土作业于一个设备,是最简单的露天开采工艺。
三、联合开采工艺
由于开采总厚度、覆盖物厚度、岩性、内外排土场容量及物料运距等的不同,可充分利用各种不同开采工艺的长处,在一个露天矿场内选用两种或两种以上的开采工艺配合作业。
就各种开采工艺的单位剥岩费用指标而言,其值差异很大。一般以倒堆开采费用最低,其次为轮斗挖掘机——悬臂排土机(或排土桥)开采工艺。这两种开采工艺都省略了运输设备,而由采装设备本身(或加一个悬臂排土机)一
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机来完成。其它工艺系统费用都较高。
在联合开采工艺系统中,倒堆开采一般处于采场剥离阶段的底部,上部由其它工艺方式开采。
(一)当覆盖层较厚或采用设备线性规格不足时,可以采用两台设备“接力”的再倒堆方式,两种设备分别承担一定的倒堆任务。
如图3-24为机械铲拉铲再倒堆方案
图3-24 再倒堆示意图
图2-25为轮斗铲与拉铲倒堆组成的剥离联合开采工艺方案。
图3-25 轮斗铲-带式输送机/拉铲倒堆联合开采工艺
1-轮斗铲;2-胶带车;3-工作面带式输送机;4-松散剥离物;5-固结剥离物;
6-煤层;7-排土机;8-卸料车
(二)铁道/斜井胶带输送机联合工艺(图3-26)。
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图3-26 铁道/斜井胶带输送机联合工艺系统
(三)轮斗挖掘机——带式输送机/单斗挖掘机——汽车——带式输送机联合开采工艺(图3-27)。
图3-27 轮斗—胶带/单斗—汽车—胶带联合开采工艺
1-地面运煤胶带;2-破碎机;3-单斗挖掘机;4-自卸车;5-工作面胶带;6-爬坡胶带桥
(四)联合开采中应注意的问题 1.开采工艺间配合
从生产能力、开采强度、开采参数、开拓运输系统等方面实现相互配合,
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获得较好的经济效果。
2.合理划分各开采工艺的开采范围
应使联合开采费用最低;应使各工艺的设备能力充分发挥并相互适应;应让各工艺推进速度协调。
采用联合开采工艺是露天矿开采工艺发展的趋势之一。
第四章 露天煤矿安全生产
第一节 入坑须知
一、入坑前的注意事项
(一)露天矿不得录用未成年人从事工作;
(二)新工人入矿之前,必须进行职业健康检查,拒绝带病工作; (三)企业必须对职工进行安全培训,否则,不得上岗作业; (四)穿戴齐劳保用品,带全劳动工具; (五)非本矿员工未经矿允许不准入坑; (六)未经考试合格的新员工不准单人入坑;
(七)上下台阶(掌子)要走人行通路或人行梯子,上下人行梯子时,不允许两人同时上下;
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(八)入坑车辆必须遵守坑内交通规则。 二、在铁道沿线行走时注意事项
(一)因工作需要沿铁道线路行走时,必须在外侧线路迎着来车方向行走,在注意前方来车的同时,时刻注意后方来车。发现来车,必须躲出外侧线路3米以外,面向列车进行待避。
(二)在会车线内躲车时,应蹲在两条线路中间,面对重车进行待避,等列车全部通过后再通行。
(三)多人在铁道线路上行走时,由领队人员负责所有人的人身安全,严禁说笑、打闹、零散乱走,
(四)横跨铁道线路时,必须遵守“一停、二看、三通过”的原则,距车200米以内禁止通行,并躲到安全地点。
(五)横跨两条以上线路时,当越过第一条线路后,确认第二条线路无车时,再通过,以防列车突然开来,来不及防范。
(六)当遇到有列车堵住通路时,严禁扒、蹬、跳列车,不准从车底下钻越强过。因需要跨越列车时,必须与司机、车长联系好,取得同意后方可跨越列车,但要注意抓住把手,不要脚踏车钩。
三、在矿山道路上行走时注意事项
一般汽车运输露天矿严禁坑内行人,特殊情况: (一)沿坑下道路行走时要靠道路边缘行走。
(二)两人以上在道路上行走时不准闲谈、说笑、打闹,应有一人负责监护。 (三)因工作需要横跨道路时,必须遵守“一停、二看、三通过”的规则。 (四)遇有重车通过时,要避让大车,以防车上掉块伤人。
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(五)在高段道路行走时,要注意掌子片落、滚块伤人。 四、在机电设备附近及警戒区域内行走时注意事项
(一)非工作人员不准钻越用钢丝绳、木杆、草绳等材料围起来的区域。 (二)非工作人员不准触、动坑内电器设备。 (三)非工作人员不准触摸折断的电缆、电线。
(四)采掘、运输、排土等机械设备作业时,严禁人员上下设备;在危及人身安全的作业范围内,禁止人员停留或通过。
(五)非工作人员不准擅自进入设有警戒标志的生产、作业区域。 (六)入坑人员遇到放炮时,应听从放炮警戒人员的指挥,不准强行通过,待警戒信号解除后,方可通行。
(七)非爆破人员,不得在爆区及爆破器材存放地附近逗留。 五、在台阶(掌子)行走时注意事项
(一)不准在台阶根部行走,遇有台阶滑落、片帮时,要到安全地点行走。 (二)要戴好安全帽,不准在高段下及火区附近逗留。
(三)要时刻注意台阶变化,出现滑落、片帮、裂隙、浮块等危险迹象时,要立即撤离,不许通过或停留。
(四)要注意了望,时刻注意台阶上方滚块、掉块。 六、在皮带廊行走时注意事项
(一)沿皮带廊行走时,要时刻集中注意力,以防滑倒摔伤。
(二)横过带式输送机时,必须沿着装有栏杆的栈桥通过,不准横跨、钻越皮带。
(三)要与正在运转中的皮带以及旋转的托辊保持一定的距离。
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(四)要注意了望皮带两侧边坡及上部情况,预防滚块滑落伤人。 七、其它他注意事项
(一)每一个入坑的工作人员都必须熟悉本矿规定的各种信号并爱护信号设备,听从信号指挥。
(二)熟悉并爱护矿山安全标志。 (三)爱护机电设备。
(四)当发生事故时,要听从指挥,履行自己应急救援的权利和义务。
第二节 爆破事故防治
爆破工作是把矿岩从整体中剥落开来,并按工程要求爆破成一定的爆堆,破碎成一定的块度,为随后的采、装、运工作创造条件。爆破工作直接关系着作业人员、采矿设备和周围建构筑物的安全,影响露天边坡或地下采空区的稳定。
一、爆破基础知识
(一)工程爆破的要求、目的:
1、按设计要求爆落破碎岩石,既不超挖,也不欠挖,(块度、控制线、飞石距离、地震效应);合适的爆堆,爆破后块大小均匀,有利于采装,无根底、岩墙,后冲完整;
2、爆破块度均匀,大块率低,减少二次爆破工作量,降低成本; 3、爆堆集中,提高铲装效率;
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4、保证作业安全,减少地震波、有害气体的危害。 (二)爆破基础理论:
1、爆破:是将一定的数量的炸药装进炮孔中,通过起爆器材起爆后,炸药在瞬间形成高温、高压、高速膨胀的气体,这种爆轰产物作用于周围矿岩在一定范围内致使矿岩破碎的现象称为爆破。
2、炸药的爆炸:当炸药受到足够大的外能作用时,会发生猛烈的化学反应,该反应以一种爆轰波形式高速传播。
3、根据爆炸产生的原因及特征,爆炸现象分三类:
(1)物理爆炸:爆炸前后物质的性质及化学成份没有改变,如:轮胎、锅炉、高压气瓶;
(2)化学爆炸:发生急速的化学反应,生成高温、高压产物,如:炸药、沼气等;
(3)核爆炸:某些物质原子核发生裂变回聚变连续反映时,瞬间放出巨大能量,如原子弹。
4、炸药爆炸时应具备三个同时并存相辅相成的
条件:
(1)反应过程大量放热; (2)反应过程极快; (3)生成大量气体。
5、炸药化学变化的基本形式:热分解-----燃烧-----爆炸。 热分解:炸药受高温,或者在常温下,宜分解产生CO、NO等气体。
※
因此储存炸药时,不宜过密,加强通风。
74
※ 此阶段不控制,很快进入燃烧阶段。
燃烧:生产的气体或热量不能及时排出,引起燃烧,若进一步的话,进
入下一阶段-----爆炸。
※ 因此炸药燃烧时,不能用土覆盖。
上述三种形式不时互相独立的,在一定条件下,可以相互转化。
6、炸药的起爆:
炸药在外能作用下发生爆炸的过程,称为炸药的起爆,使炸药起爆所需的外能叫起爆能。 (1)热能:
火雷管:导火索的火焰; 电雷管:电桥丝通电灼热。 (2)机械能:
(3)爆炸能:起爆药包-----钝感炸药;还有光能、粒子轰击等。
7、炸药的感度:在外界作用影响下发生爆炸的难易程度(敏感度)。感度高低,通常以起爆炸药所需的最小外界能量来表示,所需能量越小,感度越高;分冲击感度、热感度、机械感度、爆轰感度等。 8、炸药爆炸参数:
(1)爆热:是指1㎏炸药在定容条件下爆炸放出的热量,常用工业炸药3000—6000KJ/㎏。
(2)爆温:炸药爆炸瞬间所放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度称为爆温,工业炸药一般为2000-4500℃以上。
(3)爆压:在发生爆炸反应的瞬间,高温气体在未向外膨胀以前,对周
75
围介质造成的最大压力叫爆压。
(4)爆炸功:炸药爆炸时,整个爆炸过程中的爆炸做功能力。
※实际爆破中,有效功只有5%-15%,有热损失、岩石塑性变形热量的损失,抛掷岩石能量的损失等等。
9、
炸药爆炸性能有:
(1)爆力(威力):即炸药爆炸时做
功的能力(对介质内部产生的整体压缩、破坏和抛移能力)。
(2)猛度:爆炸瞬间,爆炸产生直接
对与之接触的局部介质的破坏程度。
(3)爆速:爆轰波在沿炸药内的传播
速度。
(4)聚能效应:某种特定的装药形状(锥
形孔、凹穴)可使炸药能量在空间上重新分配,大大加强某一方向的局部破坏作用,称聚能效应。
(三)、炸药的性能及其成份:
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1、分类:
按用途分:起爆药:黑火药;
猛炸药:黑索金、泰安; 火药:硝酸钾、硫黄、木碳;
烟火剂:礼花弹(硝酸盐、氯酸盐、可燃剂有镁、铝等);
按组成成份分:单质炸药:TNT、黑索金、泰安等;
混合炸药:铵油炸药、乳化炸药等; 特殊炸药:燃烧剂和静态破裂剂等。
2、混合炸药 (1)铵油炸药
特点:50年代发展起来,原料来源丰富,加工简单,易存储,成本低。 成份:NH3NO3(硝酸铵)94—95%;柴油5—6%;木粉。 (2)铵梯炸药
特点:成本高,少用,可做起爆弹,威力大,易结块。 成份:NH3NO3(硝酸铵)82%;TNT 14%左右;木粉:4%。 (3)浆状炸药
特点:适宜坚硬涌水露天爆破中,成本低,适用量大。 成份:氧化剂:NH3NO3、NaNO3的混合体;
水溶剂:水10%已饱和了吸水性; 敏化剂:TNT、铝粉等增加感度; 胶凝剂:植物胶;
由于加入水:优点:增加了炸药的可塑性;增加了炸药的连续性。
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缺点:钝感的物质,感度大大降低。 优点:(a)密度高,1.4—1.55g/cm3; (b)威力大,是铵油的1.5-2.5倍; (c)抗水性强; (d)装药、操作方便。 缺点:(a)成本高于铵油;
(b)起爆钝感。
(4)乳化炸药:
成份:氧化剂、敏化剂、可燃剂、油包水型乳化剂。 (5)煤矿许用炸药:加入消焰剂:食盐(NaCI)、CaF等 3、起爆器材: (1)雷管:
分类:火雷管(淘汰);
电雷管—瞬发、延期; 非电雷管—瞬发、毫秒延期。
(2)导爆索(导爆线) 药芯:猛炸药,一般为黑索; 特点:价格低;性能好,易于连接; 参数:装药量:12—14g/m;外径:6.2mm; 每卷:50m±0.5m;爆速:6500m/s左右。 (3)导爆管: 中间装有药芯:黑索金或奥托金; 传递:爆轰波;
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装药量:16—20 mg/m; 爆速:1650m/s左右。 (四)起爆方法
一般矿用炸药的敏感度比较低,必须由起爆器材引爆才能起爆。炸药起爆方法分为火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法、非电导爆管起爆法和联合法。
1.火雷管起爆法
火雷管起爆法是利用点燃导火索产生的火焰使火雷管起爆,并通过火雷管引起药包爆轰。火雷管起爆的操作顺序为:
(1)起爆雷管的加工
装配起爆雷管前必须检查雷管的质量。严禁使用管件压扁、破损、锈蚀、加强帽歪斜的雷管。雷管内有杂物时,严禁用工具掏和嘴吹,只准用手指轻轻弹出杂物,弹不出杂物的雷管,禁止使用。选择了合格的雷管后,将导火索有垂面的一端轻轻插入雷管,不得旋转摩擦。金属壳雷管应用安全紧口钳夹紧,纸壳雷管应采用胶布捆扎紧口或附加金属箍圈后紧口。此项工作必须在专门的房间进行。
(2)起爆药包的加工
加工起爆药包应在爆破作业面附近的安全地点进行,加工数量不应超过当班爆破作业所需用量。加工时,用木质或竹锥子在炸药包中心扎一个雷管大小的孔,孔深能将雷管全部插入,不得露出药包,插入雷管后,用细绳或胶布将雷管固紧。
(3)点火
点燃导火索的常用方法有导火索、点火棒、点火筒等。连续点燃多根导火
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索时必须遵守下列规定:多人点火时应指定其中一个人负责协调点火和安全;一人连续点火的根数,地下爆破不得超过5根(组),露天爆破不得超过10根(组),导火索长度不得小于1.2米;露天爆破必须先点燃信号管,井下爆破必须先点燃计时导火索,信号管和计时导火索的长度不得超过该次被点导火索最短长度的1/3;严禁用火柴、烟头和灯火点火,严禁脚踏和挤压已点燃的导火索,点火前必须用快刀将导火索切掉5cm,严禁边点火边切导火索。当一次点燃多根导火索时,必须采用一次点火。
2.电雷管起爆法 (1)电雷管
按爆炸作用的时间分类,电雷管有即发、秒差和微差三种;按用途分有普通、抗杂散电流、耐静电、深水电雷管等;按爆炸威力分有6号、8号电雷管等。
(2)电力起爆法
电力起爆法是指利用电雷管通电后产生的爆炸能去引爆炸药的方法。电力起爆电源有干电池、蓄电池、起爆器、移动式发电机、照明线路和动力电源等。常用的电爆网络有串联、并联、并串联并串并联四种形式。
(3)使用电雷管起爆时必须注意的安全事项
1)在使用前必须逐个检查,电雷管电阻误差不能超出允许范围。用于同一爆破网路的电雷管应为同厂同型号产品。
2)爆破作业场地的杂散电流值大于30mA时,禁止采用普通电雷管,应改用抗杂散电流雷管或改用非电起爆法起爆。
3)爆破主线与起爆电流或起爆器连接之前,必须预测全线路的总电阻值,
80
总电阻值与实际计算值应符合(允许误差±5%),若不符合,要查明原因,改正后再连接。
4)硐室大爆破时,装起爆体前应撤出各个硐室的电源。 3.导爆索起爆法
导爆索起爆法是用雷管引爆导爆索,然后由导爆索的爆轰引爆起爆药包的方法。这种方法可以避免由杂散电流和静电引起的爆破事故。
(1)导爆索
导爆索是以猛炸药为索芯,以棉、麻、纤维等为被覆材料,能够传递爆轰波的索状起爆器材。导爆索敏感度比较低,但威力较大。它经雷管起爆后可引爆其他炸药。
(2)继爆管
继爆管是专门与导爆索配合使用的延期起爆器材。借助于继爆管的微差延期作用与导爆索一起实现微差爆破,继爆管分为单向继爆管和双向继爆管,前者只向一个方向传爆,切不可首尾颠倒连接,否则拒爆,后者则不受连结方向的影响。
(3)导爆索起爆网路的连接
导爆索起爆网路连接有串联、并联和分段联等形式。网路中连接继爆管可实现单排孔或多排孔的孔间微差和排间微差爆破。
1)导爆索的连接方法。导爆索的连接方法有搭接法、水手结接法、T字形结接法和三角形接法等。连接时,支线应顺主线传爆方向,夹角不大于90°,连接长度不小于15cm;起爆导爆索的雷管的集中穴应朝导爆索传爆方向,并用胶布绑紧。
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2)导爆索与药包的连接(如图4-1所示)。如图4-1a所示用于普通药卷爆破,如图4-1b所示用于大药包或药室大爆破,如图4-1c所示是光面爆破采用的间隔装药。
图4-1 导爆索与药包连接
1-炮泥;2-导爆索;3-药包;4-细绳;5-炮泥
3)导爆索网路的连接方法。常用实施成组药包起爆的网路连接方法(如图4-2所示)。
图4-2 导爆索网路的连接方法
(a)串联;(b)并联;(c)簇联;(d)双向分.并联 1-雷管;2-主干索;3-支索;4-引索;5-炮眼;6-继爆管
4.非电导爆管系统起爆法
非电导爆管起爆系统由击发、传爆、起爆和连接元件组成。 (1)非电导爆管起爆网路的连接
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塑料导爆管通过连接元件组成起爆网路,连接方法用胶布捆扎,橡皮筋捆扎,塑料连接块和导爆四通连接。爆破网路的基本形成有簇联法、串联法、并联法和加强复式网路(如图4—3所示)。
图4—3 导爆管起爆系统爆破网路连接方式 (a)簇联;(b)串联;(c)复式连接;(d)并串联
1-击发装置;2-导爆管;3-连结块;4-炮孔
(2)导爆管的起爆网路连接中应注意的几个问题
1)传导管的雷管与簇联的导爆管连接必须是反方向,否则发生拒爆事故。 2)连接块的连接点要用碎碴或泥覆盖,以免雷管残片横向飞散损坏其周围的导爆管。
3)露天爆破需设人工掩体时,掩体应设在冲击波危险范围之外,其结构必须坚固严密,位置和方向应能防止飞石和炮烟的危害。通往人工掩体的道路不得有任何障碍物。
4)在同一地区同时进行露天和地下开采,或在露天采场附近地下有排水或运输巷道时,每次进行露天(或地下)硐室,深孔大爆破的单位都应提前向有关单位发出通知,说明爆破时间、地点、方法、规模、危险范围和采取的安全措施。
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5)露天爆破后,须经安全人员认真检查工作面安全情况。
6)塑料导爆管传递冲击波的速度为1750~1950m/s,在使用时要注意除雷管段数的时间外,还应加上导爆管每米长度的延迟时间。
7)爆破前要对起爆器材进行检验,防止因器材问题而发生爆破事故,并在起爆前对网路要精心检查,防止连接错误。
8)除前述几种起爆方法外,在较大规模爆破时,为了保证爆破工作的安全可靠,避免发生拒爆事故,一般同时采用两套起爆网路,即复式起爆法。较常使用的复式起爆法有两种形式,一是用一套电雷管起爆网路和一套导爆索起爆网路;另一种是用一套电雷管起爆网路和一套非电导爆管起爆网路。
二、露天爆破技术
爆破技术:
简单爆破---爆破优化设计
分过程:从爆破材料选取开始
炸药选用
参数选择
爆破评价
爆破成果分析、成本核算
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爆破设计说明书: 内容:1、爆破作业地点; 2、爆破量、爆破时间; 3、简单地址构造;
4、参数选择:a×b ,q(单耗)等; 5、装药量(精确到每孔); 6、成本分析; 7、领导签字、归档。 (一)露天浅孔爆破:
1、条件:是指炮孔直径小(一般为<50mm)
孔较浅(≤5m) 2、适于:小型矿井
3、优点:
A、机动性能好,适用范围广; B、凿岩工具简单; C、准备工作量少;
D、与硐室爆破比,装药量较少。 4、参数选择: (1)最小抵抗线: W最小=(0.35—1.0)H
H----台阶高
※过大:不利于克服抵抗,大块增多,残留根底,甚至出现岩墙;过小:
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造成碎石飞散,爆破量减少。
(2)超深:
L=(0.1—1.2)H
(3)孔距:当然与起爆方法,排数有关,一般为: 孔距:a=(1.2—1.4)W最小 排距:b=W最小 (4)炸药量: Q=q×W最小
式中:q------炸药单耗(㎏/m3) 二、二次爆破:
1、任务:处理一次爆破后产生的不合格大块(根据破碎机下料口尺寸)和残留的根底,
2、常用方法: (1)炮烟爆破法:
岩石厚度≤1米,眼深为厚度的1/3 岩石厚度1--2米,眼深为厚度的1/2 装药量≤1/2孔深 (2)覆土爆破法:
缺点:用药量大,震动大,安全性差 (3)浅孔液压 (4)药壶爆破法
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三、深孔爆破法:
孔深一般为5米以上,孔径75-300mm 特点:爆破量大
多排孔微差爆破效果好; 爆堆均匀,有利于采装作业; 爆破作业安全。 1、参数选择: (1)炮孔直径D
取决于:台阶高度、岩石的坚固性、穿孔机类型、生产能力、开采方法,一般为150—200mm间。
(2)底盘抵抗线:Wd
Wd=(0.6-0.8)×h
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(3)孔距a a=m×Wd
式中m为炮孔密集系数在3—4间 (4)排距b
b=(0.8—0.9)×a (5)超深h0
作用:克服底部抵抗 H0=(0.12---0.3) ×h h=(0.5—0.35)× Wd (6)炸药单耗:q(单位: ㎏/m3)
选取要根据岩石硬度决定,参考经验 F(硬度) q 8----------0.53 10---------0.56 12---------0.60 (7)装药量:
Q=K×a×b×(h+h0)×q K微差爆破时为1.1—1.3 2.装药方法(图3-8)
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图3-8 装药方法 (a)集中装药;(b)分段装药
通常采用集中装药和分段装药。其选择取决于在一个钻孔内垂直方向岩性变化的程度。
四、特殊爆破了解: 1、预裂爆破:
预先拉开一条缝,使爆轰波过早释放
适用:靠帮爆破时,爆破附近有永久性建筑物或不可移动的设施。 2、光面爆破(井下巷道) 3、室内爆破 4、高楼爆破 5、水压爆破
6、控制爆破(专业学习)
※以控制爆破震动、飞石、空气冲击波和噪声为特征的拆除控制爆破,其设计原理是对单个药包和总体爆破规模的控制。
对药包能量的控制,实际上是确定合理的单位用药量,按照分散装药和正确布控药包,使炸药能量充分破碎介质,并且没有多余的能量抛掷大块。
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设计原理:
1、最小抵抗线原理:
将爆破介质抛掷的主导方向是最小抵抗线方向这一原理,称最小抵抗线原理;
※根据炮孔方向、深度、布药的位置与起爆顺序,在特定爆破条件下可确定。
2、分散装药的微分原理:
当爆破拆除某一建筑物时,其爆破所需总药量是以其分散的形式装入多个炮孔中的,形成多点分散的布药形式,以便在爆破时采取分段延时起爆,使炸药能量释放的时空分开,从而减少爆破危害、破坏范围、爆破效果的目的。
说明:※集中装药、分散装药均可达到一定爆破效果和拆除目的,但是两者所产生的后果截然不同,集中装药会引起强烈震动、空气冲击波、噪声、飞石,这在城市拆除爆破所不允许的。
3、装药量适当等能原理:
即根据爆破的对象、条件和要求,优选各种爆破参数(孔径、孔深、孔距、排距和单耗)
选用合适的炸药品种,合理的装药结构和起爆方式,以其使每个炮孔所装的炸药在其爆炸时所释放的能量与破碎该孔周围介质所需的最低能量相等。
也就是说,这种情况下只产生一定的裂缝,或就地松动破碎,最多是就地抛掷而无过多能量造成爆破危害,这就是等能原理。
4、建筑(构筑)的失稳原理:
认真分析和研究建筑物的受力状态、载荷分布和实际承载能力的基础上,
