tceic.com
学霸学习网 这下你爽了
赞助商链接
当前位置:首页 >> 冶金/矿山/地质 >>

露天矿安全生产基本知识第二、三章


第二章
第一节

露天开采概述
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把有用矿物开采出来。 1、露开开采的优缺点: (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—15.00mt/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)资源采出率高。一般可达 90%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)木材、电力消耗少。 (7)建设速度快,产量有保证,生产安全,劳动条件较好。 (8)占用土地多,污染环境。露天开采后的复田作业需花费相当数量的时间与资金。 (9)受气候影响大。严寒、酷暑、风雪、暴雨等会影响生产。 (10)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,因此覆盖层太厚 或埋藏较深的煤层尚不能用露天开采法。 2、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。

1

(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。 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。 3、露天开采现状及技术发展方向 露天开采在中华人民共和国成立后得到了很大发展。目前我国开采各类矿石的露天矿 约有 1500 个,年产在 70 万 t 以上的露天煤矿约近 30 个,重点铁矿 40 个,重点有色金属 矿 12 个,重点化工原料矿 7 个及众多建筑材料矿等。上世纪 80 年代露天开采出的有用矿 物占总量的百分比为:铁矿石 86%;化工原料矿石 70%;黑色冶金辅助原料矿石 90%;有色 金属矿石 50%;建筑材料约 100%;煤炭占 4%。国外露天采煤比重较大。据中国煤炭工业年 鉴 1996 年资料显示,世界主要产煤国在 1994 年,露天采煤量占总量比重为:美国占 61%, 俄罗斯 56%,澳大利亚 70%,原东德 100%,原西德 64%,印度 74%,加拿大 88%。 3 上世纪 50 年代,新建和改建的海州、新邱、抚顺等露天煤矿,采用 3-4m 单斗挖掘机、 80t 及 150t 准轨电机车或蒸汽机车运输,生产能力为 1.50-4.00Mt/a。60 年代起,建设起 一批从设计、施工及露天主要设备均立足于国内的露天煤矿,如:河南义马,新疆三道岭, 内蒙古平庄,黑龙江岭北及宁夏大峰等露天煤矿,生产能力为 60-150 万 t/a。80 年代,除 对原已开采的露天煤矿进行了扩产外,还先后开发了五大现代化露天矿区(山西平朔,内 蒙古霍林河、伊敏河、元宝山、准格尔矿区)以满足我国国民经济对煤炭产量的需求。 我国露天煤矿开采的技术发展方向是: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; 3 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 10-30m 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、 管理中的应用。 二、常用名词术语 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。 在地壳岩石中,含有对人类有用的成份,如:煤、金属等。有用成分含量高或品质优 良、适于工业应用的岩石,称为有用矿物。不含有用成分或含量不足以工业应用的岩石, 称为剥离物,包括表土、围岩和夹石。剥离物常被称为废土、废岩等,有时为了揭露矿体 或矿层,还需排除积雪、积水。 有用矿物和剥离物的含义是相对的。从露天矿场采出的某些废石,可作建筑材料或其 他用途。许多品位低、加工困难的含矿物料,可能曾经或正在按剥离物处理;随着选矿、 冶炼技术的不断提高或开采成本的不断下降,已经或将会成为适于工业应用的有用矿物。
2

有的岩石,开采之初被当作剥离物排弃,而开采过程中却发现其中含有宝贵的有用成分。 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(图 2-1)。

台阶由以下要素构成(图 2-2) :

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+62m 水平, +70m 水平
3

等等。 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 2-1) 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 2-3) :

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。 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。
4

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 3 3 3 采比,单位可以是 m /m ,m /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、煤岩预先松碎(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(汽车、铁道、车辆、 输送机)的过程(图 2-4) 。

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、 排土和卸煤 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、移设和维修; 5 滑坡清理及防治等。
5

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:机械开采 工艺和水力开采两大类。机械开采工艺在露天开采中占的比重较大,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 2-5。

(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 2-6 所示。

6

(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 2-7 所示。

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。 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。
7

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。图 2-8 是 露天开采工艺的基础设备钻机。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(见图 2-9)是我国露天煤矿中的主要穿孔设备,
8

它的工作原理如图 2-9 所示。靠钻具 1 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。在岩性适宜的矿山(f=6 以下) ,月效率可高达 5000m,故仍有相当 应用。目前这种设备逐渐被淘汰。 4、潜孔钻机(图 2-10)

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
9

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(图 2-11) 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)及导爆索起爆。 (三)爆破参数确定
10

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 2-12)

各参数间相互关系为 Wd=(0.6-0.9)h (2-1) 式中 Wd——底盘抵抗线,m; h——台阶高度,m。 a=mWd (2-2) 式中 a——孔距,m; m——钻孔间距系数, m=0.7-1.3。 b=asin60° (2-3) 式中 b——行距,m。 ho=(0.15-0.35)Wd (2-4) 式中 ho——超钻长度,m。 Lo≥0.75Wd (2-5) 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 (2-6) 式中 Q——钻孔装药量,Kg; 3 q——单位炸药消耗量,kg/m 。 3.装药方法(图 2-13) 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。
11

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 采装工作是将软岩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 2-14) 。

(1)正铲 1)正铲的组成 正铲由底座(行走装置和转向架) 、机体、臂架和工作机构(铲斗和推压杆)组成。

12

2)工作规格(图 2-15)

挖掘半径 Rw:挖掘时由挖掘机回转中心至铲斗斗尖的水平距离。推压杆最大水平伸出 时的挖掘半径为最大挖掘半径 Rwmax;铲斗平放在站立水平面上时的挖掘半径称站立水平挖 掘半径 Rwp。 挖掘高度 Hww :铲斗齿尖距站立水平的垂直距离。推压杆伸出最大,提到最高位置时 的垂直距离称为最大挖掘高度 Rwmax 卸载半径 Rx:卸载时由挖掘机回转中心至铲斗中心的水平距离。当推压杆水平伸出最 大时的卸载半径称最大卸载半径 Rxmax。 卸载高度 Hx:卸载时被打开的斗门下缘距站立水平的垂直距离。当推压杆以最大伸出 和提到最高位置时,斗门下缘距站立水平的垂直距离称最大卸载高度 Hxmax。 下挖深度 hw:铲斗下挖时由站立水平至铲斗齿尖的垂直距离。 3)工作面及参数 (1)正铲的装载方式根据运输设备与挖掘机所在水平的关系分为平装车和上装车。 图 2-16 是在松软土岩中挖掘时采掘工作面形态。 2-17 是硬岩中的采掘工作面形状。 图

13

(2)工作面参数主要是台阶高度 h 和采宽 A,两者与单斗铲工作规格有关。 不需要爆破的松软煤岩: 2/3 Ht<h≤Hwmax (2-7) 式中 Ht——单斗挖掘机推压轴高度,m; h——台阶高度,m; 需要爆破的硬岩; 2/3 Ht≤h≤(1-1.3)Hwmax (2-8) 采掘带宽度 A 和挖掘半径、卸载半径有关,一般为: A≤(1-1.5)Rwp, m (2-9) 铁道运输时 A 值可以为: A≤f(Rwp+R wmax)-C, m (2-10) 式中 f——挖掘规格利用系数,f=0.8-0.9 C——铁道中心线至台阶坡底的距离, C=2-5m

4)生产能力 目前确定单台挖掘机的生产能力的方法有类比法和分析计算法。 (1)类比法 按国内外类似矿山挖掘机实际生产能力较先进值选取。 (2)分析计算法 单斗挖掘机台班生产能力为: Qw=60nVTη Km / Ks (2-11) 3 式中 Qw——单斗挖掘机班生产能力,m /班; V——铲斗容积,m3; n——每分钟挖掘次数 n=60/t,次/min t——一次挖掘循环时间,s; T——班工作小时数; Km——满斗系数; Ks——松散系数。
14

η ——班工作时间利用系数 2.液压铲 液压铲在内蒙古霍林河、山西平朔安太堡煤矿及云南小龙潭露天煤矿得到应用,其他 露天矿都作为铲装主要辅助设备。此设备重量轻,挖掘过程灵活平稳,效率高,利于选采。 缺点是设备制造工艺要求高,维修复杂,在严寒地区作业需要特备低温油等。液压铲在边 远新建矿区以及基建时期因主要是油压动力而显得更合适。 (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 3 3 前装机斗容为 5m ,国外有斗容达 22m 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:准轨和窄轨铁路运输;公路运输;皮带运输; 箕斗运输及联合运输。 (一)铁路运输 1.运输特点 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(每年可 达 50.00-80.00Mt) ,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。 2.机车车辆 1)机车 常用的机车有直流与交流电力机车,内燃机车,蒸汽机车和复合能源机车。直流电机 车牵引在我国许多露天煤矿中得到应用。因其牵引性能好,功率高,牵引力大,允许的爬 坡能力强故在相同的高差条件下线路最短,司机劳动条件好,设备起动快。 交流电机车除具有直流电机车的优点外,尚有空转稳定性能好,粘着系数高,较直流 电机车有更大的爬坡能力等。 蒸汽机车适用于服务年限不长的中型露天煤矿或大型露天煤矿的基建时期,新建的露 天矿山一般已不再使用,目前多用于矿山零杂作业。 2)车辆 准轨自翻车辆多使用铸钢侧架式。 3)铁路线路 露天矿铁道线路按生产需要分为三类:
15

(1)固定线路 路。

指露天矿地面干线、站线,采场、排土场内服务年限在 3 a 以上的线

(2)半固定线路 指采场、排土场内移动干线和站线,平盘联络线等。其服务年限一 般在 1a 以上,3a 以下。 (3)移动线路 采场工作面的采掘线和排土场内翻车线。 露天煤矿铁路按其运量和通过的列车数分为三级(2-1) 。标准轨距铁道线路由两条内 距 1435mm 钢轨组成。我国生产的标准钢轨有:每米质量 60kg、50kg、45kg、43kg、38kg 等。 表 2-1 铁路等级
等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 列车对数/对?d >100 50-100 <50
-1

重车方向年运量/Mt >8.00 4.00-8.00 <4.00

铁道线路由上部建筑和下部建筑组成。钢轨、轨枕、道床、钢轨扣件等为上部建筑; 路基、桥涵等为下部建筑。 连结不同铁道线路的设备是道岔。分单开道岔,单式对称道岔和复式交分道岔三种。 为了提高铁路运输能力和保障运行安全,须将线路系统适当划分成若干区间,每一个 区间只允许运行一列车,相邻区间的交界处设分界点。如露天矿的剥离站、采煤站、坑内 折返站、会让站等。铁路通过能力是指区间(车站)在单位时间内所能通过的最大列车数, 即对/班或对/昼夜。 4)列车运行周期时间和列车运输能力 列车运行周期时间是一个重要的技术经济指标。列车周期时间(又称列车一次作业时 间)组成如下: Tz =t1+t2+t3+t4+t5 (2-12) 式中 Tz——列车运行周期时间,min; t1——装车时间,min; t2——列车往返运行时间,min; t3——卸载时间,min; t4——车站等进站时间,min; t5——其它时间,min。 列车运输能力可按下式计算 Q=T/ Tz nq (2-13) 3 式中 Q——列车运输能力,t(m )/昼夜; T——昼夜工作时间,min; n——自翻车数目,辆; 3 q——每个自翻车载矿物量或装载容积,t(m )/辆。 (二)公路运输 1.运输特点