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利用控制爆破将承重结构的某些关键部位松动。使之失去承载能力,同时破坏结构的刚度则建筑物在整体失去稳定的情况下,在其自重作用下原地坍塌或定向倾倒,这一原理称建筑(构筑)的失稳原理。
5、传压介质的缓冲原理:
拆除控制爆破如能选择适宜的传压介质以及炸药品种和合理的装药结构,便可降低爆洪波峰值压力对介质的冲击作用,并可延长炮孔内压力的作用时间,从而使爆破能量得到合理的分配和利用,这一原理称为缓冲原理。
大量实践证明,如采用与介质相匹配的炸药、不耦合装药、分段装药、空腔装药、条形装药结构及水压爆破,可达到上述目的。
※目的:“碎而不抛”—应按松动爆破装药量计算 三、爆破作业事故
根据国内外矿山工伤事故统计分析,爆破事故在矿山伤亡事故中所占的比重较大。归纳起来主要有以下几个方面:
(1)、炮烟中毒和爆破后过早地进入工作面、导火索质量不好、点火方法不符合要求、盲炮处理不当以及违章打残眼等,它占爆破事故总数的70~80%,是矿山爆破事故发生的主要原因;
(2)、非爆破工作业、爆破工违反操作规程; (3)、警戒不严、信号不明、安全距离不够; (4)、炸药、雷管处理不当; (5)其他。
(一)爆破事故常见种类: (1)炸药贮存保管中造成的事故;
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※要求贮存通风处,不能集中 ※炸药库存储量规定:
炸药不得超过矿3个月的用量; 起爆器材不得超过矿半年的用量。
(2)炸药燃烧中毒事故;放出大量毒气。 (3)点炮迟缓和导火线质量不良造成事故; (4)盲炮处理不当造成事故;
例、湖北某矿井下车间5级爆破工陈×,在井下-120M水平处理盲炮时,未按规程规定,打残眼引起爆炸,陈×当场炸死,并炸伤附近两名工人, 原因分析: A、违章作业;
B、处理盲炮方法不当;
C、处理盲炮未采取安全措施,周围不得有人。
(5)爆破后过早进入现场和看回火引起事故
例、7月5日湖北某矿井下大爆破作业后,作业人员为赶任务,未等炮烟排除完进入爆区,导致一起6人炮烟中毒事故,经抢救1人死亡,5人被治愈。 原因分析: A、安全意识差;
B、违反爆破安全操作规程; C、规章制度执行不严。
※规程规定:爆破后15min后方可进入炮区
特别是无通风、无局扇通风的需延长时间。
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(6)因不了解炸药性能而造成的事故; 如:黑火药受摩擦、雷管受挤压 导爆线受砸、搓揉硝化甘油炸药
例一、2003年6月7日,河南某矿爆破工贺××,男,32岁,从事爆破作业5年,在领用30发火雷管由火药库至爆破作业点的途中,骑摩托车不慎摔倒,上衣口袋中的火雷管随之受挤压引爆,贺××上半身随一声巨响消失。 原因:A、违反操作规程; B、安全意识差。
例二、2004年3月18日,辽宁鞍山某大型铁矿进行中爆破作业时,台阶高15米,外线连接时,下部台阶需导爆线,于是上部台阶爆破工王×随手将一卷50M导爆线抛下,导爆线落地后恰碰较坚硬的岩石后随之爆炸,致使下部台阶连接的3名岗位工当场死亡。 原因分析:
A、不了解炸药的性能; B、严重违反操作规程; C、熟练性违章; (7)爆破时警戒不严造成事故; 设立不够,责任心不强
例、2000年10月20日,四川某萤石矿进行硐室爆破时,信号炮已响(距主爆破起爆还有一半时间,即3.5分钟),此时一辆金杯客货车从南向北驶来,而负责警戒人员拦截未成(司机误认为搭乘车),车辆很快进入离硐室最近点,随之硐室起爆,爆轰波将车掀翻,抛到距爆破点110米外,车上4人(其中7
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岁儿童1名)全部炸死。 原因分析:
A、警戒不够,(不设旗不设标志) B、严重违反操作规程;
(8)起爆体加工过程事故:
2009年6月12日,阿蒙富源矿业下属石料场在加工起爆体过程中,突然发生爆炸,4人当场死亡。 (9)早爆、晚爆事故;
A、导火索密度改变,燃烧时间随之变化; (导火索正常燃烧速度:125ms/m) B、在硫化矿床内,使用硝铵类炸药出现早爆)
C、雷雨天用电雷管进行爆破,天空对地放电引爆电雷管; ※雷电电流2000mA,
※瞬间把雷击区空气加热到2000℃,空气受热膨胀,以波的形式传爆—引爆所有雷管; D、井下杂散电流
(10)相向掘进巷道时的爆破事故;
一端爆破,一端掘进,爆破后打穿岩石面,砸伤另一端工作人员, ※规程规定:相向掘进工作面相隔15 米时,贯通只能单头作业 (11)其它爆破作业事故: A、搬运过程发生爆炸:
2008年10月15日,张家口市蔚县白草乡临西煤矿发生炸药爆炸事故,
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造成3人死亡,2人受伤。据张家口市安监部门工作人员介绍,发生爆炸的煤矿属于蔚县白草乡乡镇煤矿,爆炸大约发生在15日13时零几分,工人们在搬动炸药的过程中发生了爆炸事故,目前掌握的伤亡数据是3人死亡、2人受伤。 原因:雷管与炸药同时搬运,严重违章。
B、殉爆事故:(主药包爆炸引起与其相邻药包爆炸的现象)。 (二)、露天爆破作业的一般安全要求:
露天爆破作用必须严格遵守《爆破安全规程》,使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材。凡从事爆破工作的人员,都必须经过培训,考试合格并持有合格证。爆破作业必须按爆破设计书或爆破说明书进行。禁止进行爆破器材加工和爆破作业人员穿化纤衣服。
在大雾天、黄昏和夜晚,禁止进行地面爆破。需在夜间进行时,必须采取有效的安全措施,并经主管部门批准。遇雷雨时应停止爆破作业,并迅速撤离危险区。
当露天爆破作业地点有边坡滑落危险、有涌水或炮眼温度异常、危及设备或建筑物安全而无有效防护措施等情况时,禁止进行爆破作业。
露天爆破应在危险区的边界设立岗哨,使所有通路处于监视之下。每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内。爆破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和看到。确认爆破地点安全,才准恢复作业。
在爆破危险区域内有两个以上的单位进行露天作业时,必须统一指挥。雷雨季节宜采用非电起爆法。同一区段的二次爆破,应采用一次点火或远距离起爆。
露天裸露药包爆破时,必须保证先爆的药包不致破坏其他药包,如不能达
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到此要求,则只准用齐发起爆。禁止用石块覆盖药包。
露天浅眼爆破时,采用导火索起爆或分段电雷管起爆,炮孔间距应保证其中一个炮孔爆破时不致破坏相邻的炮孔;采用导火索点火起爆,应不少于两人进行点火作业;如无盲炮,从最后一响算起,经5分钟后才准进入爆破地点检查,若不能确认有无盲炮,应经15分钟后才能进入爆区检查。
深孔爆破时,应有爆破技术人员在现场进行技术指导和监督;深孔周围(半径0.5m范围内)的碎石、杂物应清除干净;深孔爆破必须采用电力、导爆索或导爆管起爆法;填塞时,不得将电雷管脚线、导爆索或导爆管拉得过紧;在特殊条件下,必须采取措施,方准边打眼边装药,且只准采用导爆索起爆;禁止用炮棍撞击阻塞在深孔内的起爆药包。
露天硐室大爆破时,必须有经审批的爆破设计、施工组织和安全措施;硐室大爆破所用的爆破器材,必须进行复查检验,并进行爆破网路的预爆模拟试验;施工中,必须经常检查巷、硐室的顶帮围岩情况及支护的稳固程度;硐室的装药作业应由爆破员带领经过培训合格的持证人员进行,装起爆体的作业只准由爆破员进行;硐室装药,必须使用36V以下的低压电源照明,照明线路必须绝缘良好,照明灯应设保护网,灯泡与炸药堆之间的水平距离不得小于2m。装药人员离开硐室时,应将照明电源切断。往硐室中装带有电雷管的起爆药包,只准使用矿用蓄电池灯或安全手电筒照明,并且必须切断一切电源,拆除一切金属导体。硐室大爆破,必须采用复式起爆网路,装药连线时,禁止无关人员进入爆破现场;爆破后,至少经过15分钟方准进入爆区检查,严防炮烟中毒。
用药壶和蛇穴爆破时,在深孔扩壶中,禁止向孔内投掷起爆药包,孔深超过5m时,禁止使用导火索起爆;扩药壶时,孔口的碎石杂物必须清除干净;
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进行扩壶爆破,用硝铵类炸药时,每次爆破后,应经15分钟才能重新装药,两个以上的蛇穴爆破,禁止使用导火索起爆。
三、爆破事故预防
爆破安全警戒的规定:(1)必须有安全警戒负责人,并向爆破区周围派出警戒人员;(2)警戒哨与爆破工之间应实行“三联系制”;(3)因爆破发生中断事故时,应立即报告矿调度室,采取措施后方可解除警戒。
爆破员的职责:(1)保管所领取的爆破器材,不得遗失或转交他人,不准擅自销毁和挪作他用;(2)按照爆破指令单和爆破设计规定进行爆破作业;(3)严格遵守爆破安全规程和安全操作规则;(4)爆破后检查工作面发现盲炮或其他不安全因素应及时上报或处理;(5)爆破结束后,将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。
(一)、爆破安全距离
爆破时,必然产生爆破地震、空气冲击波、碎石飞散及有毒气体,会危及爆区周围的人员、设备、建筑物及井巷等的安全。因此,进行爆破时,必须确定爆破危害范围,指定安全距离,从而设置警戒或其他安全防护措施。
爆破危害主要考虑爆破地震效应危害、空气冲击波的危害、个别碎石飞散的危害和爆破有毒气体的危害,爆破安全距离按各种爆
破效应分别计算,最后取最大值。
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1、爆破地震安全距离
爆破产生的地震波一般对人员无较大的影响,但对建筑物、井巷及露天边坡却有破坏作用。爆破地震强度主要与炸药量、爆源距离、岩石特性、爆破条件和方法以及地质地形条件有关。为了减小爆破地震对露天边坡和井巷顶帮的破坏作用,主要采用控制炸药量和控制爆破技术,如采用微差爆破、光面爆破、预裂爆破、缓冲爆破,调整爆破参数,掘防震沟。
2、空气冲击波安全距离
空气冲击波会形成很大的噪声,对人员及建筑物都有危害。露天爆破空气冲击波会将附近房屋的玻璃震破。露天裸露爆破时,一次爆破的炸药量不得超过20kg。设置避炮掩体要考虑空气冲击波对掩体内人员的影响。
药包爆破作用指数n<3的爆破作业,对人和其他被保护对象的防护,应首先核定个别飞散物和地震安全距离。当需要考虑对空气冲击波的防护时,其安全距离由设计确定。
为了防止空气冲击波,可采取减少炸药量、提高炸药能量的利用率、提高堵塞质量、设法加快空气冲击波衰减等手段。
3、爆破飞石安全距离
露天爆破时,如果爆破参数和施工质量不符合要求,有些岩石块会飞散很远,危及周围人员、牲畜和建筑物。个别飞石的飞散距离与爆破参数、堵塞质量、岩石性质、地形条件和地质构造以及气象条件有关。
因此,在爆破工程中,必须从安全角度确定碎石飞扬的危险范围。通常,个别飞石对人员的安全距离不得小于表4-1的规定。
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表4-1 爆破(抛掷爆破除外)时个别飞石对人员的安全距离
爆破类型和方法 1 裸露药包爆破个别飞石的最小安全距离(m) 400 破碎大块岩石 2 浅眼爆破法破300 碎大块岩石 3 浅眼爆破 台阶工作面时不小于300) 4 浅眼药壶爆破 5 蛇穴爆破 6 深孔药壶爆破 7 浅眼眼底扩壶 8 硐室爆破 9 深孔爆破 300 300 按设计,但不小于300 50 按设计,但不小于300 按设计,但不小于200 200(复杂地形条件下或未形成注:沿山坡爆破时,下坡方向的飞石安全距离应增加50%,同时起爆或毫秒延期起爆的裸露爆破装药量(包括同时使用的导爆索装药量),应不超过20kg。
各类机电设备距爆破区外端的安全距离应符合《煤矿安全规程》第五百六十七条之规定。
飞石防护措施:1.严格执行爆破安全规程;2.保证穿孔质量;3.严格爆破
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设计;4.保证填塞质量;5.二次爆破中尽量少用裸露爆破法;6.采用防护器材控制和减少飞石;7.设置避爆棚。
二、炸药爆炸时的有毒气体
简单有效的方法是,在自然通风不畅的情况下,加强人工通风措施。 三、早爆事故预防及盲炮处理 (一)早爆事故的预防
早爆事故是指在爆破工作中,因受某些外界特殊能源作用造成雷管炸药的早爆。早爆事故危害严重,必须加以足够重视。
1.产生早爆事故的主要原因 1)矿井内杂散电流引爆电雷管;
2)压气装药时所产生的静电引爆电雷管; 3)雷电危害;
4)硫化矿内,硝铵炸药的自爆。 2.杂散电流及其预防
1)杂散电流的来源及分布情况
杂散电流是指存在于预设的电爆网路之外的电流,其主要来源: A电气牵引网路流经金属物或大地返回变电所的电流; B动力和照明交流电路的漏电; C大地自然电流;
D雷电和电磁幅射的感应电流等。
任何两物体(铁轨、风管、水管、矿岩等)间均存在杂散电流,当电雷管的脚线或电爆网路接触不同两物体时,就有电流流入雷管或电爆网路,从而有
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可能引起电雷管的爆炸。因此,爆破前必须检查杂散电流的大小,当杂散电流大于50mA时,必须采取可靠的安全措施。
2)预防杂散电流的措施
A减少杂散电流,降低牵引网路的电阻,防止漏电; B撤出爆破区的金属物体,如铁轨、风管、水管等;
C严格敷设和管理电爆网路,或采用抗杂散电流的电爆网路; D采用抗杂散电流电雷管等; E采用非电起爆。 3.静电及其预防
采用装药车或装药器装药时,炸药沿输送管运动,由于相互间摩擦而产生静电,当电雷管的脚线与带电的药流或输送管接触时,静电荷有可能在脚线上集聚达到一定值而产生火花放电,引爆电雷管,造成早爆事故。
预防静电的措施:
1)保证装药车或装药器具有良好的接地装置;
2)输送管用导电性良好的材料制作,如采用半导电塑料软管; 3)采用导爆索起爆,或孔口起爆,并在连线前将脚线短路; 4)采用抗静电电雷管; 5)采用非电起爆系统。 4.雷电及其预防
为了预防雷电引起爆破器材意外爆炸,在炸药厂或炸药库应设置可靠的避雷装置。在露天爆破遇有雷雨时,应将电爆网路短路,人员撤离危险区。大规模爆破时,最好避开雷雨季节。
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(二)盲炮的预防和处理
在爆破工作中,由于各种原因造成起爆药包(雷管或导爆索)瞎火拒爆和炸药未爆的现象叫做盲炮。爆破中发生盲炮如未及时发现或处理不当,潜在危险极大。往往因误触盲炮、打残眼或摩擦震动等引起盲炮爆破,以致造成重大伤亡事故。
1.预防盲炮的措施
产生盲炮的主要原因有:1)是雷管、导火索和导爆索本身在制造和保管上的缺陷,如电雷管桥丝裂断或与导火索接触不良;导火索断药或燃速不均;雷管、导火索和导爆索受潮;导火索和导爆索浸油渗入药芯等等。2)是操作工艺上的问题,如电雷管个别脚线未挂在母线上,折断脚线;点炮造成漏点、带炮或点火次序错误;爆破网路短路、接地或连接错误;导火索与雷管连接不紧等。3)是起爆器材威力不够等。
预防盲炮的措施主要有:
1)改善爆破器材的保管。包括防止雷管、导火索和导爆索受潮;发放前严格检验爆破材料,对质量不合格的应予及时处理;发放时对电雷管是否是同厂同批生产应予检查;在一条线路上使用的电雷管,其电阻差不应大于0.2Ω;对不同燃速的导火索要分批使用。
2)改善爆破网路质量及连结方法,包括网路的测定或敷设质量的检查。 3)改善操作技术。包括对火雷管保证导火索紧密连结,避免导火索与雷管、雷管与药包脱离;对电雷管要避免漏接、错接和防止折断脚线;经常检查开关、插销和线路接头;导爆索网路要注意接法正确,加强网路的维护工作。在有水的工作面装药时,应采取可靠的防水措施,避免爆破器材受潮。
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2.盲炮的处理
发现盲炮要及时处理。处理方法要确保安全,力求简单、有效。不能及时处理的盲炮,应在附近设有明显标志,并采取相应措施。处理盲炮时,禁止无关人员在附近做其他工作。盲炮处理后,要检查和清理残余未爆的爆破器材,确认安全后,方可撤去警戒标志,进行施工作业。
除裸露药包和一些很浅的炮孔可以用表面爆破外,目前,通常采用以下几种方法处理盲炮和残炮:
1)重新起爆法
经检查,盲炮中雷管未爆、线路完好时,可以重新连线起爆。重新起爆时应检查药包最小抵抗线是否改变,并采取相应的安全措施。重新起爆法适用于漏连、错连、断线等产生的盲炮。
2)诱爆法
利用竹制或有色金属制的掏勺,小心地将炮泥掏出,装起爆药包爆破。如果是硐室爆破,需要从导硐内清除堵塞物,然后小心地取出起爆体,再妥善处理炸药。还可采用聚能穴药包诱爆盲炮,聚能穴药包爆炸以引爆盲炮里的雷管和炸药。
3)打平行眼装药爆破法
在距浅孔盲炮0.3~0.5m处,再打一平行炮孔装药爆破。露天深孔盲炮,在距不小于10倍的炮孔直径处,打平行炮孔装药起爆。
4)用水冲洗法
如炮孔中为粉状硝铵类炸药,而堵塞物又松散,可用低压水冲洗,使炮泥和炸药稀释,再妥善取出雷管。也可用高压水或高压风水管冲洗,此法必须远
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距离操作并设置警戒。
三、爆破器材的运输、贮存与销毁 (一)爆破器材的运输 1.运输爆破器材的一般规定
运输爆破器材必须有押运人员,矿外运输要有武装警卫人员护送,除车上人员外,其他人员不得搭乘此车。
运输爆破器材的车辆,出车前应仔细检查车况,清除车内的一切杂物。装有爆破器材的车辆,在行驶中必须用帆布覆盖,并设明显的“危险”标志。禁止翻斗车、自卸车、拖车等车辆运输爆破器材。
矿外运输爆破器材的路线,必须经公安部门同意。如果必须在晚间运输,要有足够的照明。运输爆破器材的车辆不许在人多的地方、交叉口和桥上(下)停留。
运输硝化甘油类炸药或雷管等敏感度高的爆破器材,车厢的底部应铺软垫。
装卸爆破器材要有专人负责在场进行监督,并设置警卫,禁止无关人员在场;装卸时严禁摩擦、撞击、抛掷、拖拉和翻转炸药箱;严禁雷管与炸药在同一地点同时装卸;装卸爆破器材时严禁吸烟和携带火种;硝化甘油炸药或雷管的装运量,不准超过运输工具额定载重量的2/3,其他爆炸材料的装运量不准超过运输工具的额定载重量。
爆破器材的装载高度不准超过车厢边缘,雷管或硝化甘油类炸药的装载高度不得超过两层。分层装爆破器材时,不准站在下层堆(袋)上去装上一层。遇雷雨或暴风雨时,禁止装卸爆破器材。
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胶质炸药与其他炸药,雷管与炸药、导火索不得同车运输。爆破器材和其他易燃易爆物品不得同车运输。
2.矿区内和坑内铁路运输爆破器材的规定
运输爆破器材的列车前后应设有“危险”的标志。装有爆破器材的车厢严禁溜放;车厢的停车线路与其他线路隔开;通往该线路的转辙器应锁住,车辆必须楔牢,其前后50m处设危险标志。装有爆破器材的车厢与机车之间要用空车隔开,以防止机车的火星、电弧引起爆破器材的燃烧、爆炸。炸药车厢与雷管车厢用空车隔开,电机车运雷管时,应采取可靠的绝缘措施。
3.汽车运输爆破器材的规定
汽车运输爆破器材,出车前应认真检查车辆,并在出车单上注明:“该车检查合格,准许用于运输爆破器材”,并选择具有安全驾驶经验的司机驾驶。行驶中,应保持中速行驶,在能见度良好时不超过40km/h;在扬尘、起雾、暴风雪等能见度低时时速减半。在平坦的道路上行驶时,两辆汽车的距离不小于50m;上山或下山时不小于300m。
4.人工搬运爆破器材的规定
人工搬运爆破器材,必须将雷管和炸药分装在两个专用背包(木箱)内,严禁将雷管装在衣袋里。领到爆破器材后,应直接运送到爆破地点,禁止乱丢乱放。不得提前班次领取爆破器材,不得携带爆破器材在人群聚集的地方停留。
夜间人工搬运爆破器材时,应随身携带好矿用蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒。
一人一次运送的爆破器材的数量,不准超过下列规定: 1)同时搬运炸药和起爆器材:10kg;
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2)拆箱(袋)运搬炸药:20kg; 3)背运原包装炸药:一箱(袋); 4)挑运原包装炸药:二箱(袋)。 (二)爆破器材的贮存
爆破器材必须贮存在专用的爆破器材库里。地面总库的总容量:炸药不得超过本单位半年生产用量,起爆器材不得超过一年的生产用量。
地面分
库的总容量:炸药不得超过三个月的生产用量,起爆器材不得超过半年的生产用量。
硐室式库的最大容量不得超过100t。
永久性地面爆破器材库房:其结构应为平房,房屋宜用钢筋混凝土梁柱承重,墙体应坚固、严密和隔热;库房的门应为两层,向外开,从门到库房内任一点的距离不得超过15m;库房应有足够的采光通风设施,地面应平整、坚实、无裂缝、防潮、防腐蚀;雷管库房的地板应铺软垫;库房宜采用钢筋混凝土屋盖,房顶应有隔热层,采用木房顶时,必须经防火处理;库区应有必要的消防设施,周围杂草、干树枝、干树叶应及时清除。
爆破器材的管理要求每个库房和贮量不得超过其设计容量;装硝化甘油类炸药、各种雷管和继爆管箱(袋)必须放在货架上,并禁止叠放,装其他爆破器材的箱(袋)应堆放在垫木上,架、堆相互之间的通道宽度不小于1.3m,货架(堆)与墙壁的距离不小于20cm;堆放导火索、导爆索和硝铵类炸药等的货架(堆)高度不超过1.6m;爆破器材箱(袋)距上层架板的间距不小于4cm,架宽不超过两箱(袋)的宽度;装爆破器材的库房内,必须整洁、防潮
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和通风良好,要杜绝鼠害;库内严禁烟火和明火照明、严禁用灯泡烘烤爆破器材;库区必须昼夜设警卫,加强巡逻,严禁无关人员进入库区;保管爆破器材的人员必须认真负责,严格执行安全规程与制度,爆破器材的发放、领用要有严格的制度,领退手续,账物相符,变质和性能不详的爆破器材不得发放使用;严禁穿铁钉鞋和易产生静电的化纤服进入库房和发放间。
(三)爆破器材的销毁
爆破器材经检查认为质量不符合规定,不能继续使用时,必须销毁。加工火雷管时切下的导火索头,也应集中起来,加以销毁。
爆破器材的销毁事前必须填写报告,说明原因、数量和销毁方法。在取得有关部门同意后,在企业安全、保卫部门共同参加下进行。
常用的销毁方法有炸毁法、烧毁法、溶解法和化学分解法四种。雷管、继爆管、起爆药柱等严禁用火烧毁法销毁,必须用电雷管起爆的炸毁法;严禁将爆破器材装入容器中销毁。
复习题:
1. 爆破材料库的供电照明有何要求?
答:1)贮存爆破材料的库房供电危险等级按1类供电场所设计;辅助建筑物按一般供电场所设计。2)从库区变电站到库房的外部线路应采用铠装电缆埋地铺设,外部电气线路禁止通过爆破材料库上方。3)库房内禁止安装电灯照明,可自然采光或在库房处安设探照灯进行投射采光。4)电源开关、保险器应当设在库房外面并装在箱内。5)采用移动照明时,只准用安全手电筒和汽油安全灯,禁止电网供电的移动手提灯。 2. 爆破材料库有哪些消防措施?
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答:1)爆破材料库应备有足够量的防冻高位水池、水塔、事故用水管路;2)消防水池的容量和消火拴的配置都要根据贮存量的多少确定;3)草原和森林地区的库区周围应修防火沟渠。 3. 爆破材料管理制度有哪些?