16

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。 我国能够制造载矿量为:7t,20t,32t,68t,100t 及 200t 以下的自卸卡车。载矿量 350t 级的特大型电力传动汽车已在美国矿山试用。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。 1 马力=0.735kW 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(年运量>12.00Mt,单向行车密度>85 辆/h) ;二级道路(年 运量 2.50-12.00Mt,单向行车密度 25-85 辆/h) ;三级道路(年运量<2.50Mt,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,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 18°, 向下运输时的倾角不超过 15°。 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。
17

1.铁路——汽车联合运输 此种联合运输方式矿山应用较多,一般铁路运输用于露天矿上部,到深部后,由于露 天矿线性尺寸太紧而改用汽车,由此出现汽车运输向铁路运输转载的问题。转载方式可以 是直接转载,也可以由电铲转载(图 2-18) 。

2.箕斗运输 箕斗作为联合运输中的提升或下放的运输设备,需设立栈桥。一般由汽车将物料从工 作面运至箕斗卸载, 而后提升或下放。 我国抚顺西露天煤矿曾长期采用箕斗运输提升煤炭。 西露天矿纯煤层厚度 30-120m,南帮采煤选用东西两个箕斗道,分别称为东大巷和西大巷 提升,其能力为 3.20Mt/a 或 5.50 Mt/a (见图 2-19) 。箕斗提升倾角通常为 5°-40°。 箕斗—汽车—铁道联合运输如图 2-18。

3.提升机运输 串车提升机运输常用倾角 25°,最大允许值为 30°。云南可保露天煤矿即采用串车提 升运输。此运输方式运量不大,故只能用于小型露天煤矿。
18

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。 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)排土设备及排弃方式 1.铁道运输 应用铁道运输的矿山,排土设备目前较多采用机械铲排土。 1)机械铲排土(图 2-20)

机械铲排土的主要工序是翻土、挖掘机堆垒、线路移设。排土台阶分为上下两个台阶, 挖掘机站在中间平盘上,将列车排弃的土倒向外侧及堆垒上部分台阶。 这种排土方式排土段高随岩性变化,可达 40-50m;排土线长不小于 600m。 2)推土梨排土 排土工序为:列车翻土;推土梨推土;平整台阶和移道(图 2-21) 。 推 土 梨 排 土 台 阶 高 度 通 常 只 有 12-20m ; 排 土 线 长 800-1000m ; 移 道 步 距 一 般 为 2.6-2.8m。 3)比较
19

机械铲排土能保证较高的排土台阶,线路移设量小,线路质量好,脱道事故少,生

产能力大,劳动生产率高。但需购置挖掘机,投资大,单位排土成本高。 推土梨排土设备投资少,单位排土成本低,翻车时间较短,可压缩列车运行周期时间。 但排土线生产能力低,线路质量低,排土高度不易保持,移道步距小,排土线移设频繁。 2.汽车运输 汽车运输的矿山主要采用推土机排土,作业也较简单。汽车将岩土卸倒在排土场边缘 后,由推土机配合将土岩推至排土场边缘外侧,而平整排土场亦同时完成。 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 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 2-22)

(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

20

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 2-23) 。

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 2-24) 。

21

切割的基本方式有水平切片和垂直切片两种(图 2-25) 。垂直切片使用比较广泛。

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 2-26) 。

切片主要参数为切片高度、切片厚度及宽度(图 2-27) 。

22

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: 1 H=Hws+Hz+H z+Hwx (2-14) 式中 Hws——主台阶高度,m; Hwx——下挖高度, m; 1 Hz,H z——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 5-10a。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 2-28) 。 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。
23

(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 2-29) 。

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 2-30) 。

三、排土设备——悬臂排土机、排土桥 (一)悬臂排土机主要结构(图 2-31)

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 2-32) 。两者都是桁架结构,用于支设输送机、传动装置、
24

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。

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 2-32) 。

四、系统生产能力 1.轮斗挖掘机实际能力(Q) Q= Km / Ks 60EnKg (2—15) 3 式中 Q——轮斗挖掘机实际能力,m /h; Km——满斗率; Ks——轮斗中物料松散系数; 3 E——铲斗容积,m ; n——轮斗每分钟卸斗次数,斗/min; Kg——工作面时间利用系数。 2.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 (2-16) 式中 K 波 ——能力波动系数,一般取 1.3-1.5; 3 γ ——物料实方体重,t/m 。 干线带式输送机能力 Q 干 为 Q 干 =K 同 nQ 工 ,t/h (2-17) 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。 3.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
25

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 其它工艺系统

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如图 2-7 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 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 2-34、图 2-35) 。

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。

26

二、倒堆开采工艺 倒堆开采工艺如图 2-36 所示。

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、综合开采工艺 一个露天矿场内采用两种或两种以上开采工艺,称综合开采工艺。 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)一机来完成。其它工艺系统费用都较高。 在综合开采工艺系统中,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 2-37 为机械铲拉铲再倒堆方案

27

图 2-38 为轮斗铲与拉铲倒堆组成的剥离综合开采工艺方案。

(二)铁道/斜井胶带输送机联合工艺(图 2-39) 。

(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 2-40) 。

28

(四)综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,获得较好的 经济效果。 2、合理划分各开采工艺的开采范围 应使综合开采费用最低;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。 综合开采工艺设备类型多,生产管理较复杂,但它能适应各种不同的开采条件,比单 一开采工艺经济效果好。所以,采用综合开采工艺是露天矿开采工艺发展的必然趋势。 四、水力开采工艺 (一)水力开采工艺的特点 水力机械化开采,通常指用水枪产生的射流冲采土岩,形成浆体,再以加压或自流水 力运输方法输往选厂或水力排土场。见图 2-41

29

其基本特点是利用同一水流依次完成冲采、运输乃至洗选和尾矿排弃等工作,形成连 续的生产工艺过程,是一种高效率的开采方法。 水力机械化开采的工艺系统,主要取决于向水枪供水的方法、采场与选矿厂(排土场) 相对位置及高差、土岩是否需要预先采用辅助措施进行预先松动等因素。按照向水枪供水 方法不同,可分为自然水头供水、机械加压供水及联合供水三种方法。若采场位置高于选 矿厂或排土场,有一定的高差且地形条件允许时,则冲采后形成的浆体可自流到选矿厂或 排土场,否则应采取加压输送。当土岩较松软时,通常可直接冲采;若土岩很致密难冲采 则可采用辅助措施,如爆破、水压松动以及机械(电铲、索斗铲、推土机等)进行预先松 动后冲采。 (二)水力机械化开采的适用范围和条件 1、适用范围见表 2-2
土岩类别 开采工艺 供水方法 自然压头供水 Ⅰ—Ⅲ 机械加压供水 水枪直接冲采实方土岩 自然压头与机械加压联合供水 自然压头供水 Ⅳ 类以上的土 岩 自然压头与机械加压联合供水 机械加压供水 通常将土岩预先松动 后,用水枪冲采 冲采 水枪直接冲采实方土岩 输送 自流水力输送 加压水力输送 自流水力输送 加压水力输送 自流水力输送 加压水力输送 自流水力输送 加压水力输送 自流水力输送 加压水力输送 自流水力输送 加压水力输送

30

2、适用条件 (1)土岩特性适合水力机械化开采,当土岩中 100-200mm 的大块石含量超过 20%或 50-100mm 的小石块含量超过 30%时,不宜采用单一的水力机械化开采。 (2)有充足的经济水源; (3)有稳定电源; (4)人口密集和农业丰产区,一般不宜采用; (5)地区气候无冰冻或冰冻期很短; (6)有建立水力排土场的合适场地。 (三)水力机械化开采的优缺点 1、水力机械化开采的优点 (1)工艺流程简单,生产工艺连续、机械化程度高; (2)设备构造简单,制造容易,价格便宜,维修量小; (3)水力冲采及水力运输过程中,有利于泥团的碎散,有利于选矿,利于采选作业连 续化; (4)劳动生产率高,开采成本较低和回采率高(90%以上) ; (5)投资少,基建时间短; (6)不受雨季影响,在多雨地区应用,能保证均衡生产。 2、水力机械化开采的缺点 (1)使用条件局限于能被中低压(0.5-2.0Mpa)射流冲采的土岩; 3 3 (2)水、电消耗大:电耗通常为 6-10kW?h/m ,在最困难的条件下高达 20 kW?h/m ; 3 3 耗水量一般为 5-8m /m 。 (3)在严寒地区年作业期短(通常当气温在-10℃以下时生产困难) ; (4)采用水力剥离时,土层结构全遭破坏,复垦质量差和复垦周期长; (5)从水力排土场泄出的澄清水,一般含固量都较高,容易污染附近水系和影响农渔 业生产。 (四)水力机械化开采的主要设备 水力机械开采的主要设备有水枪、水泵、砂泵和管道。 (五)开拓 水力机械化开采时,矿床可用基坑、堑沟和平硐溜井开拓。

31

第三章

露天煤矿安全生产
入 坑 须 知

第一节

露天矿不得录用未成年人从事工作;新工人入矿之前,必须进行职业健康检查,拒绝 带病工作;企业必须对职工进行安全培训,否则,不得上岗作业。 按时召开班前会,区(队)领导和工程技术人员要向工人讲明工作地点、任务和安全 注意事项,让工人了解作业场所的安全状况和应急措施;穿戴齐劳保用品,带全劳动工具。 一、入坑前的注意事项 1、非本矿员工未经矿允许不准入坑。 2、未满六个月的新员工不准单人入坑。 3、上下台阶(掌子)要走人行通路或人行梯子,上下人行梯子时,只允许两人同时上 下。 4、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 1、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。 2、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。 3、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, 4、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。 5、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。 6、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、在汽车公路上行走时注意事项 1、沿坑下公路行走时要靠公路右侧边缘行走。 2、两人以上在公路上行走时不准闲谈、说笑、打闹,应有一人负责监护。 3、因工作需要横跨公路时,必须遵守“一停、二看、三通过”的规则。 4、遇有重车通过时,与车必须保持 3 米以上的距离,以防车上掉块伤人。 5、在高段公路行走时,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 1、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。 2、非工作人员不准触、动坑内电器设备。
32