答:1)爆破材料装卸、运输管理制度;2)爆破器材贮存、保管制度;3)爆破器材发放、清退管理制度;4)雷管全电阻检查编号制度;5)爆破器材防火、警卫制度;6)失效爆破器材销毁、处理制度;7)爆破器材管理人员岗位责任制度;8)爆破器材管理工作奖罚制度。
第三节 边坡事故防治
随着露天开采技术的不断发展,露天矿的有效与合理开采深度不断增加,边坡暴露的高度、面积及维持的时间也不断增加。由于边坡不稳定因素的影响和边坡安全管理的不善,可能会导致露天矿边坡岩体滑动或崩落坍塌,给矿山人员安全、国家财产和矿山资源带来严重的危害和损失。因此,有效防治滑坡事故对于贯彻国家有关安全法规和保证矿山安全生产具有重要意义。
案例一、包头钢铁公司公益明露天铁矿北帮滑坡,导致铁矿石150万吨无法回采。
原因:(1)边坡未采取合理防止措施; (2)设计最终边坡角过大;
(3)地质资料不全,地质构造不了解。
案例二、内蒙古鄂尔多斯某露天煤矿2006年边坡大面积滑落事故,造成设备被埋,下部1340水平作业停产,煤层无法开采,直接经济损失3200万元。 原因:(1)上部1420、1410水平未经主管部门批准,未做技术论证的
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情况下,擅自并段作业;
(2)安全平台、清扫平台宽度不足; (3)边坡监察不到位; (4)处理不及时;
一、边坡稳定的基本概念
露天开采时,通常是把矿岩划成一定厚度的水平层,自上而下逐层开采。这样会使露天矿场的周边形成阶梯状的台阶,多个台阶组成的斜坡称为露天矿边帮即露天矿边坡。
(一)边坡的结构及特点 1.边坡的组成要素
露天矿边坡按其在采场所处的位置不同可分为:1)底帮边坡,指位于矿体底盘一侧的边坡;2)顶帮边坡,指位于矿体顶盘一侧的边坡;3)端帮边坡,指位于矿体两端部的边坡。
台阶是露天矿边坡的基本组成部分,其结构要素见图2-2。
台阶的命名一般以平盘的标高来表示,如±100m水平。台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、运输平台等。
最终边坡:指已开采结束到达最终界面而留下的台阶所组成的边坡,其位置一般是固定,其深度是随着开采深度的增加而不断延伸。
最终边坡角:最终边坡面与水平面之间的夹角。 2.边坡的结构
一般来说边坡结构中的基本单元是台阶。不同用途的台阶进行组合形成了边坡的结构。各台阶参数的组合决定了最终边坡角的大小,而最终边坡又受到
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岩体的工程地质条件和开采深度的限制。
最终边坡角、台阶各项参数、开采深度等一般在开采前由设计来确定。当这些参数确定后,边坡的基本结构也就确定了。最终边坡的一般结构是:在非运输一帮边坡上是由几个安全平台加上一个清扫平台组成;在运输帮边坡上由安全平台、清扫平台、运输平台组成,运输平台是根据线路而布入的。由于运输平台往往较安全或清扫平台宽,所以在有运输一帮的边坡角比无运输线一帮的边坡角要缓些。
3.边坡的特点
露天矿边坡有以下一些特点:
1)露天矿边坡一般比较高,从几十米到几百米都有,走向长从几百米到数公里,因而边坡暴露的岩层多,边坡各部分地质条件差异大,变化复杂。
2)露天矿最终边坡是由上而下逐步形成,上部边坡服务年限可达几十年,下部边坡则服务年限较短,底部边坡在采矿时即可废止,因此上下部边坡的稳定性要求也不相同。
3)露天矿频繁的穿孔、爆破作业和车辆运行,使边坡岩体经常受到震动影响。
4)露天矿边坡是用爆破、机械开挖等手段形成的,坡度是人为的强制控制,暴露岩体一般不加维护,因此边坡岩体较破碎,并易受风化影响产生次生裂隙,破坏岩体的完整性,降低岩体强度。
5)露天矿边破的稳定性随着开采作业的进行不断发生变化。 (二)边坡的破坏类型 1.边坡岩体的破坏类型
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露天矿开采会破坏岩体的稳定状态,使边坡岩体发生变形破坏。边坡破坏的形式主要有崩落、散落、倾倒坍塌和滑动等。边坡岩体的破坏类型按破坏机理可分为四类:1)平面破坏:边坡沿某一主要结构面如层面、节理或断层面发生滑动,其滑动线为直线;2)楔体破坏:在边坡岩体中有两组或两组以上结构面与边坡相交,将岩体相互交切成楔形体而发生破坏;3)圆弧形破坏:边坡岩体在破坏时其滑动面呈圆弧状下滑破坏;4)倾倒破坏:当岩体中结构面或层面很陡时,每个单层弱面在重力形成的力矩作用下向自由空间变形。
2.边坡岩体的滑动速度和破坏规模
当边坡岩体发生滑动破坏时,由于受各种因素和条件的影响,其滑动的速度是各不相同的。有的滑动破坏是瞬间发生的,而有的滑动破坏是缓慢的,在一段时间内完成整个破坏过程。
分析边坡岩体破坏时的滑动速度大小,对预防矿山事故是非常重要的。按照边坡岩体的滑动速度,边坡岩体的滑动破坏可分为
四种类型:
l)蠕动滑动:边坡岩体平均滑动速度小于10m/s;2)慢速滑动:滑动速度在10m/s和 10m/s之间;3)快速滑动:滑动速度在0.01m/s和l.0m/s之间;4)高速滑动:滑动速度大于1.0m/s。
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-5
-5-2
露天矿边坡岩体发生破坏时所产生的后果不但取决于其破坏的类型、破坏的速度,还取决于破坏的规模,即下滑岩体体积的大小和滑动岩体的范围。边坡岩体的破坏规模可分为
四种类型:1)小型滑落:滑落的岩体体积在1万立方米以下;2)中型滑落:滑落的岩体体积一般在l~10万立方米之间;3)大型滑落:滑落的岩体体积一般在10~100万立方米之间;4)巨型滑落:滑落的岩体体积一般在100万立方米以上。
边坡破坏形式、破坏岩体的滑动速度、破坏规模三个要素在每次边坡破坏过程中都能反映出来。三个要素的综合作用决定了一次边坡破坏过程可能造成的危害。如果在事故发生前能较正确地预测这三个要素,就能提前采取有效的措施,制止边坡破坏的发生或使边坡破坏时所造成的危害减少到最低限度。
(三)边坡安全管理
确保露天矿边坡安全是一项综合性工作,包括确定合理的边坡参数,选择适当的开采技术和制定严格的边坡安全管理制度。
1.确定合理的台阶高度和平台宽度
确定台阶高度要考虑矿岩的埋藏条件和力学性质、穿爆作业的要求、采掘工作的要求,一般不超过15m。
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平台宽度不但影响边坡角的大小,也影响边坡的稳定。工作平台宽度取决于所采用的采掘运输设备的要求和爆堆的宽度。
2.正确选择台阶坡面角和最终边坡角
台阶坡面角的大小与矿岩性质、穿爆方式、推进方向、矿岩层理方向和节理发育情况等因素有关。工作台阶坡面角的大小露天矿安全规程中都作了详细的规定,一般情况下,其大小取决于矿岩的性质:松软矿岩,工作台阶坡面角不大于所开采矿岩的自然安息角;较稳定的矿岩,工作台阶坡面角不大于55°;坚硬稳固的矿岩,工作台阶坡面角不大于75°。
最终边坡角与岩石的性质、地质构造、水文地质条件、开采深度、边坡存在期限等因素有关。由于这些因素十分复杂,因此通常参照类似矿山的实际数据来选择最终边坡角。
3.选用合理的开采顺序和推进方向
在生产过程中要坚持从上到下的开采顺序,坚持打下向孔或倾斜炮孔,杜绝在作业台阶底部进行掏底开采,避免边坡形成伞檐状和空洞。一般情况下应选用从上盘向下盘的采剥推进方向,做到有计划、有条理的开采。
4.合理进行爆破作业,减少爆破震动对边坡的影响
由于爆破作业产生的地震可以使岩体的节理张开,因此在接近边坡地段尽量不采用大规模的齐发爆破,可以采用微差爆破、预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术,并严格控制同时爆破的炸药量。在采场内尽量不用抛掷爆破,应采用松动爆破,以防止飞石伤人,减少对边坡的破坏。
5.建立健全边坡管理和检查制度,当发现边坡上有裂陷可能滑落或有大块浮石及伞檐悬在上部时,必须迅速进行处理。处理时要有可靠的安全措施,受
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到威胁的作业人员和设备要撤到安全地点。
6.选派技术人员或有经验的工人专门负责边坡的管理工作,及时清除隐患,发现边坡有塌滑征兆时有权制止采剥作业,并向露天矿负责人报告。
7.对于有边坡滑动倾向的矿山,必须采取有效的安全措施。露天矿有变形和滑动迹象的矿山,必须设立专门观测点,定期观测记录变化情况。
二、边坡稳定性检测
边坡检测应遵循一定程序:收集整理基础资料;现场检测;检测资料的分析与计算;边坡稳定性评定。
三、不稳定边坡的治理措施 (一)边坡治理措施的分类
我国自20世纪50年代末期开始研究不稳定边坡的治理,特别是从20世纪80年代以来,各种新的工程技术治理方法得到了有力地推广,获得了良好的效益。不稳定边坡的治理措施大体可分为四类:
1.对地表水和地下水的治理。生产实践和现场研究表明,对那些确因地表水大量渗入和地下水运动影响而不稳定的边坡,采用疏干的方法,治理效果较好。对地表水和地下水治理的一般措施有:地表排水、水平疏干孔、垂直疏干井、地下疏干巷道。
2.减小滑体下滑力和增大抗滑力措施。具体方法有缓坡清理法与减重压脚法。
3.增大边坡岩体强度和人工加固露天边坡工程技术。普遍使用的方法有:挡土墙、抗滑桩、金属锚杆、钢绳锚索以及压力灌浆、喷射混凝土护坡和注浆防渗加固等。
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4.周边爆破。爆破震动可能损坏距爆源一定距离的采场边坡和建筑物。对采场边坡和台阶比较普遍的爆破破坏形式是后冲爆破、顶部龟裂、坡面岩石松动。周边爆破技术就是通过降低炸药能量在采场周边的集中和控制爆破的能量在边坡上的集中,从而达到限制爆破对最终采场边坡和台阶的破坏。具体的周边爆破技术有:减震爆破、缓冲爆破、预裂爆破等。
(二)疏干排水法 1.地表排水
一般是在边坡岩体外面修筑排水沟,防止地表水流进边坡岩体表面裂隙中。排水沟要求有一定的坡度,一般为5‰。断面大小应满足最大雨水时的排水需要;沟底不能漏水;要经常维护好水沟,不让水沟堵塞。
边坡顶面也应有一定的坡度,使边坡顶部不致积水。在具有较大张开裂隙的边坡,该地降雨量又多,在这种情况下,除了开沟引水外,还必须对裂隙进行必要的堵塞,深部宜用砾石或碎石充填,裂隙口宜用黏土密封。
2.地下水疏干
地下水是指潜水面以下即饱和带中的水。对于地下水可采取疏干或降低水位,减少地下水的危害,这样既可提高现有边坡的稳定性,又可使边坡在保持同样稳定程度的情况下加大边坡角。地下水的疏干应在边坡不稳定发展之前进行,必须详细收集有关边坡岩体的地下水特性及其分布规律的资料。
地下水的疏干有天然疏干和人工疏干两种。当露天开采切穿天然地下水面时,地下水便向采场渗流。这样,采场就要排水,边坡内的水位降低造成天然疏干。由于岩体中的裂隙不通达边坡表面,因而仅依赖于天然疏干是不够的,还必须配合人工疏干,才能达到预期的目的。
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1)水平疏干孔。从边坡打入水平或接近水平的疏干孔,对于降低裂隙底部或潜在破坏面附近的水压是有效的。水平疏干孔的位置和间距,取决于边坡的几何形状和岩体中结构面的分布。在坚硬岩石边坡中,水一般沿节理流动,如果水平孔能穿过这些节理,则疏干效果会很好。
水平疏干孔的优点是施工迅速,安装简便,靠重力疏干,几乎不需要维护,布设灵活,能适应地质条件的变化;缺点是疏干影响范围有限,且只有边坡形成后才能安装。
2)垂直疏干孔。在边坡顶部钻凿竖直小井,井中配装深井泵或潜水泵,排除边坡岩体裂隙中的地下水,是边坡疏干的有效方法之一。在岩质边坡中疏干井必须垂直于有水的结构面,以利于提高疏干效果。在坚硬岩体中,大部分水是通过构造断裂流动的。
垂直疏干井与水平疏干孔相比,其主要优点是它们可以在边坡开挖前安装并开始疏干。而且,不论什么时侯安装,这种装置均不与采矿作业相互干扰。采矿前疏干可能有较大好处,因为在某些情况下,疏干井抽水费用可能由于爆破及运输费用的降低而得到弥补。抽出的水一般是清洁的,可用于选矿厂或其他方面。
3)地下疏干巷道。在坡面之后的岩石中开挖疏干水源巷道作为大型边坡的疏干措施,往往在经济上是合理的。对于大型边坡,由于钻孔的疏干能力有限,很可能需要打大量的孔数。一个给定的边坡,通常只需要一个或二个水源疏干巷道。
(三)机械加固法
机械加固边坡是通过增大岩石强度来改善边坡的稳定性。采用任何加固方
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法都要进行工程与经济分析,以论证加固的可行性和经济性。只有当稳固边坡的其他方法诸如放缓边坡角或排水等都不可行或代价更高时,才考虑机械加固法。
1.用锚杆(索)加固边坡
用锚杆(索)加固边坡是一种比较理想的加固方法,可用于具有明显弱面的加固。锚杆是一种高强度的钢杆,锚索则是一种高强度的钢索或钢绳。锚杆(索)的长度从几米到几百米。
2.用喷射混凝土加固边坡
喷射混凝土是作为边坡的表面处理。它可以及时封闭边坡表层的岩石,免受风化、潮解和剥落,同时又可以加固岩石提高岩石的强度。喷射混凝土可单独用来加固边坡,也可以和锚杆配合使用。喷层的厚度一般约为10cm。为了提高喷射混凝土的强度,特别是提高抗拉强度和可塑性,可加设钢筋网。有时也可以在喷射混凝土干料中加入钢丝或玻璃纤维以提高其抗拉强度,这叫钢丝纤维补强混凝土。
3.用抗滑桩加固边坡
用抗滑桩加固边坡的方法,已在国内外广泛应用。抗滑桩的种类很多,按其刚度的大小可分为弹性桩和刚性桩;按其材料可分为木材、钢材和钢筋混凝土,钢材可采用钢轨或钢管。一般多用钢筋混凝土桩加固边坡,其中又分大断面的混凝土桩和小断面混凝土桩。前者一般用于破碎、散体结构边坡的加固,而后者一般用于块状、层状结构边坡的加固。露天矿边坡加固是在边坡平台上钻孔,在孔中放入钢轨、钢管或钢筋等,然后浇灌混凝土将钻孔的空隙填满或用压力灌浆。桩径、桩的间距和插入滑动面的深度,多按经验选取。
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抗滑桩加固边坡的优点较多,如布置灵活、施工不影响滑体的稳定性、施工工艺简单、速度快、工效高、可与其他治理的加固措施联合使用、承载能力较大等。因此该方法在国内外露天矿边坡加固工程中被广泛的应用。
4.用挡土墙加固边坡
挡土墙是一种阻止松散材料的人工构筑物,它既可单一的用作小型滑坡的阻挡物,又可作为治理大型滑坡的综合措施之一。挡土墙的作用原理是依靠本身的重量及其结构的强度来抵抗坡体的下滑力和倾倒。因此,为了确保其抗滑的效果,应注意设置挡土墙的位置,一般情况下,挡土墙多设在不稳定边坡的前缘或坡脚部位。在设计与施工中,必须将墙的基础深入到稳固的基岩内,使其深度保持有足够的抗滑力,确保滑体移动时,挡土墙不致产生侧向移动和倾覆。有时,开挖挡土墙基础要破坏部分滑体,会促使滑体的滑动,这就要求边挖边砌,分段挖砌,加快施工速度。
5.用注浆法加固边坡
它是通过注浆管在一定的压力作用下,使浆液进入边坡岩体裂隙中。一方面用浆液使裂隙和破碎岩体固结,将破碎岩石粘结为一个整体,成为破碎岩石中的稳定固架,提高了围岩的强度;另一方面堵塞了地下水的通道,减小水对边坡的危害。要使注浆达到预期效果,注浆前必须准确了解边坡变形破坏的主滑面的深度及形状,以便使注浆管下到滑面以下有利的位置。注浆管可安装在注浆钻孔中,也可直接打入。注浆压力可根据孔的深度和岩体发育程度等因素确定。
(四)周边爆破法
目前矿山广泛采用高台阶、大直径炮孔和大威力炸药,有效地降低了采矿
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成本。但这些措施也造成了爆破区能量集中,以致引起最终边坡的严重后冲破裂问题。解决方法是控制爆破的影响即采用控制爆破,以便不损坏边坡岩石的固有强度。
露天矿通常采用的控制爆破方法有减震爆破、缓冲爆破、预裂爆破和线状排孔。
1.减震爆破
减震爆破是最简单的一种控制爆破方法。这种方法通常与其他控制爆破技术联合使用,诸如预裂爆破等。减震爆破是控制爆破中最经济的一种,因为它缩小了爆破孔距。减震爆破只有在岩层相当坚硬时才单独使用。它可能产生较小的顶部龟裂或后冲破裂,但其破坏程度较之根本不采用控制爆破的主生产爆破产生的破坏要低。
2.缓冲爆破
缓冲爆破是沿着预先设计的挖掘界限爆裂,但在主生产爆破孔爆破之后起爆这些缓冲爆破孔。缓冲爆破的目的是从边帮上削平或修整多余的岩石,以提高边坡的稳定性。
为了取得最佳的缓冲效果,全部缓冲爆破孔应该同时起爆。缓冲爆破得到与预裂爆破相类似的结果。在坚硬岩石中,爆破后暴露的边坡面平滑整洁,且残留孔痕明显可见。
3.预裂爆破
预裂爆破是最成功、应用最广泛的一种控制爆破方法。在生产爆破之前起爆一排少量装药的密间距的爆破孔,使之沿设计挖掘界限形成一条连续的张开裂缝以便散逸生产爆破所产生的膨胀气体,降低生产爆破对边坡坡面的整体裂
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隙。
第四节 运输事故防治
我国露天矿山运输的方式主要有:矿用汽车运输、铁路电机车运输、带式输送机运输、斜坡箕斗提升运输、斜坡卷扬运输、架空索道运输等。本节只介绍矿用汽车运输、铁路电机车运输和带式输送机运输。
一、矿用汽车运输安全
矿用汽车运输无论在何时何地,安全都是第一位的。在矿用汽车运输的生产生活中,所发生的事故一般分为两类:设备事故和行车事故。设备事故指矿用汽车在行驶过程中其主要总成或主要零部件发生突然损坏,造成了很大经济损失;行车事故指矿用汽车在行驶中发生的撞车、撞物(或人)以及翻车等造成车辆损坏,他物损坏或人员伤亡等事故。
矿用汽车运输管理在我国常划归于企业。因此,企业为实现安全生产,除必须执行国家制定的交通规则外,还应补充制定适合于矿山内部矿用汽车安全生产规章制度。
矿用汽车司机是矿用汽车的主人,对矿用汽车司机进行安全技术教育,提高矿用汽车司机的安全生产意识和操作技术水平是很重要的工作。此外,还必须经常改善矿用汽车专用公路和各种运输生产的相关环境条件;加强车辆维护,严格执行设备管理制度,禁止车辆带病作业,确保矿用汽车的运输生产安全。
汽车发生事故,势必造成巨大损失。只有在保证行车安全的前提下,提高矿用汽车运输效率,降低矿用汽车运输成本才有意义。
(一)交通安全法规及管理
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矿山企业矿用汽车运输除了遵守国家交通安全法规外,还应该执行企业内部制定的安全管理办法。
1.车辆
1)矿用汽车必须经过车辆管理部门检验合格、领取号牌(公路牌照或厂内牌照),矿用汽车行驶证,方准通行。
2)矿用汽车在没有领取正式号牌、行驶证前,需要移动或试车时,必须申领移动证、临时号牌,得到允许后方能按规定路线行驶。
3)矿用汽车必须保持车况良好,车容整洁、制动系、转向系、喇叭、刮水器、后视镜和灯光装置,必须保证齐全,状态良好。
4)矿用汽车必须按车辆管理机关规定的期限接受技术状况检验,未按规定检验或检验不合格的,不准继续行驶。
5)矿用汽车发生故障需要被牵引时,必须遵守下列规定: A须由正式驾驶员操作,并不准载人; B被牵引车辆的宽度和质量不准大于牵引车; C牵引时必须有专人指挥; D两车之间保持必要的安全距离;
E必须用硬连接方式牵引,否则,应在被牵引车辆的后面配有一台反向牵引车(在被牵引车辆制动失效时,可将车辆停住)。
2.驾驶员
1)机动车驾驶员,必须经过车辆管理机关考试合格,领取驾驶证,方准驾驶车辆。
2)矿用汽车的驾驶员必须经本车型驾驶技术培训合格并持有操作证。
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3)机动车驾驶员必须遵守下列规定:
A驾驶车辆时,须带齐驾驶证、本车型操作证和行驶证; B不准转借、涂改或伪造驾驶证; C不准将车辆交给没有驾驶证的人驾驶; D不准驾驶与驾驶证准驾车型不相符合的车辆; E未按规定审验或审验不合格的,不准继续驾驶车辆; F饮酒后不准驾驶车辆;
G不准驾驶安全设施不完全或机件失灵的车辆; H不准驾驶不符合装载规定的车辆;
K在患有妨碍安全行车的疾病或过度疲劳时,不准驾驶车辆; L车门、车厢没有关好时,不准行车; M不准穿拖鞋驾驶车辆;
N不准在驾驶车辆时吸烟、饮食、闲谈或有其他妨碍安全行车的行为。 3.车辆装载
1)不准超过核定的装载质量。 2)装载须均衡平稳。
3)驾驶室外任何部位不准载人。 (二)矿用汽车行驶
1.矿用汽车如需借用国家公路行驶(如车辆发送或转移场地等)时,须经公路交通管理部门同意,并制定详细的运行方案。行驶中完全遵守交通管理条例的所有规定。
2.矿用汽车在矿区内道路上应在指定的机动车道上行驶,不得驶入其它路
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段,更不准驶入居民区。
3.在矿用汽车生产专用道路上,在保证安全的原则下,最高时速为40km;重车下坡最高时速不得超过30km;进入采场时速为15~20km。
4.矿用汽车在行驶中遇有下列情形之一时,最高时速不准超过10km: 1)通过铁路道口、急转弯、窄路、窄桥隧道时; 2)掉头、转弯、下陡坡时;
3)遇风、雨、雪、雾天能见度在30m以内时; 4)在冰雪、泥泞的道路上行驶时; 5)喇叭、雨天刮水器发生故障时; 6)牵引发生事故的车。 5.矿用汽车转向灯的使用:
1)向右转弯、向右变更车道、靠路边停车时,须开右转向灯; 2)向左转弯、向左变更车道、驶离停车地点或掉头时,须开左转向灯;雾天须开防雾灯。
6.矿用汽车通过铁路道口时,必须遵守下列规定:
1)遇有道口栏杆(栏门)关闭、音响器发出报警、红灯亮时或看守人员示意停止行进时,须停在停止线以外;没有停止线的,停在距最外股铁轨5m以外;
2)通过无人看守的道口时,须停车确认安全后,方准通行;
3)遇有道口信号两个红灯交替闪烁或红灯亮时,不准通过;白灯亮时,准许通过;红灯和白灯同时熄灭时,按前项规定通过;
7.矿用汽车会车,必须遵守下列规定:
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1)在没有划中心线的道路和窄路、窄桥须减速靠边通过,并注意其它车辆和行人安全。会车有困难时,有让路条件的一方让对方先行;
2)在有障碍的路段,有障碍的一方让对方先行;
3)在狭窄的坡路,下坡车让上坡车先行;但下坡车已行至中途而上坡车未上坡时,让下坡车先行;
4)夜间在没有路灯或照明不良的道路上须距对面来车100m以外互关远光灯,改用近光灯。
8.矿用汽车超车,必须遵守下列规定:
1)超车前,须开左转向灯、鸣喇叭(禁止鸣喇叭的区域、路段除外,夜间改用变换远近光灯),夜间超车时,须变换远近光灯,确认安全后,从被超车的左边超越,在同被超车保持必要的安全距离后,开右转向灯驶回原车道;
1)被超车示意左转弯、掉头时,不准超车;
3)在超车过程中与对面来车有会车可能时,不准超车; 4)不准超越正在超车的车辆;
5)行经交叉路口、人行横道、漫水路、漫水桥或遇有本节④规定的情形,不准超车。
9.汽车行驶中,遇后车发出超车信号时在条件许可的情况下,必须靠右让路,并开右转向灯,不准故意不让或加速行驶。
10.矿用汽车在铁路道口、人行横道、弯路、窄路、桥梁、陡坡、隧道或容易发生危险的路段,不准调头。
11.矿用汽车倒车时,须察明车后情况,确认安全后,方准倒车。铁路道口、交叉路口、单行路、弯路、窄路、陡坡和繁华路段,不准倒车。
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12.车辆停放,必须在停车场或准许停放车辆的地点,依次停放。车停放时,须关闭电路,拉紧手制动器(紧急制动器),锁好门。
(三)矿用汽车装卸
1.装车时禁止司机头、胳臂伸出窗外面,以免落石伤人。
2.在进入电铲旋转半径后,电铲在作业时,汽车司机禁止下车,也不准到驾驶室外,必须下车处理故障时,要和电铲司机联系好,经允许后方可下车。
3.进入破碎站或排土场前要减速(一档)慢行,必须都从同一侧驶进,依次等待卸货,不准将车开到正在卸货的汽车前边等候,卸完货后等箱斗落靠后,用一档从另一侧慢慢驶出,进出车辆都不准占对方的路线。
4.卸货时将车倒正,方可卸货,如有红旗、红灯指示时,应停止卸货。 5.发现挡墙有裂纹或挡墙高度不够威胁安全时,应暂停卸货,报告有关领导处理。
6.向台阶边或不安全处卸货时,要有专人指挥,否则不准卸货。 7.汽车进入排土场,不准超车,要先选好卸货位置,确定倒车路线,在确认倒车路线没有车辆和障碍时,方准倒车。
8.在排土场卸货时,不准开门倒车,玻璃必须放下,汽车后轮边缘距挡墙底边不得小于0.6~0.7米处倒正卸货,没有挡墙时,要距边缘3~4米处卸货。
9.在雨季和化冻季节,排土场条件不好时,汽车后轮边缘距挡墙底边不得小于1.2米处倒正卸货,如无挡墙,可距边缘4~6米处卸货。
10.汽车倒车在距边缘10米以外时,必须慢慢倒,并随时做好停车准备,将车倒正后再卸货。
11.汽车双排或多排卸货时,后车距前车不得近于8米,卸货后起步时,
125
要按喇叭再慢慢起步。
12.货箱不落,严禁起步行驶。 (四)矿用汽车运输工作的特点
露天矿山矿用汽车运输是采矿生产的重要组成部分。矿用汽车的运行除具有一般公路运输工作特点外,还具有自身的特点,因矿用汽车运输系统的布置,装卸工作的组织,道路修筑及运输工作制度,无一不是根据采矿生产工艺的要求而确定的。
1.运输条件方面
矿用汽车运输系统是根据地形条件,矿体赋存条件和开采规模,以一定的方式布置在一个比较固定的范围内,所以,运输线路往往集中在不太大的地区内。线路密集,在同一采区作业的车辆数较多,行车密度大;矿用汽车的装载和卸载场地都是相对固定的,空车、重车方向分明;运输的是松散的矿岩,且主要由挖掘机装车,汽车需承受装载时矿岩的冲击;运输距离短,我国大部分矿山都在3km以内,汽车在整个运输过程中的装、卸、停等时间所占比重较大。
2.道路条件方面
矿山的道路修筑困难,使用期又较短,所以坡度大,转弯多,转弯半径小,最大纵向坡度常达8%~10%;路面大多是碎石铺成,灰尘大,损坏快,养护工作量大;移动线和生产线是临时修筑的,且经常移动,路面状况较差,这种道路常占生产道路总长的30%~50%。
3.工作制度方面
为了配合采矿作业,提高车辆的利用率,矿用汽车运输大多实行三班连续作业,人停车不停。
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4.维修条件方面
矿用汽车装载质量大,结构复杂,作业条件差,所以维修工作量大,保修周期短;同时,进口矿用汽车备件价格昂贵,备件供应周期长;而且一般只是大型矿山才有设施较完备的专业汽车修理厂和保养场,中小型矿山都只有简易的保修设施。
5.人员素质和组织方面
驾驶员和维修工人大多专业训练不足,技术水平较低,同时技术管理人员不足,这些与矿用汽车的使用要求很不适应。
对于深凹露天矿的汽车运输(尤其是在矿床开采末期),通常影响安全运行的因素还将增加,主要有:由于凹陷露天矿汽车是重载上坡运行。车辆负载加大,损坏速度加快,修理周期短。随着开采深度的增加,凹陷区运输线路的布置日益困难,还不可避免地缩短每台挖掘机的工作线,通常需增大道路坡度和减小转弯半径,道路和运输条件恶化,使矿用汽车运输效率降低,运输成本增加,同时,车辆是在密集的约束条件下运行的,因此需特别注意行车安全。
对于山坡露天矿山,由于重载下坡,矿区运输线路复杂,坡陡弯多弯急的条件下,汽车极易超速行驶失去控制,因此要求汽车转向及制动系统装备齐全,性能可靠。还要严格规定和限制汽车行驶速度,以保安全。
(五)矿用汽车运输行车事故原因
矿用汽车运输行车事故发生的原因是多方面的,归纳起来,主要如下: 1.驾驶员方面的原因
交通事故大多数是驾驶员的直接责任造成的,主要有车速过快,精神不集中,判断失误,违章操作和驾驶技术不熟练等。某矿矿用汽车行车事故统计数
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字表明:在设备事故中,驾驶员直接责任原因占事故发生次数的比例为50%~60%,而在行车事故中,驾驶员的直接责任原因占事故发生次数的比例高达80%~90%。再如,矿用汽车发生的翻车事故和撞车事故,大部分发生在中、夜班的时段中,这与驾驶员的精神不集中或疲劳有较大的关系。
2.生产运输条件方面的原因
这主要是指道路条件和气候条件。在恶劣的气候条件下行车,例如大风雪、大雾、雨天等气候条件下,能见度低,道路附着系数变小,使汽车行驶的安全性变差。如果没有可靠的安全措施,则易发生事故。表3-3表明了各种路面,不同条件下的附着系数。在矿区,为了防止汽车行驶尘土飞扬,保护环境,经常对路面洒水防尘,也会造成道路附着系数降低。
雨季或冰雪融化会造成泥石流,采场台阶坡面或排土场坡面不稳定,矿用汽车由于载重量大,易发生压陷、塌方、翻车事故。
表3—3 附着系数
各种路面状况 道路分路面类型 类 燥 经过表面处置0.75 的碎石 0.70 卵石 固定线 条石 0.70 沥青 0.70 沥青混凝土或
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清洁干潮湿 泥泞或覆冰 0.50 0.40 0.40 0.40 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.30 0.65 混凝土 压平的工作面0.60 道路 移动线 压平的排土场0.50 道路 3.设备状况方面的原因
设备状况差且带病作业,是招致事故发生的主要原因。特别是车辆的制动系统,转向系统和灯光信号系统,如果效能差或有故障隐患或丧失功能,都容易造成车辆失控而发生重大行车事故
评价车辆制动性能一般以制动距离,制动减速度,车轮制动力和制动时间等参数为依据。制动距离是反映汽车制动性能的综合性指标,简单而又比较直观,用车单位都把它作为检查和评价汽车制动性能的主要手段。车辆在保养和修理作业后,由于制动效能略有降低,通常允许制动距离增加 10%。
表3-4是常见型号矿用汽车的参数最大制动距离,检查的条件是:满载,初速30公里/小时,在干燥,平整的混凝土或沥青路面上。 表3-4 常见矿用汽车的最大制动距离
贝拉T BJZ 车型 20 3364 540 最大制动9 距离(m) 车型
0.40~0.50 0.40~0.20~0.80 SH 斯 3603 NHL 33-07 14 15 15 20 LN LN SF SF 129
MARK 392 3101 3102 32600 最大制动23 17.67 距离(m) 18 24 36 33.23* 矿用汽车的转向系统由于负载大,容易出现球头销断裂和油管爆裂等突发故障,引起事故发生。因此要加强检查,及时修理或更换损坏零件,必要时应定期进行探伤或更换球销及座。
4.安全管理方面的原因
安全管理方面主要表现在安全制度不健全,安全措施不当或不到位,安全管理不严,安全教育不力或指挥不当等。
(六)矿用汽车运输安全防护 1.矿用汽车运输安全行车规定
根据我国部分矿山的调查资料,矿用汽车安全行车规定主要包括以下内容:
1)最高行驶速度的规定。在生产干线,最高车速不超过30~40公里/小时;下坡最高车速不超过25~30公里/小时;在移动线,工作面和排卸场的车速不超过10~14公里/小时;此外,进出加油站和行车场的车速不超过5~10公里/小时。
2)汽车生产运输的间隔距离和超车的规定。同类型生产车在正常作业条件下严禁超车;同方向行驶车辆,前后两车距离不小于汽车的最大制动距离或专门的规定。
3)行车规定。生产干线,交通要道和坡道上禁止无故停车;交接班时,车辆应停放在指定的地点。
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4)夜间行车规定。必须有良好齐全的照明设备,会车时禁止使用远光灯;在废石场卸载时,应关闭大灯,用小灯或防雾灯。
5)装车的规定。汽车收到挖掘机司机或指挥人员的信号后,才能驶入装车点;装车时发动机不准熄火,应拉紧驻车制动,关好车门,不准探头;装车后由挖掘机司机或指挥人员发出信号后,汽车才能驶出装车点。
6)卸车的规定。服从指挥人员或信号的指挥,倒车时注意车后的人和物,观察好周围情况,倒车距离边线至规定(20t及32t级为1.5~2.0米,100t级以上为3.5米以上)停车,拉紧驻车制动,然后卸载;矿岩卸尽,待车箱完全落下,方可起步。
2.矿用汽车运输安全防护设施 1)安全防护设施
为了确保矿用汽车行车安全,在急弯、陡坡、平交道口、桥头引道、高路堤(填土高度4米以上),视距不足和地形险峻的路段,应根据具体情况设置安全设施,常用的安全设施有:柱式护栏、墙式护栏、路肩防护堆、分道墙(柱)、分车道护堤等,并设有必要的交通警示标志。
在经常有雾的露天矿中,矿用汽车专用道路应设置雾灯;夜间行车较多的道路,应设置照明灯;在行车繁忙的交叉路口处,可设置反光镜,在行车道路上还应设置必要的交通标志,例如限速标志,傍山陡坡标志,以及限制通行标志等。
在坚硬岩石的废石场,用眉线上的石堆作车档,高度不应小于本车轮胎直径的2/3,汽车在排卸场卸载时,应设有指挥人员。
矿用汽车装载的矿岩,容易掉落在道路上,应配备捡石人员和捡石车辆。
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在排卸场,重车上坡的道路旁以及矿用汽车上,应安放灭火器材,预防火灾事故
2)保护失控车的安全设施
在矿用汽车专用道路上,应根据具体条件设置保护失控车的一些安全设施,如通常采用的阻车堤和建筑避难车道等。
3.驾驶员的安全保护
根据公路运输管理有关部门的调查,汽车驾驶员连续驾驶3小时左右时,有60%的驾驶员处于疲劳状态、这时若再去强调合理操作,是不起作用的。驾驶矿用汽车比驾驶一般公路车辆,驾驶员更易于疲劳,主要原因是:
1)道路条件差,汽车颠簸和振动较大;
2)汽车噪音大,车速低,夏天驾驶室内温度高;
3)车辆结构复杂,操纵机构多,操作动作多;汽车技术状况变化快,驾驶员驾驶时精神紧张;
4)工作面、排土场矿尘量大,不易消除,影响驾驶员工作情绪;
5)矿用汽车固定在一个较狭窄的环境范围内运行,周围景观重复、单调; 6)倒班作业,打乱了生活节律。
为了保护驾驶员身体健康,延长驾驶员服务年限,保持驾驶员充沛的精神和工作情绪,应该做好驾驶员的劳动安全保护工作。目前在我国露天矿山中采取的主要措施有:
1)强调道路的修筑和养护,降低车辆行驶中的振动;
2)加强车辆保养专业化,减小驾驶员维护工作量和工作强度,比如配置专业注油、换轮胎人员等;
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3)配备足够的驾驶人员,有条件的矿山,每台车配一名司机长,此人不参加日常生产作业,专职检查,维护车辆,使驾驶员在一个工作班里有一定的休息时间;
4)夏天防暑和冬天防寒,包括在驾驶室内安装空调,配置条件较好的专用休息室等;
5)驾驶室应密封良好,悬架应舒适;
6)定期对驾驶员进行身体检查,对确实不适应矿用汽车驾驶工作的人员应调整岗位。
二、电机车运输常见事故原因分析与预防 (一)电机车或矿车掉道的原因分析与预防措施 1.掉道的原因 1)矿车原因:
A装载堆积偏后或偏向一侧,使矿车重心后移或侧移;
B车轮踏面或轮缘缺损、变形或磨耗超限;矿车轮与轮轴松动,轴承损坏; C车轮不转;
D车架或轮轴变形,成为“三条腿”; E轮轴串轴;
F轮轴与车架连接无缓冲,无上下移动间隙。 2)轨道原因:
A轨距超限,水平超限;
B钢轨接头塌陷,接头连接件松动;
C道床不实,有空板、吊板、轨道浮离、三角坑现象;
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D轨道线路有杂物将矿车支落; E钢轨断裂,轨道变形;
F轨道曲线段未按规定抬高和加宽。 3)操作原因:
A曲线段列车运行速度较高;
B列车驶经曲线段或道岔、突然减速时,减速过迟造成矿车相互顶撞脱轨; C在顶车驶过曲线或道岔时,冲力过大或未使顶力松解,矿车缓冲器受力方向未随曲线改变,被顶落脱轨。
2.预防措施
1)及时排除轨道质量故障,保障轨道质量状况良好 保证轨距,调整水平; 钢轨接头应平整;
道床应填实捣固,方向应平整顺直,曲线应圆顺,无三角坑; 清除轨道线路杂物,作到三无; 及时更换或加固断裂的轨道; 曲线路段按标准的要求抬高和加宽。 2)排除矿车故障,保持矿车完好 装载要均匀,不得偏重;
及时更换已缺损、磨损的车轮、轮轴、车架、轴承等零部件; 定期给车轮注油,紧固螺丝。
3)司机应严格按《操作规程》正确驾驶机车 调整列车运行速度,不得超过规定的运行速度;
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减速或滑行在曲线段或过道岔时,适当加速再减速,防止矿车挤撞在一起; 在曲线或顶车过道岔时,应反复加、减速度,改变矿车受力方向,使顶车顺利经过曲线或道岔;
熟悉线路情况,正确、适时地加减行车速度,减少运行中的矿车相互碰撞; 注意监视电机车运转情况和负载牵引情况,及时发现矿车脱轨事故,停车处理。
(二)列车串道岔事故的原因分析和预防措施 1.事故现象
列车在道岔处,串向不该转辙的线路或掉道。 2.原因分析,
1)道岔尖轨闭合不严或磨损超限;
2)道岔护轮轨工作边与心轨工作边间距不合标准; 3)有间隔铁的轨槽宽度和深度不足;
4)尖轨连杆连接销脱落,尖轨受列车振动与基本轨分离;
5)司机操作不当,如电机车速度较高,或在道岔上增、减速度,或制动停车,易被惯性滑行的列车推落。
3.预防措施
1)扳道工应检查扳动后的尖轨与基本轨是否密贴;司控道岔应有道岔转辙方向指示;已磨损超限的尖轨,必须更换;
2)道岔护轮轨工作边与心轨工作边的间距必须符合标准;
3)安有间隔铁的轨槽宽度和深度,必须符合标准,不得使车轮轮缘在间隔铁上轧过被垫起;
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4)检查道岔的完好情况,保持完好标准;
5)列车驶经道岔的速度不能过快;在道岔上,电机车不应增减速度,更不能在道岔上制动;惯性滑行经过道岔时,要适当增速,不使矿车之间挤得太死。
(三)列车运行中丢车的原因和预防措施 1.事故现象
列车运行中,矿车组数量减少,部分矿车脱离牵引。 2.发生原因
1)矿车连接装置或缓冲装置损坏; 2)连接销跳出脱开。 3.预防措施
1)连接矿车组时,注意检查矿车的连接装置和缓冲装置是否损坏,不得使用已有损坏痕迹的连接装置连接矿车;
2)司机应正常控制行车速度,不可忽快忽慢,减少矿车相互碰撞; 3)列车牵引矿车的数量不得超过规定的数量,已防损坏连接装置。 (四)电机车(或列车)发生迎面撞车事故的原因和预防措施 1.事故现象
在同一轨道或相邻轨道道岔外,两辆相向行进的电机车(或列车)相碰撞。 2.发生原因
1)信号指挥失误或道岔转辙错误; 2)电机车窜道岔;
3)一电机车停在道岔警冲标防护区内;
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4)司机违章驾驶、闯红灯。 3.预防措施
1)调度或信号员应遵章操作,发出信号后应立即检查是否正确,扳道工应检查道岔转辙方向是否正确,杜绝人为造成的事故隐患;符合“信集闭”设置条件的矿山应采用“信集闭’信号系统,实现运输安全监控;
2)杜绝窜道岔事故;
3)司机在驾驶机车时,要集中精力,加强了望,发现信号或道岔方向存在问题应采取紧急措施,及时提醒扳道员纠正,消除事故隐患;
4)司机必须按《操作规程》作业,在遇道岔时要提前减速,需要停车时必须停在警冲标防护区外。
(五)造成机车侧面相撞的原因和预防措施 1.事故现象
在交叉的电机车运输线路的道口,一列车从侧面撞在另一列车上,造成电机车或矿车脱轨倾倒,甚至撞断管道、电缆,损坏轨道线路,引发更大事故。
2.发生原因
1)信号工操作失误,为闭塞进路;
2)没有信号联络装置及限速标志、或信号失灵; 3)司机不看或无视信号,违章驾驶,列车闯红灯。 3.预防措施
1)交叉道口必须设立区间闭塞信号; 2)道口应设置行车警告信号; 3)司机应高度警惕,遵章谨慎驾驶;
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4)运输超高、超宽的物料,必须制定安全措施;
5)列车通过道口时,司机应发出声光信号,并用载波电话通报。 (六)造成追尾事故的原因和预防 1.事故现象
同轨同向运行的列车后车追撞在前车尾部,轻则电机车或矿车脱轨、倾倒,重则造成人员伤亡,轨道、管道、电缆损坏,引发重大事故。
2.事故原因
1)车场中无防追尾信号; 2)分段供电的架线无断电信号; 3)行车间距小,机车制动不灵; 4)司机打盹睡觉;
5)发生追车事故,无红尾灯;
6)运行的列车中途停车未通报,又未采取截尾措施。 3.预防措施。
1)完善各种行车保护装置;
2)驶入车场的列车应用载波电话通报;
3)控制同轨同向行驶的列车的行车间距,保证不小于铁路计轨规定的安全距离;
4)司机必须精心驾驶,不得违章操作;
5)发现丢车、脱轨、路障等事故而中途停车后,必须立即通报,并采取截尾措施。
(七)列车撞人事故原因及预防措施
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1.事故现象
列车行驶中与在轨道中行走的人员相撞,或与轨道旁边的行人相撞,以及违章蹬车,扒、跳车的人员相撞致人死亡。
2.发生的原因 1)司机违反行车规定 2)声光信号装置失灵 3)机车制动闸失灵; 4)人行道的有效宽度不够; 5)人行道有障碍物; 6)行人蹬、趴、跳车; 7)运输道上行人 3.预防措施
1)非机车司机不得擅自开动机车;
2)每班发车前,应有专人检查车辆结构,连接装置,轮轴和车闸,确认合格方可运送人员;
3)乘车人员必须服从司机的指挥;
4)列车行驶时和停稳前,严禁将头部和身体探出车外,禁止上车,禁止在车内站立。
5)禁止趴车、跳车和坐在车辆连接处或机车头部平台上;
6)人力推车时,必须时刻注意前方;在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或有障碍物,从坡度较大的地方向下推车以及近道忿、弯道、硐室出口处,都必须发出警号;
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7)列车通过道岔、弯道、硐室出口处和坡度较大的区段,以及前方有车辆或视线有障碍时,必须减速并发出警号;
8)人行道的有效宽度应符合规程的要求,行人应在人行道上行走;列车驶来时,行人应注意避让;
9)改善运输环境,及时清除轨道两侧的障碍物,保证车辆、人员畅通无阻。
三、带式输送机常见事故的预防与处理 (一)输送带跑偏的预防与处理 1.输送带跑偏的基本规律
输送带跑偏是带式输送机的常见事故。在生产中人们通过实践探索总结出了输送带跑偏的基本规律,为预防和处理事故提供了可靠的依据。输送带跑偏的基本规律是:
1)偏大不偏小,滚筒与托辊两侧直径大小不一,输送带运行过程中就会向大的一侧跑偏。
2)偏高不偏低。支承装置造成输送带两侧不在同一个水平面上,输送带运行中便向高的一侧跑偏。
3)偏紧不偏松。输送带两侧的松紧程度不一样,运行中输送带则向紧的一侧跑偏。
4)偏后不偏前。以输送带运行方向为准。托辊或滚筒不在运行方向的垂直截面上,一侧后一侧前,则输送带在运行中便会向后的一侧跑偏。
2.输送带跑偏的原因 输送带跑偏的主要原因有:
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1)传动滚筒或机尾滚筒两头直径大小不一; 2)滚筒或托辊表面有煤泥或其他附着物; 3)机头传动滚筒与尾部滚筒不平行;
4)传动滚筒、尾部滚筒轴中心线与机身中心线不垂直; 5)托辊安装不正; 6)给料位置不正;
7)滚筒中心不在机身中心线上;
8)输送带接头不正或输送带老化变质造成两侧偏斜; 9)机身不正。 3.输送带跑偏的危害
输送带跑偏不仅会影响生产,损坏输送带。当使用非阻燃输送带时,还会因跑偏增加输送带运行阻力,使输送带打滑,可能引起火灾事故。
4.输送带跑偏预防与处理 1)预防措施 A提高安装质量; B提高输送带接头质量; C加强巡回检查与维护; D保证装载不偏; E保证清扫装置正常。 2)现场处理方法
A自动托辊调偏:当输送带跑偏范围不大时,可在输送带跑偏处,安装调心托辊;
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B单侧立辊调偏:输送带始终向一侧跑偏,可在跑偏的一侧跑偏范围内加装若干立辊,使输送带复位;
C适度拉紧调偏:当输送带跑偏忽左忽右,方向不定时说明输送带过松,可适当调整拉紧装置以消除跑偏;
D调整滚筒调偏:输送带在滚筒处跑偏,检查滚筒是否异常或窜动,调整滚筒至水平位置正常转动,消除跑偏;
E校正输送带接头调偏:输送带跑偏始终一个方向,而且最大跑偏在接头处,可校正输送带接头与输送带中线垂直消除跑偏;
F垫高托辊调偏:输送带跑偏方向、距离一定,可在跑偏方向的对侧垫高托辊若干组,消除跑偏;
G调整托辊调偏:输送带跑偏方向一定,检查发现托辊中线与输送带中线不垂直,就可调整托辊,消除跑偏;
H消除煤泥调偏;输送带跑偏点不变,发现托辊、滚筒粘着煤泥,就要消除煤泥调偏;
K校正给料调偏:输送带轻载不跑偏,重载跑偏,可调整给料重量及位置消除跑偏;
L校正支架调偏:输送带跑偏方向、位置固定,跑偏严重,可调整支架的水平和垂直度,消除跑偏。
(二)输送带打滑的预防与处理 1.输送带打滑的原因 输送带打滑的主要原因有: 1)输送带张力不够;
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2)机头部淋水大或在输送带上拉水炭,造成驱动滚筒和输送带间的摩擦系数降低;
3)输送带上装载过多; 4)严重跑偏,输送带被卡住;
5)清扫器失效,造成滚筒与输送带间有大块异物。 2.输送带打滑的危害
输送带在驱动滚筒上打滑,因摩擦而使输送带表面温度升高,同时加剧了输送带的磨损,还可能引起点燃输送带而发生着火事故或引发其他事故。
3.输送带打滑的预防
防止输送带打滑具体措施有:
1)经常检查输送带的张紧程度,适度拉紧输送带; 2)经常检查输送带接头状况; 3)采取有效的防淋水措施;
4)保证清扫装置、防打滑装置的可靠运行; 5)装载量要控制,严禁超载运行
6)停机时要拉清输送带上的煤,且不得再装载。 (三)输送带纵向撕裂的预防与处理 1.输送带纵向撕裂的原因
1)输送带接头处有严重的变形及损坏; 2)大块物料或铁器卡住输送带; 3)输送带跑偏,防撕裂保护装置失效;
4)有杂物、煤或矸石块卷入滚筒与输送带之间;
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5)绳卡上的斜楔没打紧。 2.输送带纵向撕裂的危害
输送带发生纵向撕裂后会直接造成输送带的破损甚至造成报废,增加运输成本,影响正常运输。
3.输送带纵向撕裂的预防及处理方法
1)及时更换输送带接头金属卡子及维修严重变形或破损的输送带接头或重新连接输送带;
2)控制大块物料及铁器运到带式输送机上;发现带式输送机有卡阻物,应及时清除;
3)增加调心托辊和防跑偏保护装置,保证吊式输送机安全保护装置在运行中的正常工作;
4)及时清除输送带与滚筒间的夹杂物; 5)将绳卡上的斜楔打紧;
6)检查各装载点及闸门的工作情况,防止闸门损坏落下而造成纵向撕裂; 7)输送带发生纵向撕裂后,可按以下步骤处理:
A采取临时措施,用铁丝将裂口缝合,维持带式输送机运转; B利用检修班检修时间进行冷补或硫化热补。 (四)逆转飞车的预防与处理 1.逆转飞车的主要原因 1)超负荷运转;
2)闸的制动力矩不足或逆止装置损坏; 3)误操作,使货载流向相反;
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4)输送机倾斜角度超限。 2.逆转飞车的预防及处理方法 1)控制给煤量,禁止超负荷运转;
2)调整闸的制动力矩,使其满足制动要求; 3)精神集中,认真按操作规程开车; 4)逆止器要试运行,确保运行安全可靠;
5)发生逆转飞车事故后,可按以下步骤进行检查处理:
A检查电动机、减速器、联轴节及制动系统等部件是否损坏,若损坏,应及时修理或更换;
B清除机尾堆煤;
C调整闸轮(闸盘)与闸瓦的间隙; D慢速空载运转,注意倾听各部有无异响; E载少量负荷运转,注意倾听各部有无异响; F轻载试车,确认无问题后,再投入运行使用。 (五)断带的预防与处理 1.断带原因
1)输送带张力不够;
2)输送带超期使用,严重老化;
3)水煤冲砸输送带;大块物料及铁器等卡住或冲砸输送带; 4)输送带接头质量不符合要求;
5)输送带接头严重变形或损坏;输送带接头处的金属卡子损坏; 6)输送带跑偏被机架卡住;
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7)输送带张紧装置作用在输送带上的拉力过大。 2.断带的预防及处理方法 1)更换符合要求的输送带;
2)输送带达到使用寿命期限,应及时更换; 3)严格控制水煤、大块物料及铁器给到输送带上;
4)去掉质量低劣的输送带接头,重新连接输送带;更换金属卡子; 5)增加调偏托辊及防偏保护装置;发现输送带跑偏被机架卡住,应立即停机处理;
6)将张紧装置的张紧力调整合适;
7)发生断带事故以后,可采取以下步骤进行处理: A清除断带处输送带上的浮煤; B用卡板卡住断带的一头; C用钢丝绳锁住断带的另一头; D松开张紧装置; E用绞车牵引输送带; F割齐输送带断头;
G用金属卡子、冷粘或硫化方法连接输送带; H经试运转,确认无问题后,再正式投入使用。 (六)减速器漏油的预防与处理 1.减速器漏油的原因
1)轴端漏油:轴承和减速器内回油沟堵塞;毡垫和胶圈损坏或老化,密封失效;
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2)轴承压盖螺丝孔漏油或轴承盖端面与减速器外壳结合面处漏油:轴承压盖螺丝不紧固或垫片损坏;
3)减速器外壳对口平面处漏油:减速器外壳对口平面变形;对口螺栓连接不紧及密封胶圈损坏失效;
4)减速器注油孔盖与减速器外壳结合面处漏油:注油孔盖螺丝不紧固;垫片损坏;注油孔盖变形;
5)减速器漏油:减速器外壳破裂损坏。 2.减速器漏油的处理方法
1)疏通减速器内回油沟,在轴上加装挡油盘;更换毡垫及密封胶圈; 2)紧固轴承压盖螺丝,更换损坏的垫片;
3)减速器外壳对口处采用耐油橡胶垫,紧固对口螺栓,重新更换密封胶; 4)紧固注油孔盖螺丝,更换坏损垫片;平整或更换注油孔盖 5)修补减速器外壳破损处;破损严重时,更换减速器外壳。 (七)根据减速器的运转声音判断其工作状态
用耳靠近减速器听或用一个改锥触在减速器外壳上,用耳贴靠在木把上听减速器齿轮及轴承的运转声音。减速器正常的运转声音是比较平衡的。当听到周期性异响,说明减速器齿轮的牙齿变形造成齿隙变小或齿间夹杂有金属异物;当在减速器轴承处听到频繁不规则的异响,说明轴承架损坏或珠粒损坏;当感觉到减速器异常振动,说明齿轮整个啮合状况不好或地脚螺栓松动。出现异常情况必须及时处理。
(八)检查托辊组的运行状况
1.在带式输送机运转时,观察上、下托辊及缓冲托辊是否转动灵活;
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2.调心托辊、立辊和回转部位,在输送带跑偏时,是否转动灵活; 3.各托辊间及托辊与中架间是否有卡阻物; 4.各托辊有无损坏、异响,是否缺油; 5.有无缺辊;
6.各托辊与输送带是否接触良好。
(九)根据运转电流判断带式输送机的负荷情况
在额定电流及额定电流以下带式输送机运转时,证明带式输送机在额定负荷下运转,带式输送机工作正常;当运转电流超过额定值,说明带式输送机超载运行;当运转电流突然上升,大大超过额定电流,可能有卡阻物卡住输送带,应立即停机检查。
(十)带式输送机伤人事故的预防
防止带式输送机发生事故致使人员伤亡的具体措施有: 1.在行人跨越带式输送机处,应设过桥。
2.必须在机头和机尾装设防止人员与驱动滚动和导向滚筒相接触的防护栏。
3.检修带式输送机时,严禁站在机头、机尾传动滚筒、输送带等运转部位上;严禁直接手拉、脚蹬、脚踩输送带点动开车。
4.未设计运送人员的带式输送机,禁止运送人员。运送人员时必须按《煤矿安全规程》有关现定执行。
5.在带式输送机运转中,禁止在非人行道一侧及空间较小的输送带下清煤。
6.在巡视过程中,禁止用手触摸带式输送机转动部位;发现隐患,如带式
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输送机卡住物料等,应把输送机停下来,将物料取出后再开车。
7.检修或司机离开时,必须切断电源,将隔离开关打到零位,并闭锁。 (十一)带式输送机着火事故的预防 预防措施有:
1.带式输送机机头处前后20m范围内不堆放可燃性材料。 2.使用合格的阻燃性输送带。
3.机道做到无杂物浮煤、无淤泥积水、管线吊挂整齐。
4.机道的消防设施齐全。机道要设置有常流水的消防水路,每隔50m设一管接头或水阀门。机头部要备有不少于0.2m3的砂箱及黄砂和2个以上合格的灭火器,同时机头部要备有不少于25m长的软管。
5.加强维护和保养,严格执行各项制度。
6.机道内确需进行电气焊接作业时,要有安全措施,并报矿主管领导批准。 7.液力偶合器使用合格的易熔合金塞,工作介质符合规定的要求。 8.确保各种安全保护装置齐全可靠,动作灵活。
第五节 电气安全
一、电工基础知识 (一)电路
1、电路就是电流所流经的路径
(1)电源:即发电设备,其作用是将其它形式的能量转换为电能。 (2)负载:即用电设备,作用是把电能转换为其它形式的能。 (3)控制电器和保护电器:控制和保护作用。
(4)导线:由导体材料制成,其作用就是把电源、负载和控制电器连接成
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一个电路,并将电源的电能传输给负载。
作用是产生、分配、传输和使用电能。 2、电路图
通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中,称为电路原理图,
也叫电路图。
(二)电路的欧姆定律
UI= R
式中 I—电流(A)
U—电压(V) R—电阻(Ω)
通过电阻元件的电流与电阻两端的电压成正比,而与电阻成反比。
例:一盏200W、220V的电灯,灯泡的电阻是484Ω,当电源电压为220V时,求通过灯泡的电流。
解:已知电灯泡的电压和电阻,通过灯泡的电流为
U220I= = ≈0.455(A) R484
(三)电路的基尔霍夫定律
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1、基尔霍夫电流定律
对于电路中的任一节点,流入节点的电流之和必等于流出该节点的电流
之和。
I 1+ I 2= I 3 I 1+ I 2-I 3=0 ΣI =0
2、基尔霍夫电压定律 和。
已知电源电势E 1、E 2和各电阻 R 1、R2、R3 、R 4,试求回路中的电流I。
解:此电路为一无分支的回路,故利用基尔霍夫电压定律,按顺时针方向绕行列回路方程为: 则
E 1-E 2 = I R 1+IR2+IR3 +IR 4=I(R 1+R2+R3 +R4)
E1-E2
I = R1+ R2+ R3+ R4
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沿任一方向绕行一周,各电源电势的代数和等于个电阻电压降的代数
即 ΣE =ΣI R 或 ΣE =ΣU
(四)电阻的串联电路
将两个以上的电阻,依次首尾相联,是各电阻通过同一电流,这种连接
方式叫做电阻的串联。
串联电路的总电压等于各电阻上电压降之和。R为串联电路的总电阻,分压作用。
(五)电阻的并联电路
电阻都接在两个节点之间,各电阻承受同一电压,这种连接方式叫做电
阻的并联。
并联电路总电流为各电阻支路电流之和。 并联电路等效电阻的倒数为各电阻的倒数之和。
(六)电阻的混联电路
串联与并联是电路最基本的连接形式,在一些电路中,可能既有电阻的
串联,又有电阻的并联,这种电路就叫做电阻的混联电路。 (七)电路的功率与电能 1、电功率
电功率就是单位时间内电场力 所做的功
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1kW=103W 1MW=103 kW=106W 1mW=10‾3W
例:一只220V、100W的灯泡,当接到电压为220V的电源上时,通过灯泡
的电流为多大?灯泡的电阻是多少?