3、非工作人员不准触摸折断的电缆、电线。 4、非工作人员不准在距大型设备 30 米以内停留或休息。 5、非工作人员不准擅自进入设有警戒标志的生产、作业区域。 6、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。 7、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 1、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。 2、要戴好安全帽,不准在高段下及火区附近逗留。 3、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。 4、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 1、沿皮带廊行走时,要时刻集中注意力,以防滑倒摔伤。 2、不准横跨、钻越皮带。 3、要与正在运转中的皮带以及旋转的托辊保持一定的距离。 4、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、其它注意事项 1、每一个如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。 2、熟悉并爱护矿山安全标志。 3、爱护机电设备。 4、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

一、爆破基本知识 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) 、爆破作用的基本原理 1、爆破作用圈 炸药在岩石中爆炸后,产生高温、高压和高速膨胀的气体,使周围岩石受压缩破碎, 并向深处传播,形成爆轰波。爆轰波对周围的岩石产生破坏,根据破坏程度的不同,将岩 石破坏范围分为压碎圈、破坏圈、震动圈。对爆炸有实际意义的是压碎圈和破坏圈,破坏 圈的半径为爆破作用半径。当岩石有一个自由面时,自由面方向岩石的抵抗力最小,爆轰 波破坏周围岩石的均匀性无法实现,最先在自由面一方突破,将岩石破碎甚至抛掷很远。 为了取得良好的爆破效果,爆破必须在具有一个或多个自由面的情况下进行。 2、爆破漏斗

33

炸药在岩石中爆炸后,形成一个爆坑,称为爆破漏斗,如图 3-1 所示。爆破漏斗的构 成要素主要有:

(1)自由面——指和空气接触的岩石表面; (2)爆破漏斗半径——即爆破漏斗底圆半径; (3)爆破作用半径——即药包中心到爆破漏斗底圆任一点的距离; (4)最小抵抗线——自药包中心到自由面的最短距离; (5)爆破漏斗的可见深度——自爆破漏斗中破碎的岩堆表面到自由面的最短距离。 此外,在爆破工程中还有一个经常用到的重要指标,即爆破作用指数(n),它是爆破漏 斗半径 r 与最小抵抗线 w 的比值。 改变爆破作用指数,爆破漏斗大小和岩石爆破的现象亦随之而改变。在爆破工程中常 常根据爆破作用指数 n 值的不同,将爆破漏斗分为: 1)标准抛掷爆破漏斗,即 n=1,漏斗张开角θ =90°。 2)加强抛掷爆破漏斗,其 r 值大于 w 值,一般爆破作用指数 1<n<3,爆破漏斗张开角 θ 大于 90°。 3)减弱抛掷爆破漏斗,也叫加强松动爆破漏斗,其 r 值小于 w 值,即爆破作用指数 n<1,爆破漏斗张开角θ <90°。 (二)爆破方法 常用的爆破方法有:浅眼爆破法、深孔爆破法、硐室爆破法、药壶爆破法、裸露爆破 法,为控制爆破破坏作用而使用的光面爆破法、预裂爆破法、缓冲爆破法,为改善爆破破 碎效果而使用的挤压爆破法等。 1、浅眼爆破的孔深为 5 m 以下,孔径为 70mm。浅眼爆破主要用于井巷掘进和浅眼崩 矿,在大中型露天矿山作为辅助爆破。 2、深孔爆破主要用于露天或井下深孔崩矿以及深孔爆破成井。孔深在 5m 以上,孔径 一般为 70-300mm。 3、 硐室爆破主要用于露天矿基建期间和一些特殊需要, 少数穿孔能力小的采石场也用 硐室爆破作为生产爆破的主要手段。 4、药壶爆破用于穿孔工作困难的条件下,以减少钻孔工作量,克服较大的抵抗线。一 般与浅眼爆破配合使用,以降低大块率。 5、裸露爆破就是常说的糊炮,即在岩石的表面放一定量的炸药进行爆破的方法。主要
34

用于二次破碎和处理根底。 (三)炸药的基本特性 1、炸药的感度 炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的敏感度,简称感度。炸药起爆所需的 外能小,表示该炸药敏感度高;反之,则表示该炸药敏感度低。包括热感度、冲击感度、 摩擦感度、爆轰感度。 2、爆炸的反应形式 炸药在外能作用下,有三种化学反应形式:热分解、燃烧、爆炸。 3、炸药的起爆和传爆 炸药在一定外能作用下发生爆炸的过程称为炸药的起爆。炸药在起爆后其能量以冲击 波的形式在炸药内部传递称为炸药传播。 4、炸药的爆炸性能 炸药的爆炸性能通常指炸药的爆力、猛度、爆速和殉爆。 (1)爆力:指炸药在介质内爆炸作功的总能力,亦即炸药具有的总能量。 (2)猛度:指炸药爆炸的猛烈程度,是衡量炸药对直接接触的局部介质破坏能力的指 标。 (3)爆速:指炸药爆炸时爆轰波沿炸药的传播速度。 (4)殉爆:炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫做殉爆。 (四)矿用炸药 矿山常用炸药的品种有铵梯炸药、铵油炸药、浆状炸药、乳化炸药等,另外还有铵松 腊与铵沥腊炸药、水胶炸药、硝化甘油类炸药、黑火药等。 1、铵梯炸药。国产铵梯炸药有露天铵梯炸药、岩石铵梯炸药、抗水铵梯炸药和煤矿许 用炸药等类。铵梯炸药的爆炸性能不太好,但比较稳定,是我国工业炸药的主要品种之一。 既可用于露天爆破和地下爆破,添加适量的消焰剂后,还可用于地下煤矿爆破作业。 2、铵油炸药。铵油炸药是我国使用量较大的炸药。为改善爆炸性能,一般采用轻柴油 配制铵油炸药。铵油炸药不含梯恩梯,成分简单,原料来源丰富,加工简便,可以就地生 产使用,成本较低,安全性好。铵油炸药有敏感度低,爆炸威力不够高,易吸湿结块和抗 水性差等缺点。 3、浆状炸药。浆状炸药外观呈糊状,具有抗水性强,可塑性好,装药密度大,爆炸威 力大,安全性好,成本低等优点,因此在露天有水深孔爆破中应用广泛。缺点是敏感度低, 需用高能量的起爆药起爆,成本高于铵油炸药。 4、水胶炸药。水胶炸药与浆状炸药没有严格的区别,我国以甲胺硝酸盐作为敏化剂的 浆状炸药称为水胶炸药。 5、乳化炸药。该炸药是一种最新的抗水性炸药。其优点是:抗水性强;爆炸性能好, 可用 8 号雷管直接起爆;机械敏感度低,安全性好;炸药不含有毒成分;爆炸生成的有毒 气体量小;原料来源广泛,加工工艺简单,成本低;爆破效率较高。 6、黑火药。黑火药摩擦敏感度高,对火药敏感性强,爆发点 290℃—310℃,在密闭 条件下导火索的火焰即可起爆黑火药,但爆炸威力较低。黑火药一般用于工程爆破中开采 石料和石膏,大部分用于制造导火索。
35