解: I=U100
R =220 =0.455(A) R =U2P = UI =2200.455
=484(Ω)
2、电能
电能就是用来表示电场在一段时间内所做的功,即
W = Pt
式中 P—功率(kW) t—时间(h) W—电能(kW• h)
实际上1 kW• h就是平常所说的1度电。
3、焦耳—楞次定律
Q = I2Rt
式中 I—电流(A) R—电阻(Ω) t—时间(s)
Q—电阻上产生的热量(J)
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例:一个电热器接在电压为220V电源上,通过电热器的电流为5 A。试求通过电1h所产生的热量。
解:Q = I2Rt =UIt
=220×5×60×60 =3960000(J) 二、电气伤害
电是露天矿生产的主要能源,随着生产机械化、自动化水平的提高,电在露天矿应用越来越广。但是,如果用电不当,电又会对人类造成威胁。触电会造成人员伤亡,电气事故可能毁坏机电设备,还会引起电气火灾。
(一)电气事故主要包括触电事故、残余电荷电击事故、电磁场伤害事故、感应电压电击事故、静电事故、雷击事故、电路故障引发的电气火灾和爆炸事故、危及人身安全的电气线路事故等。
(二)
电流对人体有三种伤害形式:电击、
电伤和电磁场伤害。
电击是指电流通过人体,破坏心脏、肺及神经系统的正常功能使人体血液循环大大减弱,发生抽搐、痉挛、失去知觉、假死,直至死亡。电击是触电伤害的主要形式。
电伤主要是指电流的热效应、化学效应和机械效应对人体外部器官造成的伤害。主要有电弧灼伤、电弧熔化的金属溅出烫伤等。电伤在人体触电事故中危害较轻。电击和电伤在高压触电事故中可能同时发生。
电磁场生理伤害是指在高频磁场的作用下,人会出现头晕、乏力、记忆力
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减退、失眠、多梦等神经系统的症状。
(三)电伤害的途径及危险性
电流通过人体的心脏、肺部和中枢神经系统的危险性较大。电流通过人体的途径最危险的是从手到脚,占触电事故的一大半。因为沿该条途径有较多的电流通过心脏、肺等重要器官;其次是从一只手到另一只手的电流途径;从脚到脚对人体的危险性较小。触电还容易因剧烈痉挛而摔倒,导致电流通过全身并造成摔伤、坠落等二次事故。
(四)人体触电的方式
按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径,电击又可分为下列几种情况:
1.低压单相触电。即当人体站在地面上或与地接通的导体上,接触到一相带电体的触电。大部分触电事故是低压单相触电。
2.低压两相触电。即人体同时和两根相线接触,承受线电压,触电后果最严重,在电线杆上作业时发生的触电事故往往是两相触电。
3.跨步电压触电。当带电体有电流流入地下时,在接地点周围地面各点会出现电位差,如图3—4所示,当人进入到上述区域时,其两脚间(人的跨步一般按0.8m考虑)就会产生跨步电压。由跨步电压引起的触电,称跨步电压触电。跨步电压一般产生于高压线断裂落地处,短路电流或雷击电流等大电流流过的接地装置附近。发生跨步电压触电时,人会因双脚抽筋而倒地,增加了人体触电的危险性。
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图3—4 跨步电压触电
4.高压电击。对于1000v以上的高压电气设备,当人体过分接近时,高压电可将空气电离,然后通过空气进入人体,通常还伴有高压电弧,能把人烧伤。
(五)影响触电伤害程度的主要因素
1.电流的强弱。电流越大对人体的伤害越大。一般成年人通过的电流达到30~50mA就有生命危险。
2.触电持续的时间。人体触电时间越长,电流对人体产生的热伤害、化学伤害及生理伤害越严重。
3.电流流经的途径。电流流经人体途径不同,人体触电的严重程度亦不相同。
4.人体电阻。人体电阻在皮肤干燥、洁净、无破损的情况下,可高达几十千欧,而潮湿的皮肤,特别是有破损的皮肤,其电阻可降至1000Ω以下。
5.电流频率。频率为25~300HZ的电流对人体伤害的程度最严重,低于或高于此频率的电流对人体的伤害程度要显著减轻。
6.人体状况。电流对人体的伤害程度与人的性别、年龄、健康状况以及心理、精神状况等因素有关。不同性别的人对电流的敏感程度不同,一般说来,女性比男性敏感,而耐受能力差;无论是感知电流还是摆脱电流,女性比男性低约1/3。在遭受电击时,小孩的伤害程度远比成年人重。正常健康人在触电时伤害较轻,身体虚弱者,尤其是内脏病患者在触电后的死亡率较高。有无
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思想准备,对电流的敏感程度不同,会影响触电的伤害程度。特别是酒醉、过度疲劳、心情不好的人,将增加触电的伤害程度。
三、露天矿供配电 (一)露天矿供电系统
露天矿所需的电能一般来自电网,通过输电线路到露天矿变电所,经变压器降压后送到各用电地点。各级变电所的变压器、配电装置、电力线路及各用电设备,按照一定的方式互相连接成一个整体,构成了露天矿的供电系统。地面重要设备应采用双回路供电。TN系统有三种类型,即TN—S系统、TN—C—S系统和TN—C系统。
(二)电压等级
供配电电压和电气设备的额定电压等级如下:
1.露天矿高压电力网的配电电压,一般采用6kV和10kV。 2.地面低压配电一般采用380V和380/220V。 3.露天矿场手持式电动工具的电压应不大于220V。 4.露天矿照明电压为220V,露天行灯电压为36V。 5.在金属容器和潮湿地点作业,安全电压不得超过12V。 三、露天矿触电事故的特点和原因 触电事故具有以下特点:
(一)从作业人的类别来看,非电气操作人员中,低压触电事故较多;电气操作人员中,高压触电事故较多。
(二)从作业来看,带电作业死亡人数最多,其次分别是手持长杆接触带电体、误登带电线杆和设备、误入带电间隔、设备漏电及误触电。
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露天矿触电事故的原因主要是:
(一)作业人员缺乏安全用电知识,违反电气安全操作规程。
(二)电源电压、电气设备等方面的选用与所处的环境条件不相符。
(三)使用了安全性能不合格的设备、器具,缺乏必要的安全保护装置。
(四)设备使用不当,超载运行。
(五)设备和线路的安装不合格,检查、维修不善,带病运行等。
四、露天矿触电事故的预防措施
(一)根据电气事故的特点、原因和电气安全技术的特点,应从技术上、组织上采取综合预防措施,主要有以下几个方面:
1.加强电气安全的组织管理工作,搞好电气作业人员的安全技术培训,严格执行电气安全技术操作规程。电工是特种作业人员,应经严格的培训考核,持证上岗。非电气作业人员也要加强用电安全教育培训。
2.电气设备要有良好的安全性能,满足电气安全基本要素的要求。 3.根据作业场所的工作条件,采用相应等级的电压和安装适合场所要求的电气设备。
4.采用合适的中性点接地方式,并选择与之相适应的电气保护形式。 5.采用各种电气保护装置,使用合格的电气安全用具。 6.搞好设备和线路的检测与维修,使其保持良好的状态。
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(二)电气安全保护
1.绝缘、屏护和安全距离是最为常见的安全措施,是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气安全的主要安全措施。
1)绝缘:就是用绝缘材料把带电体封闭起来。常用的绝缘材料有塑料、橡胶、瓷、玻璃、云母、木材、胶木、布、纸和矿物油等。应当注意,很多绝缘材料受潮、遭受机械损伤后会丧失绝缘性能。
2)屏护:就是用遮拦、护罩、护盖以及箱匣等将带电体与外界隔离开来。电器开关的可动部分一般不能使用绝缘,而要使用屏护。高压设备不论是否绝缘,均应采取绝缘。用金属制成的屏护装置,要与带电体绝缘良好,还应接地。这样,不仅可防止触电,还可防止电弧伤人。
3)安全距离:就是带电体与设备、设施之间,以及作业时人员与带电体之间要保持一定的间距,以防止电气短路和放电伤人。安全距离还可起到防止火灾、防止混线、方便操作的作用。在同杆共架的多回线路中进行检修,当只有部分线路检修时,操作人员及其所携带的工具、材料与带电体之间的安全距离:10kv及以下,不得小于2m;35(22~44)kv,不得小于2.5m。在低压工作中,最小检修距离不得小于0.1m。
2.中性点接地:低压供电系统一般有两种方式:一种是将配电变压器的中性点通过金属接地体与大地相接,称中性点直接接地方式;另一种是中性点与大地绝缘,称中性点不接地方式。中性点接地属工作接地。中性点接地与否,对于电网的安全运行关系极大。
在中性点不接地的系统中,当人触及电网的一相时,产生触电危害的危险
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性要小一些,并且还能减小由此引起的杂散电流,防止杂散电流引起电雷管爆炸。但不能限制低压电网由于某种原因而引起的对地高电压,如雷击、高压线搭接等。而中性点接地系统能使窜入的高电压得到限制。
露天矿山采场内禁止采用中性点直接接地的供电系统。地面供电系统一般采用中性点直接接地系统。
3.接地和接零
运行中的电气设备可能由于绝缘损坏、线路断线等原因,使其金属外壳以及与电气设备相接触的其他金属物上出现危险的对地电压。人体接触后,就有可能发生触电危险。为了避免触电事故的发生,最常用的保护措施是接地和接零。
1) 保护接地:就是把电气设备中正常不带电的金属部分通过接地装置(由
接地体和接地线组成)进行接地。该法适用于中性点不接地系统。见图3-5。
2) TN系统中,保护中性导体上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的
接地,称为重复接地。
3) 在TN—C系统和TN—C—S系统中,为了电路或设备达到运行要求的接地,
如变压器低压中性点的接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。 作用是保护系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压等原因所产生的电压危险性。
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图3-5 保护接地的作用
4)保护接零:是在380/220V的三相四线制中性点接地系统中,把在正常情况下设备的金属外壳与中性点接地的零线连接。见图3-6
图3-6 保护接零原理
为了提高接零系统的可靠性,应重复接地,即将零线的一处或多处再次接地,如架空线的终端,车间内的配电屏等处应装设重复接地装置。零线不能装设开关或熔断器,防止零线回路断开时,零线出现高电压而引起触电事故。
保护接地必须齐全,牢固可靠,要有足够的机械强度,接地导线应连接良好。
接地电阻值应符合安全规程的要求。接地装置要经常检查,及时维护,接地电阻每年应测定一次。
4.装设漏电保护装置
为了防止电网漏电及由此造成的危害,以及人触及带电体时造成的触电事故,应装设漏电流动作保护器。它可以在设备或线路漏电时,通过保护装置的检测机构取得异常信号,经中间机构转换和传递,然后促使执行机构动作,自动切断电源来起保护作用。
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5.过电流保护
过电流是指电气设备或线路的电流超过规定值,常见的过电流故障有过负荷、短路和断相三种情况。
1)过负荷:是指电气设备的工作电流不仅超过了额定电流值,而且超过了允许的过负荷时间。过负荷在电动机、变压器和电缆线路中较为常见,是烧毁电动机的主要原因。
2)短路:在电网和电气设备中,若不同相线之间通过导体直接短接或通过弧光放电短路均会产生过电流。短路电流的大小取决于电网电压、由短路点形成的回路的电阻及短路点的位置,一般是额定电流的几十倍以上。
3)断相:三相电动机在运行过程中出现一相断线,这时电动机仍然会运转,但其输出转矩比运行时要小的多。由于机械负载不变,电机的工作电流会比正常工作时的工作电流大很多,从而造成过负荷。
以上三种情况都将使电气设备或线路发热超过允许限度,从而引起绝缘损坏,设备或线路烧毁,甚至引起火灾事故。为了保障安全可靠供电,电网或用电设备应装设过电流保护装置,当电网发生短路或过载故障时,过电流保护装置动作,迅速可靠地切除故障,避免造成严重后果。常用的过电流保护装置有熔断器、热继电器、电磁式过电流继电器。
6.防雷电
雷是一种大气中的放电现象。这种放电,时间很短促,电流极大,高达20万~30万A,放电时温度可达20000℃,放电的瞬间出现耀眼的闪光和震耳的轰鸣,具有强大的破坏力,可在瞬间击毙人畜,焚毁房屋和其他建筑物,毁坏电气设备的绝缘,造成大面积、长时间的停电事故,甚至造成火灾和爆炸事故,
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危害十分严重。防雷电包括电力系统的防雷和建筑系统的防雷,主要措施是采用避雷针和避雷器。
7.采用安全电压
安全电压是防止触电事故的安全技术措施之一。
安全电流:我国将交流30mA和直流50mA确定为人体安全电流值。但是,如果电流长时间通过人
体,再加上其他不利因素,即使比上述数值还小的电流,对人体也可能是不安全的。
我国规定的安全电压为42V、36V、24V、12V、6V五个等级。
前述露天矿配电电压等级中的工作面照明的电压、远距离控制线路的电压、在金属容器和潮湿地点作业电压都必须采用安全电压。应该注意,36V的照明线路也应有良好的绝缘,矿山曾经发生过36V的照明线路触电致死的事故。
8.安全标志
电气安全标志有示警用的,有区别各种性质和用途的。警告用的一般是警告牌或警告提示,如闪电符号,在高压电器上注明“高压危险”的警告语,检修设备的电气开关上挂“有人作业,禁止送电”的警告牌等。表示不同的性质和用途的一般是用颜色来标志,如红色按钮表示停机按钮,绿色按钮表示开机按钮等。还有各种用途的电气信号指示灯。
(三)电气作业安全措施
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在电气设备、线路检修及停送电等工作中,为了确保作业人员的安全,应采取必要的安全组织措施和安全技术措施。
1.组织措施 1)工作票制度
工作票是准许在电气设备或线路上工作以及进行停电、送电、倒闸操作的书面命令。工作票上要写明工作任务、工作时间、停电范围、安全措施、工作负责人等。同时,签发人和工作负责人要在上面签字。签发人必须根据工作票的内容安排好各方面的协调工作,避免误送电。除按规定填写工作票之外的其他工作或紧急情况,可用口头或电话命令。口头或电话命令要清楚,并要有记录。
紧急事故处理可不填工作票,但必须做好安全保护工作,设专人监护。 2)工作监护制度
工作监护制度是保证人身安全及操作正确的重要措施,可防止工作人员麻痹大意,或对设备情况不了解造成差错;并随时提醒工作人员遵守有关安全规定。如果万一发生事故,监护人员可采取紧急措施,及时处理,避免事故扩大。
3)恢复送电制度
停电检修等工作完成后,应整理现场,不得有工具、器材遗留在工作地点。待全体工作人员撤离工作地点后,要把有关情况向值班人员交代清楚,并与值班人员再次检查,确认安全合格后,然后在工作票上填明工作终结时间。值班人员接到所有工作负责人的完工报告,并确认无误后,方可向设备或线路恢复送电。合闸送电后,工作负责人应检查电气设备和线路的运行情况,正常后方可离开。
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2.技术措施
在电气设备和线路上工作,尤其是在高压场所工作,必须完成停电、验电、放电、装设临时接地线、悬挂警告牌、装设遮栏等保证安全的技术措施。
1)停电:对所有可能来电的线路,要全部切断,且应有明显的断开点。要特别注意防止从低压侧向被检修设备反送电,要采取误合闸的措施。
2)验电:对已停电的线路要用与电压等级相适应的验电器进行验电。 3)放电:其目的是消除被检修设备上残存的电荷。放电可用绝缘棒或开关进行操作。
4)装设临时接地线:为防止作业过程中意外送电和感应电,要在检修的设备和线路上装设临时接地线和短路线。
5)悬挂警告牌和装设遮栏:在被检修的设备和线路的电源开关上,应加锁并悬挂“有人作业,禁止送电”的警告牌。对于部分停电的作业,安全距离小于0.7m的未停电设备,应装设临时遮栏,并悬挂“止步,高压危险”的标示牌等。
(四)用电安全要求
1.不得随便乱动或私自修理电气设备。
2.经常接触和使用的配电箱、配电板、闸刀开关、按钮、插座、插销以及导线等,应保持完好,不得有破损,或将带电部分裸露出来。
3.熔断器、熔丝、熔片、热继电器等保险装置,使用前必须进行核对。严禁用铜丝等代替保险丝。
4.在带电设备周围不得使用钢卷尺和带金属丝的线尺。
5.在导线、电气设备、变压器、油开关附近,不得有损坏电气绝缘或引起
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电气火灾的热源。
6.在使用手持式电动工具时,应安装漏电保护器,工具外壳要进行保护接地,移动工具时要防止导线被拉断。
7.在雷雨天不要走进高压电线杆、铁塔、避雷针的接地导线周围20m以内。当遇到高压线断落时,在落点周围10m以内不许人畜进入;若已进入危险区域且感觉到有跨步电压作用时,应赶快将双脚并在一起或用单腿跳离危险区。
五、露天矿电气火灾事故的原因及其预防措施
由于使用、维护不当,露天矿电气设备、照明设备、电动工具等会发生火灾事故。其原因通常是:设备选用不当;线路年久失修,绝缘老化造成短路;超负荷运行;维修不善导致接头松动;电气设备积尘、受潮,热源接近电器,接近易燃易爆物;通风散热不良;电焊火星引燃易燃物等。
露天矿电气火灾的预防措施主要有: 1.应选用合格的矿用不易燃橡套电缆。
2.避免外力打击电缆,开关在跳闸后,不查明原因不得反复强行送电。 3.电缆不准成堆堆放或压埋,电缆接线盒附近不得存放易燃物。 4.要正确掌握电缆的连接方法,不能用捆接法和压接法。 5.矿用变压器使用的绝缘油应定期化验,不合格的应及时更换。 6.安装自动灭火系统。
第六节 机械安全
一、机械伤害的原因
机械伤害和其他伤害一样,是由人的不安全行为、物的不安全状态以及不良的工作环境造成的。
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(一)人的不安全行为
作业人员违反安全操作规程或者失误而造成不安全行为,以及没有穿戴合适的防护用品而得不到良好的保护。常见的情况有:
1.正在检修的机器或者刚检修好尚未离开,因他人误开动而被机器伤害。 2.在机器运转时进行检修、保养、清扫等工作,因误入某些危险区域和部位造成伤害,如人跌入破碎机内,手伸进皮带罩内,清扫带式输送机下面的撒矿等。
3.操作方法不当或不慎造成事故,如人被装岩机斗或所装的岩石伤害等。 4.防护用品没有穿戴好,衣角、袖口、头发等被转动的机械拉卷进去。 5.在操作时,人与机械某些易伤害的部位接触。
6.设备超载运行,造成断裂、爆炸等事故而伤人,如钢丝绳拉断弹击人员。 (二)设备安全性能不好
机械设备先天不足,缺乏安全防护装置,结构不合理,强度达不到要求,或者安装维修不当,不能保证应有的安全性能。特别是有部分机械设备没有经过检验,质量不符合国家标准的要求。常见的情况有:
1.机械传动部分,如皮带轮、齿轮、联轴器等没有防护罩而绞伤人,或传动部件的螺丝松脱飞出伤人。
2.设备及某此部件没有安装牢固,受力后拉脱、倾翻而伤人。 3.机械的某些零件强度不够或受损伤,突然断裂而伤人。
4.设备的防护栏杆、盖板不齐全,使人容易误入或失足跌入危险区。 5.缺乏必要的安全保险装置,或失灵而起不到应有的保护作用。 (三)工作场所环境不良
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机械设备所处的环境条件不好,如空间狭窄、照明不良、阴暗潮湿、噪声大、物件堆放杂乱等,会妨碍作业人员的作业,容易造成操作事故,伤害作业人员。
二、机械伤害的预防措施 (一)正确行为
要避免安全事故,首先要求作业人员的行为正确,不得失误。为此,要加强管理,建立健全安全操作规程并严格执行,对操作者要进行岗位培训,使其掌握设备的基本性能、基本结构、基本原理,能熟练地操作设备;会对设备进行日常的维修保养,能处理一般常见的故障;设备开动时有危险的区域,不准人员进入;要按规定穿戴好防护用品。
(二)保证设备的安全性能良好 1.机器设备必须符合国家标准的要求。 2.操纵、制动装置要灵敏可靠,便于操作。
3.机械的传动皮带、齿轮及联轴器等旋转部位都要装设防护壳罩;对于设备的某些容易伤人或一般不让人接近的部位要装设栏杆或栅栏门等隔离装置,并要涂上安全色以示警告;对于容易造成失足的沟、堑,应有盖板。
4.要装设各种安全保护装置,以避免或减轻人身和设备事故。安全保护装置能自动消除危险因素,可分为机械和电气两类。根据所起的作用不同,安全保护装置可分为:
1)制动装置:当发生紧急情况时,能自动或手动迅速地使机器停止转动。 2)闭锁装置:在机器的门盖没有盖好或存在其他不允许开机的情况时,使得设备不能开动;在设备停机前不能打开门盖或其他有关部件。
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3)联锁装置:当一台设备开始运转或停机,通过联锁装置使另一台设备也同时或随后运转或停机。或者是自动检测报警装置检测到危险情况时,通过联锁装置自动停机。
4)限压装置:如安全阀等,以防止锅炉、压力容器及液压或气动机械的压力超限。
5)限位装置:如限位器、限位开关等,以防止机械的动作超出规定的范围。
6)防过载装置:能在设备超载时自动停机或自动限制负载。 7)缓冲装置:减轻冲击力。
8)锁紧件:如锁紧螺丝、锁紧垫片、夹紧口、开口销等,防止紧固件松脱。
9)其他保护装置:如超温、断水、缺油、漏电等保护。
5.要装设各种必要的报警联锁装置,当设备接近危险状况,能自动停机,使操作人员能及时做出决断,进行处理。
6.各种仪表和指示装置要醒目、直观,易于辨认。
7.机械各部件的强度要满足要求,安全系数要符合有关规定。
8.对于作业条件十分恶劣,容易造成伤害的机器或作业,应尽可能采用遥控作业。
(三)保证良好的作业环境
要为设备的使用、安装、检修创造必要的检修条件,按规定预留安全距离;保持现场整洁,工具摆放整齐,有良好的照明,以便于设备的安装、维修、使用工作顺利进行,减少操作失误而造成事故的可能性;保证作业场所温度、湿
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度合适,创造一个安全、舒适的工作环境。
(四)加强设备的维修工作
要保证设备的安全性能,除了要求设计、制造的安全性能要优良外,设备的安装、维护、检修工作十分重要,尤其对于移动频繁的采剥和运输设备,更要注意安装和维修工作的质量。
在设备的安装和维修工作中,机件的频繁拆装和起吊、机器的开动、场地的杂乱、工作的流动等都存在着事故的危险因素。因此,对安装和检修中的安全问题必须十分重视,要注意下列安全问题:
1.设备检修前必须切断电源,并挂上“有人工作,禁止启动”的标志牌;在机内或机下工作时,应有防止机器转动的措施。
2.起吊设备的机具、绳索要牢固,捆扎要牢靠,起重杆、架要稳固,机件安放要稳实。
3.设备的吊运要执行起重安全操作规程,要有人统一指挥。
4.需要在大型机件悬吊状态下工作时,必须将机件垫实撑牢,不得用砖块等易碎物来垫高机件。
5.高空作业时,应扎好安全带,做好防护措施。
6.设备检修和检修完后,必须认真检查,确认无误后,方可开机试运转。
第七节 其它事故防治
一、防排水 (一)概述
1.露天矿防排水的重要性
防水和排水是露天矿山的辅助生产工作,但它却是保证矿山安全和正常生
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产的先决条件。尤其是凹陷露天矿本身就像一口大井,从客观上它就具备了汇集大气降水、地表径流和地下涌水的条件。因此,在露天矿的整个生产期间都要采取有效的防、排水措施
2.露天矿发生涌水的危害
露天矿发生涌水将给开采工作带来困难,甚至造成危害,其主要影响是: l)降低设备效率和使用寿命。如挖掘机在有水的工作面上作业时,其工作时间利用系数一般只达到正常挖掘机的1/2~1/3。对于汽车和机车不仅降低效率而且严重威胁行车安全。在水的氧化腐蚀作用下增加了设备故障,降低使用寿命。
2)影响矿山工程进展速度。采场底部汇水受淹时,不能按时掘沟,给新水平的准备工作造成很大困难。如不及时排除汇水,必然会降低矿山工程的进展速度。
3)破坏边坡的稳定性。水是造成滑坡的一个主要因素,它能使岩体的内摩擦角和黏聚力等物理性能指标降低,从而削弱边坡岩体的抗剪强度。大面积的滑坡会切断采场内的运输线路,并掩埋作业区,使生产中断。
3.露天矿产生涌水的因素 1)主要自然因素
A气候条件的影响。降水渗透是地下水获得补充的主要来源,而蒸发又是潜水的主要排泄方式之一,所以气候对地下水的水量大小、水位高低有着直接的影响。
B地表水体的影响。地表水体(河流、湖泊等)和地下水在一定条件下可以互相转化和补给,两者之间有着密切联系。河流和湖泊的水位、流量变化会
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传递给附近的潜水。
C地形条件的影响。地形影响到地下水的循环条件和含水岩层埋藏的深度。位于浸蚀基准面以上和地势较高的矿床,很可能无水或含水较少。反之,就可能含水较多。