二、起爆方法及起爆器材 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。 (一)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。 (二)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、起爆电源 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。 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表 3-1 列出的允许范围。用于 同一爆破网路的电雷管应为同厂同型号产品。 表 3-1 电雷管电阻允许误差
脚线材质 铜线 铁线 桥丝材质 康铜 康铜 镍铜 镍铬 电阻允许误差(Ω ) 0.30 0.26 0.85 0.80 电阻测量方法 检查全电阻 检查桥丝电阻 检查全电阻 检查桥丝电阻

(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
36

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,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。 (三)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 导爆索是以副爆药为索芯,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(如图 3-2 所示) 。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。

(2)导爆索与药包的连接(如图 3-3 所示) 。如图 3-3a 所示用于普通药卷爆破,如图 3-3b 所示用于大药包或药室大爆破,如图 3-3c 所示是光面爆破采用的间隔装药。

37

图 3-3

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 3-4 所示) 。

(四)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 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 3—5 所示) 。

38

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。 (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。 三、爆破作业 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
39

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)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
40

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;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。 四、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。 (一)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。 (二)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。 (三)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 3-2 的规定。
表 3-2 1 2 3 4 5 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 裸露药包爆破破碎大块岩石 浅眼爆破法破碎大块岩石 浅眼爆破 浅眼药壶爆破 蛇穴爆破 400 300 200(复杂地形条件下或未形成台阶工作面时不小于 300) 300 300 个别飞石的最小安全距离(m)

41

6 7 8 9

深孔药壶爆破 浅眼眼底扩壶 硐室爆破 深孔爆破

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

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。 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。 (四)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。 五、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: 1)电气牵引网路流经金属物或大地返回变电所的电流; 2)动力和照明交流电路的漏电; 3)大地自然电流; 4)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 1)减少杂散电流,降低牵引网路的电阻,防止漏电; 2)撤出爆破区的金属物体,如铁轨、风管、水管等; 3)严格敷设和管理电爆网路,或采用抗杂散电流的电爆网路; 4)采用抗杂散电流电雷等; 5)采用非电起爆。 3、静电及其预防

42

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。 (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:一是雷管、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。二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。三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。 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:
43

(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,在距炮孔不小 于 2m 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,此法必须远距离操作并设置警戒。 六、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,在行驶中必须用帆而覆盖,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。 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
44

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。 夜间或井下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; (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、严禁用灯炮烘烤爆破器 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;严禁穿铁针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。
45

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。 第三节 滑坡事故防治

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。 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,指拉于矿体两端部的边 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, 100m 水平。 如 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
46

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)露天矿每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆行进,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 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 10 5 m/s;2)慢速滑动:滑动速度在 10 5m/S 和 10 2 m/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。 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)大型破坏: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。
47

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 1、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、
48

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。 (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。 2、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。 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。
49

3、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人钢丝或玻璃纤维 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。 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。
50

4、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、人力运输等。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、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
51

交通安全法规是国家在交通管理方面制定的规定、规则、办法和技术标准的总称;是 国家为有效地维护交通秩序,保障交通安全畅通而制定的强制性行政法规;是管理职权的 依据。是一切参与道路交通活动的部门、单位和个人都必须遵守的行为规范。国家颁发的 一般矿山企业矿用汽车运输安全管理补充规定摘要如下: 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: ①须由正式驾驶员操作,并不准载人; ②被牵引车辆的宽度和质量不准大于牵引车; ③牵引时必须有专人指挥; ④两车之间保持必要的安全距离; ⑤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。 (3)机动车驾驶员必须遵守下列规定: ①驾驶车辆时,须带齐驾驶证、本车型操作证和行驶证; ②不准转借、涂改或伪造驾驶证; ③不准将车辆交给没有驾驶证的人驾驶; ④不准驾驶与驾驶证准驾车型不相符合的车辆; ⑤未按规定审验或审验不合格的,不准继续驾驶车辆; ⑥饮酒后不准驾驶车辆; ⑦不准驾驶安全设施不完全或机件失灵的车辆; ⑧不准驾驶不符合装载规定的车辆; ⑨在患有妨碍安全行车的疾病或过度疲劳时,不准驾驶车辆; ⑩车门、车厢没有关好时,不准行车; ⑾不准穿拖鞋驾驶车辆; ⑿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;
52