D岩石结构的影响。岩石结构致密、节理裂隙不发育时,则其透水性就弱,不易充水甚至隔水。反之,透水性就较强,充水量也就很大。
E地质构造的影响。岩石的产状和褶皱、断层等构造对地下水的静贮量、地表水与地下水的联通影响很大。
2)主要人为因素
A不正确的开采工作的影响。对防水排水工作的重要性认识不足,或没有掌握矿山的水文地质资料,没有采取有效的防水排水措施时,往往易导致突然发生涌水引起不必要的损失。如由于开采工作上的错误,开通了含水层,使矿山突然发生涌水。
B废坑积水的影响。废弃的矿坑常有大量的积水,当排水工作停止后,废坑内的积水位上涨,这种水源一经与采场沟通,在一瞬间就会以很大的水压和水量突然涌人采场。
C未封闭和封闭不严的勘探钻孔的影响。地质勘探结束后因未用黏土或水泥将钻孔封死,导致水引人了作业区。
(二)露天矿防水的主要措施 1.地面防水的主要措施
1)挖截水沟。截水沟的作用是截断从山坡流向采场的地表水。当矿区降水量大,周边地形又较陡时,截水沟还起到拦截、疏引暴雨山洪的作用、露天
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矿截水沟的布置如图3-7所示。
图3-7 露天矿截水沟的布置
1-外部截水沟;2-内部截水沟;3-雨季山洪;4-拦洪堤;5-开采境界;6-河流
截水沟的排泄口与河流交汇时,要与河流的流水方向相适应,并使截水沟底标高在河水的正常水位之上。其目的是减少截水沟的排泄阻力和防止河水冲刷倒灌。
2)河流改道。当河流穿过露天开采境界时,须将其改道迁移。改道的位置选择在线路短、地势低平和渗水弱的地段里。
3)修筑调洪水库。季节性的小型地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,还可以在上游利用地形修筑小型调洪水库截流,并储蓄洪水。
4)修筑拦河护堤。当露天开采境界四周的地面标高与附近河流、湖泊的岸边标高相差很小,甚至低于岸边地形时,应在岸边修筑拦河护堤。护堤的作用是预防河流洪水上涨灌人采场。
2.地下防水的主要措施
1)探水钻孔,是防止地下涌水的有效措施。尤其是对于有地下采空区和溶洞分布的露天矿应对可疑地段预先打探水钻孔,探明地下水源状况,以便采取相应措施,避免突然涌水造成危害。
2)设防水墙和防水门,采用地下井巷排水或疏干的露天矿山,为保证地下
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水泵房不受突然涌水淹没的威胁,必须在地下水泵房设防水门。防水门采用铁板或钢板制成,并应顺着水流的方向关闭,门的四周要有密封装置。
对于不能排水、疏干的地下旧巷道,应设防水墙,使之与地下排水或疏干巷道相隔离。防水墙可用砖砌或混凝土修筑,墙的厚度视水压和墙的强度而定。
3)留防水矿柱。当露天矿采掘工作或地下排水巷道接近积水采空区、溶洞或其他自然水体时,可留有防水矿柱,并划出安全采掘边界,如图3-8所示。
图3-8 露天采场防水矿柱
图中,保证防水矿柱不被高压水冲溃的基本条件为:
σn=hycos2α≥D
式中σn——防水矿柱正压力,kg/cm2;
h——防水矿柱的垂直厚度,cm; y——矿柱岩石的容重,kg/cm3; α——含水层倾角;
D一含水层的静水压力,kg/cm2 。
防水矿柱的厚度与强度要足以承受静水压力而不致发生溃水事故,同时又要尽量减少矿石的损失。
(三)露天矿排水
露天矿经疏干和采取各种防水措施后,基本控制住大量的地下水和地表水,使之不能进人采场。但仍会有少量的涌水渗入作业区。对这部分少量涌水和大气降雨汇水,必须予以排除。
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露天矿排水的排水系统主要有以下几种:
1.自流排水系统。它是利用露天采场与地形的自然高差,不用水泵动力设备,只依靠排水沟等简要工程将水自流排出采场的排水系统。
2.露天采场底部集中排水。该排水系统的实质是在露天采场底部设临时水仓和水泵,使进入到采场里的水全部汇集到底部水仓里,再由水泵经排水管排至地表。
3.露天采场分段截流排水系统。这种排水是在露天采场的边帮上设置几个固定式水泵站,分段拦截排出涌水。各固定泵站可以将水直接排至地表,也可以采取接力方式通过上一个水平的泵站将水排到地表,分段截流排水系统如图3-9所示。
图3-9 露天矿分段截流排水系统
4.地下井巷排水系统,如图3-10所示。
图3-10 垂直泄水的地下井巷排水系统
1- 泄水井;2-集水巷道;3-水仓;4-水泵房;5-竖井
地下井巷排水系统的布置形式很多,它可以采取垂直式的泄水井或放水钻孔将采场里的水泄到集水巷道里,也可以在边坡上开凿水平泄水巷道泄水。
二、防灭火 (一)火灾
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火灾是由于失火造成的灾害。露天矿火灾属于地面火灾。 1.燃烧三要素
燃烧三要素为引火源、可燃物和助燃物。
足以引起燃烧的热源称为引火源。如地面火灾的引火源主要有:电气系统短路热源或火花、静电火花、摩擦热源或火花、人工热源等。
在燃烧过程中发生化学反应,维持燃烧过程,并释放出能量的物质称为可燃物。在矿山安全评价中经常遇到的可燃物有:煤炭、胶带、油料、木材、纺织物、炸药、煤尘、含硫矿物等。
在燃烧过程中与可燃物发生化学反应,维持燃烧过程,但不产生能量的物质称为助燃剂。矿山常见的助燃剂有氧气和氯气。
2.火灾的分类
火灾的分类方法很多,可以根据可燃物的性质、引起火灾的原因、发生火灾的地点、火焰燃烧的状态等分类。
1)按可燃物的性质分类
按照可燃物的性质一般将火灾分为四类。
A类火灾:含碳固体可燃物的火灾。如木材、纸张、煤炭等一些普通可燃物燃烧发生的火灾都属于A类火灾。对于A类火灾,用水和含水量大的稀释溶液使燃烧物急剧冷却,即可以有效地扑灭。煤矿A类火灾燃烧生成的气体一般是一氧化碳和二氧化碳,同时烟流中还含有少量的水蒸气、甲烷、乙炔、氢气和重碳氢物。A类火灾燃烧不完全的烟流具有爆炸性。该类火灾可燃物燃烧后留下的产物是灰或灰渣。
B类火灾:在易燃液体表面发生的火灾。如汽油、石油、溶剂与空气的接
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触面燃烧的火灾属于B类火灾。B类火灾不宜用直流水灭火,否则灭火过程容易引起爆炸或爆燃。在火灾初期,限制流向火灾的空气量或阻止有效燃烧是扑灭火灾的关键。B类火灾的烟流组成与A类火灾的基本相同,燃烧不完全烟流有可爆性或可燃性,该类火灾燃烧后留下的残渣较少。
C类火灾:在可燃气体中发生的火灾。可燃性气体与空气的混合物燃烧导致的火灾属于C类火灾。C类火灾不宜用直流水灭火,否则灭火过程容易引起爆炸或爆燃。在火灾初期,限制流向火区的空气量或阻止有效燃烧是扑灭火灾的关键。C类火灾的烟流组成与A类火灾的基本相同,燃烧不完全的烟流有可爆性或可燃性,该类火灾燃烧后留下的残渣较少。同时,在扑灭C类火灾时,应该特别注意扑灭火灾与切断可燃物供给的时机,如果在没有切断可燃物时就使燃烧终止,是十分危险的。
D类火灾:在可燃金属中或表面发生的火灾。控制和扑灭D类火灾必须采用专门的技术和专用的灭火剂或灭火设备。
带电火灾:在电气设备内部或其附近发生的火灾。如液压联轴节喷油引起的火灾,各类电气设备事故造成的火灾都属于带电火灾。在扑灭带电火灾时,关键是切断电源,在切断电源之前,必须使用非导电性的灭火剂,如化学干粉、干冰冷却剂、惰性气体等灭火。
实际上,火灾过程中只有一种可燃物燃烧的情况是很少的,大部分火灾是几种可燃物同时燃烧。露天矿的可燃物有煤炭、胶带、电缆电器、棉纺织品等,火灾一般为A类火灾、B类火灾、C类火灾和带电火灾。
2)按引起火灾的原因分类
按引起火灾的原因不同,可将火灾分为内因火灾和外因火灾。
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由于可燃物经长时间氧化,蓄积热量,发展到自燃引起的火灾,称为内因火灾。可燃物由蓄积热量发展成为火灾要经过三个阶段,即潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期和自热期的时间较长。如果在潜伏期和自热期,破坏了外部的供氧条件和热量蓄积条件,自燃过程终止,便不能发展成为火灾。所以,内因火灾往往是由于发现不及时或处理不当造成的。
由外部热源引燃可燃物而发生的火灾,称为外因火灾。外因火灾是偶然事件,当通风条件适宜且有大量可燃物时,可在很短的时间内形成大范围的火区,燃烧生成大量的有毒有害气体,使风流中的氧气浓度下降,同时燃烧产生的大量热量,使风流温度升高。
露天矿火灾以外因火灾为主。 3)按燃烧状态分类
按火灾的燃烧状态不同,可将火灾分为阴燃火灾和明火灾。
燃烧处于阴燃状态,无明显火焰的火灾,称为阴燃火灾。当燃烧地点通风不良,严重缺氧时,发生阴燃。可燃物即将燃尽,挥发的含量很低时,火灾也往往处于阴燃状态。对于A类阴燃火灾,烟流中一氧化碳气体含量高,烟流具有可爆性可燃性,对人的危害很大。
燃烧时有较大火焰的火灾,称为明火灾。明火灾有富氧燃烧和缺氧燃烧两种状态。在富氧燃烧状态下,可燃物燃烧充分,烟流中一氧化碳等可燃性气体含量较低。在缺氧燃烧状态下,烟流中的一氧化碳等可燃性气体含量较高。烟流具有可燃性或可爆性。
(二)外因火灾预防 1.外因火灾的原因
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1)明火引起的火灾与爆炸
照明、吸烟或无意有意点火所引起的火灾占有相当大的比例。 2)爆破作业引起的火灾
爆破作业中发生的炸药燃烧及爆破原因引起的硫化矿尘燃烧、木材燃烧,爆破后因通风不良造成可燃性气体聚集而发生燃烧、爆炸都属爆破作业引起的火灾。
3)焊接作业引起的火灾
进行气焊、切割及电焊作业时,如果没有采取可靠的防火措施,由焊接、切割产生的火花及金属熔融体遇到木材、棉纱或其他可燃物,便可能造成火灾。据测定结果,焊接、切割时飞散的火花及金属熔融体碎粒的温度高达1500~2000℃,其水平飞散距离可达10m,下落距离则可大于10m。由此可见,这是一种十分危险的引火源。
4)电气原因引起的火灾
电气线路、照明灯具、电气设备的短路、过负荷,容易引起火灾。电火花、电弧及高温赤热导体引燃电气设备、电缆等的绝缘材料极易着火。有的矿山用电炉、大功率灯泡取暖、防潮,引燃了炸药或木材,往往造成严重的火灾、中毒、爆炸事故。
用电发生过负荷时,导体发热容易使绝缘材料烤干、烧焦,并失去其绝缘性能,使线路发生短路,遇有可燃物时,极易造成火灾。带电设备元件的切断、通电导体的断裂及短路现象都会形成电火花及明火电弧,瞬间达到1500℃以上的高温,而引燃其他物质。特别是临时线路接触不良,接触电阻过高是造成局部过热引起火灾的常见原因。
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5)摩擦、冲击等原因引起的火灾
机械在不正常的运转条件下,摩擦发热,当热量得不到散发时,有可能引燃周围的易燃物造成火灾。坠落物可能砸毁、砸伤电气设备及电气线路,形成短路而引燃可燃物,造成火灾、中毒事故。
2.外因火灾的预防
对于露天矿火灾,应遵照中华人民共和国公安部关于火灾、重大火灾和特大火灾的规定进行统计报告。
1)火灾
A人烧毁财物直接损失折款50元以上; B家和集体烧毁财物直接损失折款100元以上; C火灾死亡或重伤1人。 2)重大火灾
A次火灾损失折款1万元以上;
B次火灾死亡3人以上(含3人)或重伤5人或烧伤10人以上; C次火灾受灾30户以上。 3)特大火灾
A次火灾损失折款30万元以上; B次火灾死亡10人以上(含10人) C次火灾受灾50户以上。
露天矿防火,应遵守《中华人民共和国消防法》和当地消防机关的要求。对于各类建筑、油库、鞣料场和炸药库、仓库等建立防火制度,完善防火措施,配备足够的消防器材。
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各厂房和建筑物之间,要建立消防通道。消防通道上不得堆积各种物料,以利于消防车辆通行。
矿山地面必须结合生活供水管道设计地面消防水管系统,井下则结合作业供水管道设计消防水管系统。水池的容积和管道的规格应考虑两者的用水量。
火灾预防的一般要求 1)预防明火引起火灾
使用过的废油、棉纱、布头、油毡、蜡纸等易燃物应放入盖严的铁桶内,并及时集中处理,防止明火与炸药及其包装材料接触引起燃烧、爆炸。不准用木材生火取暖,特别对有民工采矿的矿山,更要加强明火的管理。
2)预防焊接作业引起火灾
不在易燃易爆区域焊接;焊接完毕后,严格检查和清理现场。 3)预防爆破作业引起的火灾
要按《露天矿爆破安全规程》要求进行作业。 4)预防电气原因引起的火灾
正确地选择、装配和使用电气设备及电缆,以防止发生短路和过负荷。注意电路中接触不良,电阻增加发生过热现象,正确进行线路连接、插头连接、电缆连接、灯头连接等。
输电线路和直流回馈线路,通过木质材料时必须采取有效的防止漏电或短路的措施。
变压器、控制器等用油,在倒入前必须很好地干燥,清除杂质,按有关规程与标准采样,进行理化性质试验,以防引起电气火灾。
严禁将易燃易爆器材存放在电缆接头、铁道接头、临时照明线灯头接头或
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接地极附近,以免因电火花引起火灾。
露天矿每年应编制防火计划。该计划的内容包括防火措施、撤出人员和抢救遇难人员及扑灭火灾的措施、各级人员的职责等
离城市15km以上的大、中型矿山,应成立专职消防队。小型矿山应有兼职消防队。自然发火矿山或有沼气的矿山应成立专职矿山救护队。救护队必须配备一定数量的救护设备和器材,并定期进行训练和演习。对工人也应定期进行自救教育和自救互救训练。
3.外因火灾的扑救
发生火灾后,立即采取一切可能的方法直接扑灭,并同时报告消防、救护组织,以减少人员和财产的损失。扑灭火灾的方法主要有直接灭火法、隔绝灭火法和联合灭火法。
直接灭火法是用水、化学灭火器、惰性气体、泡沫剂、砂子或岩粉等,直接在燃烧区域及其附近灭火,以便在火灾初起时迅速扑灭。
水被广泛地应用于扑灭火灾,它能够降低燃烧表面温度,特别是水分蒸发为蒸汽时冷却作用更大,水又是扑灭硝铵类炸药燃烧最有效的方法。1升水能够生成1700L蒸汽,蒸汽能够将燃烧物表面和空气中的氧隔离。雾状水在火区内能很快变成蒸汽,使燃烧物与氧气隔离,效果更好。在矿山,可以利用消防水管、橡胶水管、喷雾器和水枪等进行灭火。
化学灭火器包括酸碱溶液泡沫灭火器、固体干粉灭火器、溴氟甲烷(1211)灭火器和二氧化碳气体灭火器。
酸碱溶液泡沫灭火器是一种常见的灭火器,由酸性溶液(硫酸、硫酸铝)和碱性溶液(碳酸氢钠)在灭火器中相互作用,形成许多液体薄膜小气泡,气
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泡中充满二氧化碳气体,能降低燃烧物表面温度,隔绝氧气,二氧化碳有助于灭火,泡沫与水的比重为1:7,体积为溶液的7倍,适用于扑灭固体、可燃液体的火灾,喷射距离8~10m,喷射持续时间1.5s。
干粉灭火器是用二氧化碳气体的压力将干粉物质(磷酸铵粉末)喷出,二氧化碳被压缩成液体保存于灭火器中,适用于电气火灾。
灭火用的二氧化碳可以用气状的,也可以用雪片状的。将液体状的二氧化碳装入灭火器的钢瓶中,在其压力作用下由喷射器喷出。这种灭火器不导电、毒性小、不损坏扑救对象,能渗透于难透入的空间,灭火效果较好。适用于易燃液体火灾。
尚有卤代烷类灭火机灭火器等,已取代四氯化碳灭火器。
用砂子或岩粉作灭火材料,来源广泛,使用简单。为阻止空气流入燃烧物附近并扑灭火灾,仅需要撒上一层介质覆盖于燃烧物表面即可。适用于电气火灾及易燃液体火灾初起阶段。
灭火手雷和灭火炮弹是一种小型的、简单的干粉式灭火工具,内装磷酸二氢铵和磷酸氢二铵,利用冲击、隔离和化学作用达到灭火目的。
惰性气体灭火是利用惰性气体的窒息性能,抑制可燃物质的燃烧、爆炸或阴燃,经验证明它是一种扑灭大型火灾的有效方法。目前国内外生产惰性气体的方法主要有液氮和燃油除氧法两种。液氮成本较高,来源不广,大量使用有一定困难。燃油除氧产生惰性气体的方法成本低,燃料来源广,工艺简单,是一种有发展前途的灭火方法。其原理是以民用煤油为燃料,在自备风机供风条件下,通过启动点火,燃油喷嘴适量喷油,在特制的燃烧室内进行急剧的氧化反应,高温燃烧产物即惰性气体。其主要成分是供风中的N2、供风中的C2和燃
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料中的O2,发生氧化反应,主要生成物是CO2、CO等,经水套烟道喷水冷却,便得到符合灭火要求的惰性气体。
(三)内因火灾预防 1.预防内因火灾的管理原则
1〕有自燃发火可能的露天矿,地质部门向设计部门所提交的地质报告中必须要有“煤岩自燃倾向性判定”内容。
2)贯彻预防为主的精神,在采矿设计中必须采取相应的防火措施。 3)在编制采掘计划的同时,必须编制防灭火计划。
4)自燃发火露天矿尽可能掌握各种煤岩的发火期,采取加快开采速度和减少储放量措施。
2.开采方法方面的防火措施
对开采方法方面的防火要求是:务使煤炭在空间上和时间上尽可能少受空气氧化作用以及万一出现自热区时易于将其封闭。为此,应该采取以下主要措施:
1)制定合理的开采顺序。
2)矿石有自燃倾向时,必须考虑下述因素:一是矿体倾向采空区的煤量及其集中程度,二是对采空区的封闭,据此确定是否回采及采取相应的防火安全措施。
3)在经济合理的前提下,尽量采用回填采空区的采矿法。 3.内因火灾的扑灭方法
扑灭矿内火灾的方法可分为三大类:直接灭火法、隔绝灭火法、联合灭火法等。
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1)直接灭火法
直接灭火法是指用灭火器材在火源附近直接进行灭火,是一种积极的方法。直接灭火法一般可以采用水或其他化学灭火剂、泡沫剂、惰性气体等,或是挖除火源。
A用水灭火
用水灭火的实质是利用水具有很大的热容量,可以带走大量的热量,可使燃烧物的温度降到着火温度以下,所产生的大量水蒸气又能起到隔氧和降温的作用,因此能达到灭火的目的。由于用水简单、经济,且矿内水源较充足,故被广泛使用。对于范围较小的火灾也可以采用化学药剂等其他的灭火方法直接灭火。用水灭火时必须注意以下几点:
a保证供给充足的灭火用水,同时还应使水及时排出,勿让高温水流到邻区而促使邻区的煤炭氧化。
b保证灭火区的正常通风,将火灾气体和蒸汽排走,同时还应随时检测火区附近的空气成分。
c火势较猛时,先将水流射往火源外围,逐渐逼向火源中心。 B挖除火源
将燃烧物从火源地取出立即浇水冷却熄灭,这是消灭火灾最彻底的方法。但是这种方法只有在火灾刚刚开始尚未出现明火或出现明火的范围较小,人员可以接近时才能使用。
2)隔绝灭火法
隔绝灭火法是密闭火源;填平地面塌陷区的裂隙及将暴露煤层封闭以阻止空气进入火源,从而使火因缺氧而熄灭。
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绝对不透风的密闭是没有的,因此若单独使用隔绝法,则往往会拖延灭火时间,较难达到彻底灭火的目的。只有在不可能用直接灭火法或者没有联合灭火法所需的设备时,才用密闭方式隔绝火区作为独立的灭火方法
3)联合灭火法
当发生火灾不能用直接灭火法扑灭时,应采用联合灭火法。此方法就是先将火区密闭后,再向火区注入泥浆或其他灭火材料。
三、中毒事故的预防 (一)气体中毒
1.中毒窒息及引发的气体
人体内的所有细胞都需要氧气,缺少氧气,细胞就要死亡。空气中的氧气是怎么进入细胞中的呢?主要有两个过程,一个是肺泡内的氧气进入到血液中与含二价铁的血红蛋白相结合,成为“碳氧血红蛋白”,这个过程叫做外呼吸过程。另一个是碳氧血红蛋白随着血液循环到各个组织后,又可将氧放出交给细胞中的含有三价铁的细胞色素氧化酶,细胞才能利用氧气,这个过程叫做内呼吸过程。一些有毒气体可以阻断外呼吸的过程,另一些有毒气体可以阻断内呼吸过程,使得细胞不能得到氧气,这些有毒的气体,叫窒息性气体。在生产过程,常见的窒息性气体有两类:一类是单纯性窒息性气体,如甲烷、二氧化碳和氮气等气体;另一类是化学性窒息性气体,如一氧化碳、硫化氢及氰化氢等。
单纯性窒息性气体,本身无毒性或者毒性甚微。例如氮气,是无色、无毒、无味的气体,本身无毒,但如作业环境中氮气浓度增高,其含量大于84%,会使氧气浓度降低,导致人因缺氧出现窒息症状,如头晕、头痛、呼吸困难、心
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跳加快,以至昏迷和死亡。而化学性窒息性气体,由呼吸过程吸入后,则可与人体内血红蛋白结合,抑制组织细胞色素氧化酶,影响氧在组织内的传递和代谢,导致组织缺氧,引起窒息。例如,硫化氢、氢化物在空气中浓度过高时,吸入后可使人呼吸停止,在极短时间内死亡。
2.预防一氧化碳中毒
1)定期检修设备,改进生产工艺防止一氧化碳外溢; 2)加强通风,降低一氧化碳浓度;
3)在较危险区域安装一氧化碳自动报警仪或红外线一氧化碳自动记录仪; 4)进入危险场所,应先进行检测,确认无危险后才可进入现场; 5)进入危险区域必须佩戴防毒面具;
6)进入危险区域操作后,应立既离开,并适当休息;
7)定期体验,有明显神经系统疾病、心血管疾病、严重贫血的职工以及妊娠妇女、未成年人及老人,均不应从事一氧化碳岗位的作业
3. 硫化氢中毒的危害和症状
硫化氢为无色、低浓度时带有臭蛋样气味的气体,高浓度时使嗅觉麻痹,故难以凭嗅味强弱来判断其危险浓度。当硫化氢浓度大于1000毫克/立方米,发生“电击样”中毒,几秒内接触者会突然倒下,停止呼吸,此时心脏尚可搏动数分钟。如果立即进行人工呼吸,可望获救,但常因抢救失误,延误时间,无一还生。
硫化氢中毒后主要症状:①急性中毒出现意识不清,过渡到呼吸急促转向呼吸麻痹,很快死亡。②急性中毒出现头疼、胸部压迫感、乏力及眼、耳、鼻、咽粘膜的灼痛,以及呼吸困难、咳嗽、胸痛等症状。③慢性中毒一般为眼结膜
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的损伤,如瘙痒、疼痛、异物感及肿胀或明显炎症、角膜糜烂等。
4.预防硫化氢中毒的措施主要有:
1)改革工艺,减少硫化钠用量,以减少或消除硫化氢的危害。 2)在有硫化氢场所工作,要加强通风,经常测定硫化氢浓度(可用醋酸铝纳滤纸测定,滤纸变黑色即说明其存在)。
3)硫化氢排放之前,应采用净化措施,使之通过碱液回收,含硫化氢的废水可用氯化钙或硫酸铁和石灰的混合液中和;含硫化钠的废水应严格防止与酸接触,以免放出硫化氢。
4)加强个人防护。工人进入硫化氢工作场所时,应先对环境毒情检测,采取通风置换、戴防毒面具等措施。入坑作业,应带好和拴牢安全带,佩戴氧气呼吸器面具,使用信号联系,并有专人监护。
5)就业前要体检,就业后定期体检,对有神经、呼吸系统疾患、眼睛等器官有明显疾患者,不应在有硫化氢的场所作业。
6)类似作业,平时要充分做好全员防毒准备,加强防中毒事故演习,避免一旦事故发生后,扩大危害。
发生中毒窒息事故时,必须马上对中毒者进行抢救。但救人时必须讲科学、有措施,如配备防毒面具、使用排风等。若无救人措施,不但中毒者救不出来,而救人者同样也会中毒甚至死亡。近年来这样扩大伤亡的例子已经屡见不鲜,应引起高度重视。
(二)露天矿炸药爆炸时炮烟的危害 1. 爆炸产物中的有毒气体
炸药爆炸产物中有CO2、H2S、CO、NO、NO2等,其中有毒气体主要有CO、
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NO和NO2等。
一氧化碳(CO)是无色、无味、无臭气体。在标准状态下每公升重量为1.275g,为空气中0.567倍。人体需要从空气中把氧气吸入肺中并通过红血球的作用来维持生命。由于一氧化碳达到饱和状态就不可能再吸收氧气,这时人体组织细胞将严重缺氧而窒息和中毒。
炮烟中的氮氧化物主要为NO、NO2,对人体生理具有比CO更大的毒害,如表3-5所示
表3-5 有毒气体在空气中的危险浓度 各种危害浓度(mg/L) 有毒气吸入数小吸入一小吸入0.5~1吸入数体 时后 时后 小时 分钟 导致死亡 CO NO H2S 0.1~0.2 0.5~0.6 1.6~2.3 0.07~0.2 0.2~0.4 0.2~1.0 0.01~0.2 0.25~1.4 0.5~1.0 5 0.5 1.2 轻微中毒 严重中毒 致命危险 2. 减少或消除有毒气体的措施 1)正确选择炸药的配料
为了减少或消除炸药的有毒气体,制造炸药时应精心设计,多方实验,选择制造炸药的合理配料。
矿山无能力制造炸药,购买外方生产的炸药时,应按炸药厂方技术说明书的数据进行认真检验,是否符合要求。
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2)正确使用炸药
正确使用炸药,是减少炸药爆炸后产生有毒气体的一种有效措施。怎样正确使用炸药?应根据炸药组分、炸药密度、炸药粒度、起爆能、装药直径和外壳材料等相关因素,使用安全炸药,它含有能起催化作用的碱金属盐类消焰剂,比非安全炸药产生的有毒气体少。
3)采用零氧平衡的炸药,使爆后不产生有毒气体;加强炸药的保管和检验工作,禁用过期变质的炸药。
4)保证填塞质量和添塞长度,以免炸药发生不完全爆炸。
5)爆破后必须加强通风,露天矿爆破后需等5分钟以上,炮烟浓度符合安全要求时,才允许人员进入工作面。
6)露天爆破的起爆站及观察站不许设在下风方向,在爆区附近有井巷、涵洞和采空区时,爆破后炮烟有可能窜入其中,积聚不散,故未经检查不准放入。
7)加强洒水和通风
加强通风可驱散比重较小的CO;加强洒水,既可以把溶解度高的氮氧化物转变为亚硝酸,又有助于把难溶的氧化氮从碎石或岩石缝里驱逐出来随风流出工作面。
四、坠落、坍塌及物体打击事故的预防 (一)高处坠落
高处坠落是指在高处作业中发生坠落造成的伤亡事故。高处作业是
指凡在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行的作业。
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1.由于并非所有的坠落都有沿垂直方向笔直地下坠,因此就有一个可能坠落范围的半径问题。当以可能坠落范围的半径为R,从作业位置至坠落高度基准面的垂直距离为h时,国家标准规定R值与h值的关系是:
1)h=2~5m时,R为2m; 2)h=5~15m时,R为3m; 3)h=15~30m时,R为4m; 4)h>30m时,R为5m。
2.高处作业的分级:按照不同的坠落高度,高处作业可分为四个等级,即:高度在2~5m时,称为一级高处作业;高度在5m以上至15m时,称为二级高处作业,高度在15m以上至30m 时,称为三级高处作业;高度在30m以上时,称为四级或特级高处作业。
3.高处作业的种类:高处作业按性质和环境的不同,可分为一般高处作业和特殊高处作业两类。
一般高处作业为正常作业环境下,进行的各项高处作业。
特殊高处作业是指较复杂的作业环境下对操作人员具有危险性的作业,有下列八类:
1)强风高处作业(阵风六级,风速10.8m/s); 2)异温高处作业; 3)雪天高处作业; 4)雨天高处作业; 5)夜间高处作业; 6)带电高处作业; 7)悬空高处作业; 8)抢救高处作业。
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4.高处坠落的主要类型:
1)因被蹬踏物材质强度不够,突然断裂; 2)高处作业移动位置时,踏空、失稳;
3)高处作业时,由于站位不当或操作失误被移动的物体碰撞坠落等。 5.高处坠落的主要原因是:
1)作业人员缺乏高处作业的安全技术知识; 2)防高处坠落的安全设施、设备不健全。 6.怎样预防高处坠落事故
防止发生高处坠落事故,应做好两个方面的工作。
1)加强科学管理,明确岗位责任,熟悉作业方法,掌握技术知识,执行操作规程、正确使用防护用具,加强日常的检查。
2)采取周密的防护措施。除在危险部位设置护栏、立网、满铺架板、盖好洞口外,还应在操作人员下方设平网和检查作业人员是否正确使用防护用具。
3)用好安全“三宝”:
A安全帽,按规定进入危险场所,必须戴好符合安全标准的安全帽,并系好帽带,防止人员坠落时帽子脱落,失去防护作用。
B安全带,凡在2m以上悬空作业人员,必须配带合格的安全带。如悬空作业场地没有系挂安全带的条件时,应制定措施,为作业人员设置挂安全带用的安全拉绳,安全栏杆等。
C安全网,凡无外架防护作业点,必须在离地4m高处塔设固定的安全平网,高层施工还应隔四层再安设一道固定的安全平网,并同时设一层随墙体逐
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层上升的安全平网。
(二)坍塌事故
坍塌事故是指物体在外力和重力的作用下,超过自身极限强度的破坏成因,结构稳定失衡塌落而造成物体高处坠落、物体打击、挤压伤害及窒息的事故。这类事故因塌落物自重大,作用范围大,往往伤害人员多,后果严重,成为重大或特大人身伤亡事故。
坍塌事故主要类型及发生的环境:
坍塌事故主要有:土方坍塌、模板坍塌、脚手架坍塌、拆除工程的坍塌、建筑物及构筑物的坍塌事故等五种类型。前四种类型一般发生在施工作业中,而后一种一般发生在使用过程中。
岩体坍塌事故应急处理技术及方法:1.发现边坡附近岩体裂纹、掉土及有塌方险情时,应停止作业。下方人员应立即撤离危险地段,查明原因后,再决定可否进行作业。2.因塌方造成人身事故后,应同时采取两个方面的措施.一方面立即扒岩土,抢救伤员并密切注意伤员情况,防止二次受伤;另一方面对伤员上部岩体应采取临时支撑措施,防止因二次塌方伤及救援者或加重事故后果。排险和抢救应由有经验的人统一指挥进行。3.对危害大的复杂塌方(如危及建筑物、构筑物基础及设备设施等),应由技安部门及相关部门共同商定处理措施。
(三)常见物体打击事故
1.常见物体打击事故主要有以下七类:
1)在高空作业中,由于工具零件、砖瓦、木块等物从高处掉落伤人; 2)人为乱扔废物、杂物伤人;
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3)起重吊装、拆装、拆模时,物料掉落伤人; 4)设备带“病”运行,设备中物体飞出伤人;
5)设备运转中,违章操作,用铁棍捅卡料,铁棍飞出伤人; 6)压力容器爆炸的飞出物伤人; 7)放炮作业中飞石伤人等。 2.防范物体打击事故主要措施有:
1)必须认真贯彻有关安全规程,克服麻痹思想,人人有责消除物体打击伤害事故,牢固树立不伤害他人和自我保护的安全意识。
2)高空作业时,禁止投掷物料。清理物料应设溜槽或使用专用捅。手持工具和零星物料应随手放在工具袋内。安装更换玻璃要有防止玻璃坠落措施,严禁扔下碎玻璃。
3)吊运大件要使用有防止脱勾装置的吊勾或卡环,吊运小件要使用吊笼或吊斗,吊运长件要绑牢。
4)高空作业中,对斜道、过桥、跳板要明确有人负责维修、清理,不得存放杂物。
5)操作使用的机器设备,必须符合质量要求,带“病”设备未修复达标前严禁使用。
6)使用设备的操作人员,必须熟知设备特性、掌握操作要领,经过培训考试合格,持证上岗。
7)排除设备故障或清理卡料前,必须停机。
8)做好受压容器安全管理,防止受压容器爆炸事故发生。
9)各类放炮作业人员,要严格遵守有关规定,人员必须隐蔽在安全可靠
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处,无关人员严禁进人作业禁区内。
五、防暑与防寒
(一)高温作业及其危害
高温作业是指在生产车间及露天作业工地等作业场所,遇到高气温、存在生产性热源及高温合并湿度,其工作地点的气温等于或高于本地区夏季室外通风设计计算温度2℃以上的作业。
高温作业很容易使人体内热量积聚,出现中暑;由于出汗而大量丧失水分和无机盐等,如不及时补充水分,就会造成体内严重脱水和水盐平衡失调,引起神经肌肉兴奋性下降,导致工作效率降低,事故率升高;此外可能引起消化不良,胃肠疾病,有时发生肾功能不全等。
中暑是指在高温作业中发生的体温调节障碍为主的急性疾病。其原因是由于通风散热不良,使人体的热量得不到适当的散发或人体损失大量的钠盐和水分而引起。中暑一般分为先兆中暑、轻症中暑和重症中暑三种。发现中暑要及时急救治疗。
(二)中暑救护
1.先兆中暑治疗:首先应将患者移到通风良好的阴凉处,安静休息,擦去汗液,给予适量的清凉饮料、淡盐水或浓茶、人丹、十滴水饮服。一般不需作特殊处理,一段时间内症状可消失。
2.轻症中暑治疗:除按先兆中暑处理外,如有循环衰竭的预兆时,可静脉滴注5%葡萄糖生理盐水,补充水和盐的损失,并及时给予对症治疗。
3.重症中暑治疗:采取紧急措施,进行抢救。对高热昏迷者的治疗,应以迅速进行降温为主;对循环衰竭者和热痉挛者的治疗,应以纠正水、电解质平
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衡紊乱,防治休克为主。
4.防暑降温措施
1)加强作业现场通风换气,疏散热源; 2)隔热降温; 3)加强个体防护;
4)加强医疗预防工作,对从事高温作业人员,应定期进行身体检查; 5)及时供给补充人体必须的清凉饮料;
6)制定合理的劳动休息制度,安排好工间休息。 (三)防寒
极度的寒冷会引起冻伤,即人在极度寒冷的条件下皮肤和皮下组织的损伤。冻伤是在冰点以下的严寒中,持续较长的时间引起的。一般在南方较为少见,在北方严寒季节里,长时间的室外、野外作业以及无取暖设施的室内,由于极度低温和潮湿作用,会引起局部冻伤。
预防寒冷的措施有:
1.加强耐寒锻炼,提高对寒冷和低温的适应性。
2.作好御寒准备,穿防寒服装、鞋,戴帽、面罩和手套等。 3.在室内作业场所要设置取暖设施。 4.食用高热能食物,增加体内代谢放热能力。 六、环境污染的防治 (一)露天矿对环境的污染
露天开采对环境破坏和污染的表现有:烟尘、废气对大气的污染;煤及硫化矿物的自燃发火;放射性矿物造成的污染和危害;酸性水和污水污染地面水
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系和地下水;工业噪声对人们心理、生活以及工作效率等方面的不良影响;大量占用土地,影响农田、森林及农作物的种植等。
在露天开采的过程中,凿岩、爆破、铲装和运输等生产环节,都产生大量粉尘,在风流的作用下,可能局部污染附近的城镇、农田及露天矿作业区。
露天矿大爆破时产生的烟尘及毒害气体,可以扩散飘逸至数公里以外。运矿汽车的废气含有毒害气体及致癌物质,在风流停滞区,汽车废气中的氮氧化合物及碳氢化合物,在阳光照射下,还可形成“光化学烟雾”。
露天矿的废水,可污染土壤、河川,影响植物生长。
露天矿的各种生产设备,运转时都会产生噪声,使人心烦,降低劳动生产效率,引起各种疾病,甚至导致人身事故。
露天矿采场、排土场,占用大量土地,破坏植物、森林及农作物的种植。含有放射性矿物的露天矿,放射性元素在衰变过程中放出的射线对人体产生幅射危害,放射性物质混入粉尘,被吸入人体后,形成内幅射危害更为严重。
高温对露天开采工作是一个很大的威胁,尤其是凹陷露天矿,夏季采场大气的温度比地表要高数度。挖掘机司机室内气温可达45℃,运矿汽车驾驶室气温则高达48℃,严重危害人身健康,降低劳动生产效率。
(二)露天矿大气中的主要有毒有害气体
在露天矿大气中,主要的有毒有害气体是一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、硫化氢、碳氢化合物以及派生出来的二次污染物等。它们对人体均有不同程度的危害。人体吸入这些气体,可能引起急性或慢性中毒及职业病。
(三)大气污染与露天矿通风
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露天矿大气的污染源,可分为生产活动及自然现象两大类。
按污染产生的原因,可分为原发性污染物和继发性污染物。前者是从污染源直接排放出的物质;后者是经化学反应派生出来的二次污染物质。这种二次污染物在露天矿大气中比较重要,如光化学烟雾和硫酸烟雾等。
露天矿大气污染,按其存在状态又可概括为两大类。第一类是气溶胶,如粉尘、烟、雾等;第二类是气体,如一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)、碳氢化合物(CHx)、醛类(甲醛、丙烯醛)等。
爆破炮烟是露天矿的重要污染之一。
在自然通风不畅的情况下,加强机械通气是消除作业场所空气污染的主要措施。
(四)粉尘
这里指的粉尘是在生产过程中形成的、并能较长时间悬浮于空气中的固体微粒。
露天采场中的粉尘表面,吸附了有毒气体,使粉尘的危害性增加。研究表明,穿爆及挖掘机作业过程中产生的粉尘,含有一氧化碳、二氧化氮及丙烯醛,汽车公路飞扬的粉尘也含有炳烯醛。
人长期吸入粉尘,会危害健康,导致尘肺病。要加强粉尘防治: 1.钻机除尘
钻机除尘措施可归纳为干式捕尘、湿式除尘、干湿结合除尘等三种方式。 2.爆破、采装及爆堆除尘 1)露天矿爆破时的除尘
控制爆破时产生的烟尘,除了合理布置炮孔、正确选择爆破参数和加强装
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药、充填等作业的管理外,还可采用爆破前向岩体注高压水;向爆破区洒水;用塑料水袋与炮泥结合充填炮孔;以及利用喷雾风扇降尘等措施。
2)采装作业除尘
采装前向爆堆洒水,使矿石含水量增加一倍,则采装时工作面的粉尘浓度可减少至原来的十分之一。
3)矿堆和废石堆的除尘
为避免矿石和废石堆的粉尘飞扬宜尽量利用自然低凹地形堆放,并要远离居民区。无凹陷地带时,可种植防风林。对于没有经济价值的废石堆、尾矿坝,或者短期内不外运的矿石,可以喷洒1毫米左右的水泥薄膜。
3.露天矿运输公路防尘
露天矿汽车公路上方,每立方米空气中的粉尘含量高达数百毫克。路面洒水是最简易的降尘办法,当公路上尘土含水量达10%以上时,粉尘就不会扬起。
4.大型移动设备司机室除尘 (五)汽车废气及防治
1.减少废气排放:1)选用低污染柴油机;2)降低柴油机使 用功率;3)改善发动机调节系统。
2.机外净化技术:1)催化净化;2)水净化;3)再燃烧;4) 废气再循环5)改革燃料;6)废气过滤
(六)煤的自燃及防治
总的原则是尽量避免煤炭与空气接触或减少接触的时间,减弱氧化进程,降低煤体温度;不通过明火引燃煤炭。
(七)噪声危害及防治
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噪声泛指人们所不需要的和令人厌烦的声音。它不但引起人体的生理改变和损害,还会对心理、生活以及工作效率等造成不良影响。
噪声的防治 1.降低声源噪声; 2.控制噪声传播; 3.个体防护措施; (八)水体污染及防治
露天矿水体的污染源,主要是采场外排的矿坑废水和排土场的地面迳流及其渗漏废水,其次是选煤厂、矿山动力机械车间、机修车间的生产废水和矿山的生活废水。
水体污染的防治:1.控制污染源;2.综合利用;3.废水处理。 (九)放射性污染与防治
由放射性元素造成的污染叫放射性污染。露天矿开采中的放射性污染,主要来自铀和钍系中的放射性元素。
露天矿放射性污染的防护措施 1.β、γ射线的外照射防护 2.放射性粉尘污染的防护
3.射气及其短寿命子体污染的防护 4.放射性表面污染的防护 5.含放射性物质水污染的防护 6.含放射性物质的废石污染的防护 (十)土地恢复与利用
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露天采矿不可避免地要占用和破坏部分可耕地、农田、草原或森林,影响环境及生态平衡。但是,可以通过工程措施,使占用的土地得到恢复,重新用于农、林、牧、副、渔业、旅游业、工业及民用场地,这就是露天矿山的土地恢复与利用,简称土地复用。
1.减少排土场占地;2.实行分区开采;3.把土地复用纳入开采工艺。
第八节 安全色和安全标志
一、安全色
安全色是用来表达禁止、警告、指令、提示等安全信息的颜色。其作用是使人们能够迅速发现和分辨安全标志,提醒人们注意安全,以防发生事故。
我国安全色标准规定红、黄、蓝、绿四种颜色为安全色,其含义和用途为:
(一)红色:含义是禁止、停止,用于禁止标志。(二)蓝色:含义是指令,必须遵守的规定。(三)黄色:含义是警告和注意。(四)绿色:含义是提示,表示安全
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状态或可以通行。车间内的安全通道、行人和车辆通行标志,
消防设备和其他安全防护设备的位置表示都用绿色。
二、对比色
对比色能使安全色更加醒目。红色和白色、黄色和黑色间隔条纹,是两种较醒目的标志。
(一)红色与白色间隔条纹:表示禁止越过,如交通、道路上的防护栏杆用红白间隔的条纹。
(二)黄色与黑色间隔条纹:表示警告、危险,如工矿企业内部的防护栏杆、吊车吊钩的滑轮架、铁路与道路交叉道口上的防护栏杆都用黄黑相间的条纹。
三、矿山安全标志
安全标志,在安全区范围设置的醒目记号和装置,是由安全色、几何图形和图形符号构成,是一种国际通用的安全信息标志,任何人都可以接受。使用安全标志的目的是提醒人们注意不安全因
素,预防发生事故。安全标志本身不能消除任何危险,也不能代替安全操作规程和防护措施。
根据GB14161-93《矿山安全标志》,矿山安全标志分为四类:禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志。此外还有文字说明或方向指示作为补充标志。
禁止标志:含义是禁止或制止人们的某种行为,基本形状为圆圈,颜色为
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白底、红圆圈、红斜杠、黑图形符号,共有16个,如下图所示(据GB14161-93缩小)。
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另外,露天煤矿企业的安全质量标准化工作是露天煤矿企业管理的一项基础工作,是安全、文明生产的前提,是建设煤矿现代化的重要组成部分。露天煤矿的安全质量标准化以加强企业管理,提高经济效益为总的指导思想,以“质量达标准,安全创水平”为具体目标。
第九节 事故应急救援预案及演练
一、企业编制事故救援应急预案的原则 企业在编制事故救援应急预案时应遵循以下原则:
(一)企业事故救援应急预案应针对那些可能造成本企业、本系统人员死亡或严重伤害、设备和环境受到严重破坏而又具有突发性的灾害,如火灾、爆
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炸、毒气泄露等。
(二)企业事故应急救援预案是对日常安全管理工作的必要补充,事故应急救援预案应以完善的预防措施为基础,体现“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
(三)企业事故应急救援预案应以努力保护人身安全、防止人员伤害为第一目的,同时兼顾设备和环境的防护,尽量减少灾害的损失程度。
(四)企业编制现场事故应急救援预案,应包括对紧急情况的救援程序和措施。
(五)企业事故应急救援预案应结合实际,措施明确具体,应有很强的可操作性。
(六)企业应确保事故应急救援预案符合国家法律、法规的规定,不应把事故应急救援预案做为重大危险设施维持安全运行状态的替代措施。 (七)企业事故应急救援预案应经常检查修订,以保证先进和科学的防灾减灾设备和措施被采用。
二、编制预案基础-潜在事故和事故后果分析
对于现场事故应急救援预案编制的第一步来说,企业应系统的确定和评估重大危险源究竞会发生什么事故和可能导致什么紧急事件,即对危险源进行事故分析。
编制现场事故应急救援预案前,不但要分析那些容易发生的事故,还要分析虽不易发生却会造成严重后果的事故。
企业所做的潜在事故分析应包括以下问题: (一)可能发生的重大事故;
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(二)导致发生重大事故的过程;
(三)非重大事故可能导致重大事故需经历的时间; (四)如果非重大事故被消除后,它的破坏程度如何; (五)事故之间的联系;
(六)每个事故可能导致的后果。 三、编制事故应急救援预案的注意事项
在重大危险源潜在事故分析的基础上,就可着手进行事故应急救援预案的编制。编制时应注意以下事项:
(一)对每一个重大危险源都应编制一个现场事故应急救援预案 (二)企业应进行重大事故潜在后果的评估;
(三)对于一个只有简单装置的重大危险源,事故应急救援预案可安排工人在一旁观察并要求其在发生紧急情况时及时报告应急机构,由应急机构采取相应的措施;
(四)对于具有复杂设施的重大危险源,事故应急救援预案就应更具体,应充分考虑每一个可能发生的重大危险,以及它们之间可能的相互作用,还应包括以下内容:
1.对潜在事故危险的性质和规模及紧急事故发生时的可能关系进行预测和评估;
2.制定与场外事故应急救援预案实施机构进行联系的计划,包括与紧急救援服务机构的联系;
3.在存在重大危险设施的危险源内外,报警和通讯联络的步骤; 4.任命现场事故的管理者和现场主要管理者,并确定他们的义务和责任;
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5.确定应急控制中心的地点和组成;
6.在事故发生后现场工人的行动步骤、撤离程序等; 7.在事故发生后,事故现场外工人和其他人的行为规定。
(五)在存在危险设施的危险源内外,应制定事故现场的工人应采取的紧急补救措施。特别应包括在突发事故发生初期能采取的紧急措施,如紧急停车等;
(六)预案应包含召集危险源其它部位或非现场的主要人员到达事故现场的规定;
(七)企业应确保事故应急救援预案所需的人员和应急物资等能及时、迅速到达或供应;
(八)企业应与事故应急服务机构评估可能发生的事故,并保证一旦事故发生以后有足够的人员和应急物资以执行应急救援预案;
(九)在事故应急救援预案需要外部应急服务机构帮助的情况下,企业应弄清这些服务机构到现场进行抢救所需的时间,然后考虑在这个时间内工人能否抑制事故的进一步发展;
(十)事故应急救援预案应充分考虑一些可能发生的意外情况,如由于工人生病、节日和危险设施停止运行期间工人不在场时,应配备足够的人员以防止和处理事故。
四、事故应急预案在报警和通讯方面的要求
(一)企业制定措施应保证将任何突发的事件或紧急情况迅速通知给所有有关工人和非现场人员,并作出相应决定。
(二)企业应保证所有工人熟悉报警步骤,以确保能尽快采取措施,控制
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事故的发展。
(三)企业应根据危险设施规模考虑是否建立紧急报警系统。
(四)在需要安装报警系统时,应在多处安装报警装置,并达到一定的数量,以保证报警系统正常、有效工作。
(五)在噪声较严重的地方,企业应考虑安装显示性报警装置以提醒在场的工作人员。
(六)在工作场所报警系统报警时,为能尽快通知场外应急服务机构,企业应保证建立一个可靠的信息通讯系统。 五、事故应急预案中现场措施的基本内容
(一)现场措施要以防止事故扩大和减少损害为原则; (二)现场措施要保证有效性和灵活性;
(三)现场无关人员要尽快沿着具有明确标志的撤离路线到达安全区,并指定专人记录所到达安全区的人员,并告知应急控制中心;
(四)在事故后的适当时机,授权披露有关信息,并指定一名高级管理人员作为信息的唯一发布者;
(五)在事故救援结束后,在恢复生产的过程中应对进入现场的人员进行指导。
六、预案实施的主要人员和机构职责
作为事故应急救援预案的一部分,企业应委派一名现场事故管理人员(如果必要,还应委派一名副手)以便及时采取措施控制、处理事故。
(一)现场事故管理人员的职责:
1.评估事故的规模,决定需要内部或外部应急机构:
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2.建立应急步骤以确保人员的安全,减少设施和财产的损失; 3.在消防队到来之前,直接参与救护和灭火活动; 4.安排受伤人员并寻找失踪人员; 5.安排无关人员撤离到安全地带; 6.设立与应急中心的通讯联系点;
7.在现场主要管理人员到来之前代理其职责; 8.如果有必要,应给应急服务机构提供建议和信息; 9.现场事故管理人员应能从穿着上容易辨认。 (二)现场主要管理人员的职责:
1.判断是否可能或已经发生重大事故,是否要求应急服务机构帮助,并实施现场外事故应急救援预案;
2.在安全的地方,尝试对危险设施进行直接操作、控制; 3.继续调查和评估事故的可能发展方向,以预测事故的发展过程; 4.指导危险设施的全部或部分停止运行,并与现场事故管理人员和关键岗位的工人配合,指挥危险源现场人员的撤离;
5.应重视所有事故造成的伤害;
6.与消防人员、地方政府和政府安全监管人员保持密切联系: 7.在危险源现场实施交通管制; 8.对难以解决的紧急情况做出安排;
9.向新闻媒体公布权威信息;
10.在事故紧急状态结束之后,安排恢复受事故影响地区的正常秩序。 企业应确保工人准确知道事故应急救援预案中规定的应承担的任务(如负
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责急救、大气监测、照顾伤员等)。
七、事故应急预案的演习
(一)在演习过程中,企业应让熟悉危险设施的工人、有关的安全管理人员一起参与;
(二)事故应急救援预案编制完成后,企业应向所有职工以及外部应急服务机构公布;
(三)与危险设施无关的人,如高级应急官员、政府安全监督管理人员也应作为观察员监督整个演练过程;
(四)每一次演练后,企业应核对事故应急救援预案规定的内容是否都被检查,找出不足和缺点。检查主要包括下列内容:
1.在事故期间通讯系统是否能够运作; 2.人员是否能安全撤离;
3.应急服务机构能否及时参与事故抢救; 4.能否有效的控制事故进一步扩大。 八、事故应急救援预案的修订
企业应把在演习中发现的问题及时提出解决方案,对事故应急救援预案进行修订完善。
企业应在危险设施和危险物发生变化时及时修改事故应急救援预案。 应把对事故应急救援预案的修改情况及时通知所有与事故应急预案有关的人员。
九、企业事故应急救援预案中员工的权利和义务
(一)权利:1.有充分和适当的得知同重大危险设施有关的各种危害及其
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可能发生后果的权利;2.有了解上级主管部门发布的有关命令、指示和建议的权利;3.有了解和参与讨论编写“安全报告”、“应急计划和程序”和“事故报告”等的权利;4.有接受职业安全健康培训教育的权力;5.工人在培训和操作经验的基础上,有正当理由认为重大事故将要发生时,有权采取纠正行动,必要时,可中断活动。在采取行动前后,立即通知上级并发出警报;6.发生重大危害时有权向主管当局或企业领导通报这些危害,并提出建议。
(二)义务:1.遵守国家法规、条例和安全操作规程,积极参与控制重大危害事故的预防和抢险;2.精心操作、严格执行工艺操作规程,遵守纪律,认真记录;3.正确使用、妥善保管劳动保护用品、器具和防护器材、消防器材等;4.一旦发生重大事故时,遵守一切应急程序,并及时向上级报告或发出警报。
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复习思考题
1、爆破的有害效应主要有哪些? 2、如何处理盲炮?