(3)驾驶室外任何部位不准载人。 (二)矿用汽车车辆行驶 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(交通规则)的所有 规定。 2、矿用汽车在矿区内公路上应在指定的机动车道上行驶,不得驶入其它路段,更不准 驶入居民区。 3、在矿用汽车生产专用公路上,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、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: ①在没有划中心线的道路和窄路、 窄桥须减速靠右通过, 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; ②被超车示意左转弯、掉头时,不准超车;
53

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。 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,拉紧手制动路器(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、进入卡矿口或排土场前要减速(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,汽车后轮边缘距档墙底边不得小 于 0.6-0.7 米外倒正卸货,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,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工序组成部分。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
54

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、运输制度方面 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。 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 行车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 40%-50%,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,
55

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、发生翻车事故。 表 3—3 附着系数
道路分类 路面类型 经过表面处置的碎石 卵石 固定线 条石 沥青 沥青混凝土或混凝土 移动线 压平的工作面道路 压平的排土场道路 各种路面状况 清洁干燥 0.75 0.70 0.65 0.70 0.70 0.60 0.40-0.50 潮湿 0.50 0.40 0.40 0.40 0.45 0.40-0.50 0.20-0.80 泥泞或覆冰 0.40 0.35 0.30 0.25 0.30

3、车辆技术状况方面的原因 车辆技术状况差且带病作业,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
车型 最大制动距离(m) 车型 最大制动距离(m) T 9 LN 392 23 20 BJZ 3364 14 LN 3101 17.67 贝拉斯 15 SF 3102 18 540 SH 3603 15 SF 32600 24 NHL 33-07 20 MARK 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欠妥等。 (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:
56

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。 ④夜间行车规定。必须有良好齐全的照明设备,并禁止使用远光灯;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。 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;
57

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,周围景观比较单调,且重复; ⑥多班作业,破坏了生活节律。 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; 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和生活的必需的时间; ④夏天防暑和冬天防寒,包括在驾驶室内安装冷气机和暖风机,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: 1)装载堆积偏后或偏向一侧,使矿车重心后移或侧移; 2)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; 3)车轮不转; 4)车架或轮轴变形,成为“三条腿” ; 5)轮轴串轴; 6)轮轴与车架连接无缓冲,无上下移动间隙。 (2)轨道原因: 1)轨距超限,水平超限; 2)钢轨接头塌陷,接头连接件松动; 3)道床不实,有空板、吊板、轨道浮离、三角坑现象; 4)轨道线路有杂物将矿车支落; 5)钢轨断裂,轨道变形; 6)轨道曲线段未按规定抬高和加宽。 (3)操作原因: 1)曲线段列车运行速度较高; 2)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; 3)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;
58

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; 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; (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
59

(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; (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”设置条件的矿井应采用“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)车场内严禁列车交锋运行; (3)道口应设置行车警告信号; (4)司机应高度警惕,遵章谨慎驾驶; (5)超高、超宽的物料,只许单轨运行; (6)列车通过道口时,司机应发出声光信号,并用载波电话通报。
60

(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 100m; (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 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; (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
61

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: (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 1)提高安装质量; 2)提高输送带接头质量; 3)加强巡回检查与维护; 4)保证装载不偏; 5)保证清扫装置正常。 (2)现场处理方法 1)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。
62

2) 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。 3)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。 4)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。 5)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。 6) 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。 7)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。 8)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。 9)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。 10)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。 (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。
63

(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。 (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: ①采取临时措施,用铁丝将裂口缝合,维持带式输送机运转。 ②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、逆转飞车的原因 逆转飞车的主要原因有: (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; (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: ①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。 ②清除机尾堆煤。 ③调整闸轮(闸盘)与闸瓦的间隙。 ④慢速空载运转,注意倾听各部有无异响。 ⑤载少量负荷运转,注意倾听各部有无异响。 ⑥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
64

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。 (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: ①清除断带处输送带上的浮煤; ②用卡板卡住断带的一头; ③用钢丝绳锁住断带的另一头; ④松开张紧装置; ⑤用绞车牵引输送带; ⑥割齐输送带断头; ⑦用金属卡子、冷粘或硫化方法连接输送带; ⑧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。 (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。
65

(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。 (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)调整吊挂式带式输送机输送带跑偏 调整吊挂式带式输送机输送带跑偏可按以下步骤进行: (1)从传动部开始,按输送带运行方向,调整下输送带跑偏。 (2)从机尾装载点开始进行上输送带调整。 (3)输送带向哪侧跑偏,就要在输送带开始跑偏的地方,顺着输送带运行的方向,向 前移动托辊轴的安装位置,使托辊轴端向前倾斜,但要注意不能同时移动托辊的两端,调 整时要适当多调几个辊,每个托辊少调一点,调整方法见图 3—6a。

(4)如果输送带在卸载滚筒、拉紧滚筒或机尾滚筒处发生跑偏时,可借助于滚筒轴座 上的调整滚筒轴校正跑偏,如图 3 一 6b 所示。在移动滚筒之前,先把滚筒两侧架子上的调 整螺丝放松一些,以便于移动滚筒,否则可能导致滚筒架损坏。每次调整后,要让输送带 在新的情况下运转一段时间,看是否调好。当滚筒调好后,必须重新调整刮板清扫器。 (十)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。
66

(十一)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。 (十二)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 露天矿电气安全