3、边坡的破坏类型主要有哪些? 4、不稳定边坡的治理主要有哪些措施?
5、矿内机车在运行中如何避免丢车事故的发生? 6、叙述输送带纵向撕裂的预防及处理方法 7、试述露天矿内因火灾的扑灭方法 8、电气事故主要包括哪些? 9、人体触电主要有哪几种形式?
10、叙述电气火灾的预防措施,如何扑灭电气火灾? 11、试述露天采场预防地下水的主要措施 12、露天煤矿主要有哪些环境污染?
13、什么叫安全标志?安全标志分为哪几种类型? 14、导致事故的“四大原因”是什么?
15、企业员工在事故应急救援中的权利和义务是什么?
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第五章 自救、互救与创伤急救
第一节 自救、互救与创伤急救一般知识
自救,就是煤矿发生意外灾变事故时,在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己而采取的措施及方法;互救,则是在有效地自救前提下为了妥善的救护他人而采取的措施及方法。
因为煤矿发生事故后,矿山救护队及专业医务人员不可能立即到达事故地点,实践证明,如果员工能够在事故初期及时采取措施,正确开展自救与互救,可以减小事故危害程度,减少或避免人员伤亡。
自救与互救的成效如何,决定于自救与互救方法的正确性。
员工的自救是有具体内容和要求的,它包括:熟悉并掌握所在煤矿的灾害预防和处理计划(应急救援预案);熟悉避灾路线和安全通道;掌握发生各种灾害事故时的避灾方法;掌握抢救受伤人员的基本方法以及掌握最基本的现场急救操作技术等。
一、发生事故时现场人员的行动原则
(一)及时报告 (二)积极抢救 (三)安全撤离 (四)妥善避灾
如果无法撤退时,应选择相对安全的地点,妥善避灾,等待救援,切忌盲动。
二、事故现场负责人救灾组织
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煤矿发生重大灾害事故的初期阶段,涉及的范围和危害一般较小,既是扑救和控制事故的有利时期,也是决定矿井和人员安全的关键时刻。
实践证明,事故现场负责人若能发挥高度的政治责任心,勇于承担事故现场救灾职责,正确组织遇险人员救灾与避灾,对减少灾害损失,能够起到不可估量的任用。
事故现场负责人,必须根据本人的工作环境特点,认识和掌握常见事故的规律,了解事故发生前的预兆和事故发生后的征兆,牢记各种事故的避灾要点,熟悉煤矿的避灾路线和安全通道,掌握抢救伤员的基本方法和现场急救操作技术。
事故发生后,现场负责人要充分发挥高度政治责任心,勇敢地担负起现场救灾职责,同时还必须做到以下几点:
1.认真组织。要求所有人员要统一行动,听从指挥,任何情况下都不得各行其是、盲目蛮干。
2.沉着冷静。要保持清醒的头脑,临危不乱。鼓动大家树立坚定的信心,并在各环节上做好准备,谨慎妥善地行动。
3.遵循原则。要求遇险人员遵循救灾和避灾基本原则。即及时报告灾情、积极抢救、安全撤离和妥善避灾。
4.随机应变。在组织抢救、撤离灾区和避灾待救时,要密切注意灾情变化,当可能出现危及人员安全时,要果断采取应变措施,避免人员伤亡。切忌图省事或存侥幸心理冒险行动。
5.及时联络。在整个抢险和避灾过程中,要想方设法及时与矿调度室取得联系,告知灾情、遇险人员位置、人数、遇到的困难情况等,争取尽早获救。
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6.团结互助。现场负责人要以身作则,并要求所有遇险人员发扬团结互助的精神和先人后己的风格,要充分做好思想工作,发挥积极力量,互相照顾、同心协力,共度难关。要尽量使遇险人员保持稳定的情绪和良好的心理状态,树立坚定的获救脱险的信念,互相鼓励,以极大的毅力克服一切困难,直到获救。千万不可悲观失望和过分忧虑,更不可急躁盲动。
第二节 露天煤矿常见的现场急救
一、现场创伤急救
现场创伤急救技术包括人工呼吸、心脏复苏、止血、创伤包扎、骨折临时固定和伤员搬运。
(一)人工呼吸
人工呼吸适用于触电休克、溺水、有害气体中毒、窒息或外伤窒息等引起的呼吸停止、假死状态者。如果呼吸停止不久,大都能够通过人工呼吸抢救过来。
在施行人工呼吸前,先要将伤员运到安全、空气流通的地点,将伤员领口解开,放松腰带,注意保持体温。腰背部要垫上软的衣物等。应先清除口中脏物,把舌头拉出或压住,防止堵住喉咙,妨碍呼吸。人工呼吸必须在呼吸道畅通的前提下进行。常用的方法有口对口吹气法、仰卧压胸法和俯卧压背法三种。
1.口对口吹气法
它是效果最好、操作最简单的一种方法。操作前使伤员仰卧,救护者在伤员头部一侧,一手托起伤员下颌,并尽量使其头部后仰,另一手将其鼻孔捏住,以免吹气时从鼻孔漏气;救护者深吸一口气,紧对伤员的口将气吹入,造成伤员吸气,如图4—1所示。然后,松开捏鼻孔的手,并用一手压伤员的胸部以
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帮助伤员呼气。如此有节律地、均匀地反复进行,每分钟应吹气14~16次。注意吹气时切勿过猛、过短,也不宜过长,以占一次呼吸周期的1/3为宜。
图4—1 口对口吹气人工呼吸法
2.仰卧压胸法
让伤员仰卧,救护者跨跪在伤员大腿两侧,两手拇指向内,其余四指向外伸开,平放在伤员胸部两侧乳头之下,借半身重力压伤员胸部,挤出伤员肺内空气;然后,救护者身体后仰,除去压力,伤员胸部依其弹性自然扩张,使空气吸入肺内。如此有节律地进行,要求每分钟压胸16~20次。如图4—2所示。此法不适用于胸部外伤或SO2、NO2中毒者,也不能与胸外心脏挤压法同时进行。
图4—2 仰卧压胸人工呼吸法
3.俯卧压背法
此法与仰卧压胸法操作方法大致相同,只是伤员俯卧,救护者跨跪在伤员大腿两侧,如图4—3所示。这种方法对溺水者急救较为合适。
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图4—3 俯卧压背人工呼吸法
(二)心脏复苏
心脏复苏操作主要有心前区叩击术和胸外心脏按压术两种方法。 1.心前区叩击术
心脏骤停后立即叩击心前区,叩击力中等,一般可连续叩击3~5次,并观察脉搏、心音;操作时,使伤员头低脚高,施救者以左手掌置其心前区,右手握拳,在左手背上轻叩。若脉搏、心音恢复则表示复苏成功;反之,应立即改用胸外心脏按压术。
2.胸外心脏按压术
本方法适用于各种原因造成的心脏骤停者。在胸外心脏按压前,应先作心前区叩击术,如果叩击无效,应及时正确地进行胸外心脏按压。
操作方法:首先将伤员仰卧,解开伤员上衣和彩带,脱掉胶靴。救护者位于伤员左侧,手掌面与前臂垂直,一手掌面压在另一只手掌面上,使双手重叠,置于伤员胸骨1/3处(其下方为心脏),如图4—4所示。操作时,以双肘和臂肩之力有节奏地、冲击地向脊柱方向用力按压,使胸骨压下4~5cm(有胸骨下陷的感觉就可以了);按压后,迅速抬手使胸骨复位,以每分钟80~100次为宜。按压过快,心脏舒张不够充分,心室内血液不能完全充盈;按压过慢,动脉压力低,效果也不好。
图4—4 胸外心脏按压术
注意事项:
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1)按压的力量应因人而异。对身强体壮的伤员,按压力量可大些;对年老体弱的伤员,力量宜小些。按压的力量要稳健有力,均匀规则,重力应放在手掌根部,着力仅在胸骨处,切勿在心尖部按压,同时注意用力不能过猛,否则可导致肋骨骨折、心包各血或引起气胸等。
2)胸外心脏按压与口对口吹气应同时施行,一般每按压心脏5次,作口对口吹气1次;如一人同时兼作此两种操作,则每按压心脏15次,较快地连续吹气2次。
3)按压显效时,可摸到颈总动脉、股动脉搏动,散大的瞳孔开始缩小,口唇、皮肤转为红润。
(三)止血法
止血方法很多,常用暂时性的止血方法有以下几种: 1.指压止血法
在伤口附近靠近心脏一端的动脉处,用拇指压住出血的血管,以阻断血流。此法是用于四肢大出血的暂时性止血措施;在指压止血的同时,应立即寻找材料,准备换用其他止血方法。如图4—5所示。
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图4—5 指压止血法
2.加垫曲肢止血法
当前臂和小动脉出血不能制止时,如果没有骨折和关节脱位,这时可采用加垫曲肢止血法止血。
在肘窝处或膝窝处放入叠好的毛巾或布卷,然后屈肘关节或屈膝关节,再用绷带或宽布条等将前臂与上臂或小腿与大腿固定,如图4—6所示。
图4—6 加垫曲肢止血法
3.止血带止血法
当上肢或下肢大出血时,在坑下可就地取材,使用胶管或电缆皮等,压迫出血伤口的近心端进行止血。
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图4—7 止血带止血法
1)止血带的使用方法: A在伤口近心端上方先加垫;
B急救者左手拿止血带,上端留5寸,紧贴加垫处;
C右手拿止血带上端,拉紧环绕伤肢伤口近心端上方两周,然后将止血带交左手中、食指夹紧;
D左手中、食指夹紧止血带,顺着肢体下拉成环; E将上端一头插入环中拉紧固定,如图4—7所示;
F在上肢应扎在上臂的上1/3处,在下肢应扎在大腿的中下1/3处。 2)止血带使用注意事项:
A扎止血带前,应先将伤肢抬高,防止肢体远端因淤血而增加失血量。 B扎止血带时要有衬垫,不能直接扎在皮肤上,以免损伤皮下神经。 C前臂和小腿不适于扎止血带,因其均有两跟平行的骨干,骨间可通血流,所以止血效果差。但在肢体离断后的残端可使用止血带,要尽量扎在靠近残端处。
D禁止扎在上臂的中段,以免压伤桡神经,引起腕下垂。
E止血带的压力要适中,既达到阻断血流又不损伤周围组织为度。 F止血带止血持续时间一般不超过1h,太长可导致肢体坏死,太短会使出血、休克进一步恶化。因此使用止血带的伤员必须配有明显标志,并准确记录
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开始扎止血带的时间,每0.5h~1h缓慢放松一次止血带,放松时间为1~3min,此时可抬高伤肢压迫局部止血;再扎止血带时应在稍高的平面上绑扎,不可在同一部位反复绑扎,使用止血带以不超过2h为宜,应尽快将伤员送到医院救治。
4.加压包扎止血法
主要适用于静脉出血的止血。其方法是:将干净的纱布、毛巾或布料等盖在伤口处,然后用绷带或布条适当加压包扎,即可止血。压力的松紧度以能达到止血而不影响伤肢血循环为宜。
(四)创伤包扎
包扎的目的:保护伤口和创面,减少感染,减轻痛苦;加压包扎有止血作用;用夹板固定骨折的肢体时需要包扎,以减少继发损伤,也便于运送医院。现场进行创伤包扎可就地取材,用毛巾、手帕、衣服撕成布条等进行。包扎的方法如下:
1.布条包扎法
1)环形包扎法。该法适用于头部、颈部、腕部及胸部、腹部等处,将布条做环形重叠缠绕肢体数圈后即成。
2)螺旋包扎法。该法用于前臂、下肢和手指等部位的包扎。先用环形法固定起始端,把布条渐渐的斜旋上缠或下缠,每圈压前圈的一半或1/3,呈螺旋形,尾部在原位上缠两圈后予以固定。
3)螺旋反折包扎法。该法多用于粗细不等的四肢包扎。开始先做螺旋形包扎,待到渐粗的地方,以一手拇指按住布条上面,另一手将布条自该点反折向下,并遮盖前圈的一半或1/3。各圈反折须排列整齐,反折头不宜在伤口和
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骨头突出的部分。
4)“8”字包扎法。该法多用于关节处的包扎。先在关节中部环形包扎两圈,然后以关节为中心,从中心向两边缠,一圈向上,一圈向下,两圈在关节屈侧交叉,并压住前圈的1/2。
2.毛巾包扎法
1)头顶部包扎法。毛巾横盖于头顶部,包住前额,两角拉向头后打结,两后角拉向下颌打结,如图4—8所示。
图4—8 头顶部毛巾包扎法
或者是毛巾横盖于头顶部,包住前额,两前角拉向头后打结,然后两后角向前折叠,左右交叉绕到前额打结。如毛巾太短可接带子,如图4—9所示。
图4—9 头顶部毛巾包扎法
2)面部包扎法。将毛巾横置,盖住面部,向后拉紧毛巾的两端,在耳后将两端的上、下角交叉分别打结,眼、鼻、嘴处剪洞。
3)下颌包扎法。将毛巾纵向折叠成四指宽的条状,在一端扎一小带,毛巾中间部分包住下颌,两端上提,小带经头顶部在另一侧耳前与毛巾交叉,然
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后小带绕前额及枕部与毛巾另一端打结。
4)肩部包扎法。单肩包扎时,毛巾斜折放在伤侧肩部,腰边穿带子在上臂固定,叠角向上折,一角盖住肩的前部,从胸前拉向对侧腋下,另一角向上包住肩部,从后背拉向对侧腋下打结。
5)胸部包扎法。全胸包扎时,毛巾对折,腰边中间穿带子,由胸部围绕到后背打结固定。胸前的两片毛巾折成三角形,分别将角上提至肩部,包住双侧胸,两角各加带过肩到后背与横带相遇打结。背部包扎与胸部包扎法相同。
6)腹部包扎法。将毛巾斜对折,中间穿小带,小带的两部拉向后方,在腰部打结,使毛巾盖住腹部。将上、下两片毛巾的前角各扎一小带,分别绕过大腿根部与毛巾的后角在大腿外侧打结。臂部包扎法与腹部包扎法相同。
包扎时应注意以下事项:
A包扎时,应做到动作迅速敏捷,不可触碰伤口,以免引起出血、疼痛和感染。
B不能用坑下的污水冲洗伤口。伤口表面的异物(如煤块、矸石等)应去除,但深部异物需运至医院取出,防止重复感染。
C包扎动作要轻柔、松紧度要适宜,不可过松或过紧,结头不要打在伤口上,应使伤员体位舒适,绷扎部位应维持在功能位置。
D脱出的内脏不可纳回伤口,以免造成体腔内感染。 E包扎范围应超出伤口边缘5~10m。 (五)骨折临时固定
骨折固定可减轻伤员的疼痛,防止因骨折端移位而刺伤邻近组织、血管、神经,也是防止创伤休克的有效急救措施。
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1.操作要点
1)在进行骨折固定时,应使用夹板、绷带、三角巾、棉垫等物品。手边没有时,可就地取材,如板皮、数枝、木板、木棍、硬纸板、塑料板、衣物、毛巾等均可代替。必要时也可将受伤肢体固定于伤员健侧肢体上,如下肢骨折可与健侧绑在一起,伤指可与邻指固定在一起。若骨折断端错位,救护时暂不要复位,即使断端已穿破皮肤露出外面,也不可进行复位,而应按受伤原状包扎固定。
2)骨折固定应包括上、下两个关节,在肩、肘、腕、股、膝、踝等关节处应垫棉花或衣物,以免压破关节处皮肤。固定应以伤肢不能活动为度,不可过松或过紧。
3)搬运时要做到轻、快、稳。 2.固定方法
1)上臂骨折。于患侧腋窝内垫以棉垫或毛巾,在上臂外侧安放垫衬好的夹板或其他代用物,绑扎后,使肘关节屈曲90°,将患肢捆于胸前,再用毛巾或布条将其悬吊于胸前。
2)前臂及手部骨折。用衬好的两块夹板或代用物,分别置放在患侧前臂及手的掌侧及背侧,以布带绑好,再以毛巾或布条将臂吊于胸前。
3)大腿骨折。用长木板放在患肢及躯干外侧,半髋关节、大腿中段、膝关节、小腿中段、踝关节同时固定。
4)小腿骨折。用长、宽合适的木夹板2块,自大腿上段至踝关节分别在内外两侧捆绑固定。
5)骨盆骨折。用衣物将骨盆部包扎住,并将伤员两下肢互相捆绑在一起,
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膝、踝间加以软垫,曲髋、曲膝。要多人将伤员仰卧平托在木板担架上。有骨盆骨折者,应注意检查有无内脏损伤及内出血。
6)锁骨骨折。以绷带作“∞”形固定,固定时双臂应向后伸。 (六)伤员搬运
搬运伤员要尽量做到轻、稳、快。没有经过初步固定、止血、包扎和抢救的伤员,一般不应搬运。搬运时应做到不增加伤员的痛苦,避免造成新的损伤及合并症。搬运时应注意以下事项:
1.呼吸、心跳骤停及休克昏迷的伤员应先及时复苏后再搬运。若没有掌握复苏技术的人员时,则可为争取抢救的时间而迅速向外搬运,去迎接救护人员进行及时抢救。
2.对昏迷或有窒息症状的伤员,要把肩部稍垫高,使头部后仰,面部偏向一侧或采用侧卧位和偏卧位,以防胃内呕吐物或舌头后坠堵塞器官而造成窒息。注意随时都要确保呼吸道的通畅。
3.一般伤员可用担架、木板、绳网等运送,但脊柱损伤和骨盆骨折的伤员应用硬板担架运送。
4.对一般伤员均应先进行止血、固定、包扎等初步救护后,再进行转运。 5.一般外伤的伤员,可平卧在担架上,伤肢抬高;胸部外伤的伤员可取半坐位;有开放性气胸者,需封闭包扎后,才可转运。腹腔部内脏损伤的伤员,可平卧,用宽布带将腹腔部捆在担架上,以减轻痛苦及出血。骨盆骨折的伤员可仰卧在硬板担架上,曲髋、曲膝、膝下垫软枕或衣物,用布带将骨盆捆在担架上。
6.搬运胸、腰椎损伤的伤员时,先把硬板担架放在伤员旁边,由专人照顾
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患处,另有两三人在保持脊柱伸直位,同时用力轻轻将伤员推滚到担架上,推动时用力大小、快慢要保持一致,要保证伤员脊柱不弯曲。伤员在硬板担架上取仰卧位,受伤部位垫上薄垫或衣物,使脊柱呈过伸位,严禁坐位或肩背式搬运。
7.对脊柱损伤的伤员,要严禁让其坐起、站立和行走。也不能用一人抬头、一人抱腿或人背的方法搬运,因为当脊柱损伤后,再弯曲活动时,有可能损伤脊髓而造成伤员截瘫甚至突然死亡,所以在搬运时要十分小心。在搬运颈椎损伤的伤员时,要有专人抱持伤员的头部,轻轻的向水平方向牵引,并且固定在中立位,不使颈椎弯曲,严禁左右转动。搬运者多人双手分别托住颈肩部、胸腰部、臀部及两下肢,同时用力移上担架,取仰卧位。担架应用硬木板,肩下应垫软枕或衣物,使颈椎呈伸展样(颈下不可垫衣物),头部两侧用衣物固定,防止颈部扭转,切忌抬头。若伤员头和颈已处于曲歪位置,则需按其自然固有姿势固定,不可勉强纠正,以避免损伤脊髓而造成高位截瘫,甚至突然死亡。
8.转运时应让伤员的头部在后面,随行的救护人员要时刻注意伤员的面色、呼吸、脉搏,必要时要及时抢救。随时注意观察伤口是否继续出血、固定是否牢靠,出现问题要及时处理。走上下坡时,应尽量保持担架平衡,防止伤员从担架上翻滚下来。
9.运送到有医生接管的地点时,应向接管医生详细介绍受伤情况及检查、抢救经过。
二、现场急救方法
现场急救的关键在于“及时”。据统计,现场急救搞的好,可减少20%伤员的死亡;人员受伤害后,2 min内进行急救的成功率可达70%,4~5min内
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进行急救的成功率可达43%,15 min以后进行急救的成功率则较低。
(一)对中毒或窒息人员的急救
1.立即将伤员从危险区抢运到新鲜空气中,并安置在边坡良好、无滑坡的地方。
2.立即将伤员口、鼻内的粘液、血块、泥土、碎煤等除去,并解开其上衣和腰带,脱掉其胶鞋。
3.用衣服覆盖在伤员身上以保暖。
4.根据心跳、呼吸、瞳孔等特征和伤员的神志情况,初步判断伤情的轻重。正常人每分钟心跳60~80次、呼吸16~18次,两眼瞳孔是等大、等圆的,遇到光线能迅速收缩变小,而且神志清醒。休克伤员的两瞳孔不一样大,对光线反应迟钝或不收缩。对呼吸困难或停止呼吸者,应及时进行人工呼吸。当出现心跳停止的现象(心音、脉搏消失,瞳孔完全散大、固定,意志消失)时,除进行人工呼吸外,还应同时进行胸外心脏按压急救。
5.对SO2和NO2的中毒者只能进行口对口的人工呼吸,不能进行胸压或压背法的人工呼吸,否则会加重伤情。当伤员出现眼红肿、流泪、畏光、喉痛、咳嗽、胸闷现象时,说明受SO2中毒所致。当出现眼红肿、流泪、喉痛及手指、头发呈黄褐色现象时,说明伤员是受NO2中毒。
6.人工呼吸持续的时间以恢复自主呼吸或到伤员真正死亡时间为止。当救护队来到现场后,应转由救护队用苏生器苏生。
(二)对外伤人员的急救 1.对烧伤人员的急救
矿工烧伤的急救要点可概括为灭、查、防、包、送5个字。
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灭:扑灭伤员身上的火,使伤员尽快脱离热源,缩短烧伤时间。 查:检查伤员呼吸、心跳情况;检查是否有其他外伤或有害气体中毒;对爆炸冲击烧伤伤员,应特别注意有无颅脑或内脏损伤和呼吸道烧伤。
防:要防止休克、窒息、创面污染。伤员因疼痛和恐惧发生休克时或发生急性喉头梗阻而窒息时,可进行人工呼吸等急救。为了减少创面的污染和损伤,在现场检查和搬运伤员时,伤员的衣服可以不脱、不剪开。
包:用较干净的衣服把伤面包裹起来,防止感染。在现场,除化学烧伤可用大量流动的清水持续冲洗外,对创面一般不做处理,尽量不弄破水泡以保持表皮。
送:把严重伤员迅速送往医院。搬运伤员时,动作要轻柔,行进要平稳,并随时观察伤情。
2.对出血人员的急救
对这类伤员,首先要争分夺秒,准确有效地止血,然后再进行其他急救处理。止血的方法随出血种类的不同而不同。出血的种类有:1)动脉出血,血液是鲜红的,而且是从伤口向外喷射。2)静脉出血,血液是暗红色,血流缓慢而均匀。3)毛细血管出血,血液呈红色,像水珠似的从伤口流出。
对毛细血管和静脉出血,一般用干净布条包扎伤口即可,大的静脉出血可用加压包扎法止血,对于动脉出血应采用指压止血法或加压包扎止血法。
对于因内伤而咯血的伤员,首先使其取半躺半坐的姿势,以利于呼吸和预防窒息,然后,劝慰伤员平稳呼吸,不要惊慌,以免血压升高,呼吸加快,使出血量增多。最后等待医生入坑急救或护送就医。
3.对骨折人员的急救
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对骨折者,首先用毛巾或衣服作衬垫,然后就地取用木棍、木板、竹芭片等材料做成临时夹板,将受伤的肢体固定后,抬送医院。对受挤压的肢体,不得按摩、热敷或绑电缆皮,以免加重伤情。
(三)对溺水者的急救
对溺水人员应迅速采取下列急救措施:
1.转送。把溺水者从水中救出以后,要立即送到比较温暖和空气流通的地方,松开腰带,脱掉湿衣服,盖上干衣服,以保持体温。
2.检查。以最快的速度检查溺水者的口鼻,如果有泥水和污物堵塞,应迅速清除,擦洗干净,以保持呼吸道通畅。
3.控水。使溺水者取俯卧位,用木料、衣服等垫在肚子下面;或将其左腿跪下,把溺水者的腹部放在救护者的右侧大腿上,使其头朝下,并压其背部,迫使其体内的水由气管、口腔流出。
4.人工呼吸。上述方法控水效果不理想时,应立即做俯卧压背式人工呼吸或口对口吹气,或胸外心脏挤压。
(四)对触电者的急救
1.立即切断电源,或使触电者脱离电源。
2.迅速观察伤员有无呼吸和心跳。如发现已停止呼吸或心音微弱,应立即进行人工呼吸或胸外心脏挤压。
3.若呼吸和心跳都已停止时,应同时进行人工呼吸和胸外心脏挤压。 4.对遭受电击者,如有其他损伤(如跌伤、出血等),应作相应的急救处理。
发生滑坡埋人事故时,要防止事故扩大;在保证自身安全的前提下,积极
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抢救被埋人员,减少伤亡。
发生火灾事故时,要切断通向火区的电源,扑灭明火,可使用就近的灭火器灭火,用湿衣抽打或捂盖,用岩粉、黄土盖灭,用脚踏灭,用锹扑灭,用防尘用水浇灭等手段灭火。
总结:事故救援的“三先三后”原则:对于呼吸停止的伤员必须先复苏后搬运;对于出血的伤员必须先止血后搬运;对于骨折的伤员必须先固定后搬运。
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