一、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
67

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—7 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。

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。
68

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。 二、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。 (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 380/220V。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。 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。
69

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。 (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 3-8

70

(2)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 3-9

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。 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,有欠电压、短路、过载和重载下起动 电动机四种情况。 (1)欠电压:电动机电压不足,易引起电动机发热,从而损坏设备绝缘。 (2)短路:就是“电流走了捷径” ,是一种故障状态,一般由设备或线路的绝缘损坏 而造成。 (3)过载:是指用电设备或线路的负荷电流及相应的时间(过载时间)超过允许值。 (4) 重载下起动电动机。
71

以上四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,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(50-60)Hz 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。 在各种不同环境条件下,人体接触到带有一定电压的带电体而不会受到任何伤害,该 电压称为安全电压。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 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,
72

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。 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来进行操作。 (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,应赶快将双脚井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:
73

(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。 第六节 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 1)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。 2)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、流量变化会传递给附近的潜水。 3)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。 4)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。 5)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 1)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
74

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。 2)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。 3) 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、露天矿截水沟的布置如图 3 -10 所示。

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。
75

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,井划出安全采掘边界,如图 3-11 所示。

图中,保证防水矿柱不被高压水冲溃的基本条件为: σ n=hycos 2α ≥D 式中σ n——防水矿柱正压力,kg/cm2; h——防水矿柱的垂直厚度,cm; y——矿柱岩石的容量,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。 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,如图 3-12 所 示。

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-13 所示。
76

4、地下井巷排水系统。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,如图 3-14 所示。也可以在边坡上开凿水平 泄水巷道泄水。

二、防灭火 (一)火灾 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
77

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。 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
78

1、外因火灾的原因 (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。 (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 ①个人烧毁财物直接损失折款 50 元以上; ②国家和集体烧毁财物直接损失折款 100 元以上; ③因火灾死亡或重伤 1 人。 (2)重大火灾 ①一次火灾损失折款 1 万元以上; ②一次火灾死亡 3 人以上(含 3 人)或重伤 5 人或烧伤 10 人以上; ③一次火灾受灾 30 户以上。 (3)特大火灾 ①一次火灾损失折款 30 万元以上; ②一次火灾死亡 10 人以上(含 10 人) ③一次火灾受灾 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
79

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。 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
80

(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 和燃料中的 C,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)制定合理的回采顺序。 (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,二是对采空区封闭的难易程度,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,尽量采用充填采矿法、 3、内因火灾的扑灭方法 扑灭矿内火灾的方法可分为四大类:直接灭火法、隔绝灭火法、联合灭火法、均压灭
81

火法 (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。 1)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。由干用水简单、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: ①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。 ②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。 ③火势较猛时,先将水流射往火源外围,逐渐逼向火源中心。 2)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以阻止空气进入火源,从而使火因缺 氧而熄灭。 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,但如作业环境中氧气浓度增高,其含量大于 84%,会使氧气浓度降低,导
82

致人因缺氧出现窒息症状,如头晕、头痛、呼吸困难、心跳加快,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补和代谢,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


推荐相关:

最新露天矿山安全生产管理制度

最新露天矿山安全生产管理制度 安全生产管理制度目录 一、安全生产检查制度 二、...3、定期对职工进行岗前培训和在岗期间的职业培训, 普及职业卫生知识,督促劳动者...


露天矿安全生产基本知识 参考文献

露天矿安全生产基本知识 参考文献_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。参考文献 ...2、徐永圻,煤矿开采学,中国矿业大学出版社,1999 年 3、中国矿业学院,露天采矿...


露天矿2017年安全知识学习考试题试题答案

露天矿 2017 年安全知识学习考试题部门:一、填空题: (共计 40 分,每空 ...1/2 相关文档推荐 2017年“安全生产月”全... 暂无评价 3页 ¥5.00 ...


露天矿安全基础知识

露天矿安全基础知识_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。矿山安全基础知识 1、...保护劳动者在生产过程中的安 全和健康 3、员工在安全生产方面的义务:遵章守规...


露天矿山三级安全教育试题

露天矿山三级安全教育试题_冶金/矿山/地质_工程科技_...安全第一 预防为主 综合治理 2、1993 3、1995 4...(2)不断提高安全意识,丰富安全生产知识,增强自 我...


安全生产责任制(露天矿)

安全生产责任制(露天矿)_经管营销_专业资料。根据省...第三安全生产人人有责,全体从业人员必须认真贯彻...工作认真负责并熟悉爆破器材基本知识 的专人担任,...


露天矿山安全管理规章制度

露天矿山安全管理规章制度 安全生产责任制一、安全生产基本原则 严格贯彻落实“安全第一,预防为主、结合治理”的方针,安全生产工作实行各 级负责制。法定代表人是...


XXX露天煤矿安全生产责任制汇编

- 12 第三章 露天矿各队(办)安全生产责任制 .....6.责成各队(办)组织相关人员定期或不定期进行安全检...生产经营活动相应的安全生产知识,不断提高安全生产...


2015年版安全生产管理人员金属非金属矿山(露天矿山)题库2

(露天矿山)题库2_从业资格考试_资格考试/认证_教育...企业的安全管理工作水平是安全生产工作的基础和关键。...? A、 技术 B、 知识 C、 技能 [单选题] 71...


露天矿山安全检查基本要点

露天矿山安全检查基本要点一、综合管理 1、有简易的...人员必须经过安全培训,具备必要的 安全生产知识和管理...爆破三次信号:第一次为“起爆预告”信号;第二次...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 学霸学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com