【精品PPT】露天矿山开采安全技术.ppt
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1、第五章 露天矿山开采安全技术,交口县安全监局安全技术培训中心,高级工程师 张平 二0一二年六月,露天矿山开采概述 露天矿山开采方法 露天矿山防水和防火管理 露天矿山边坡管理 采剥比和开采境界 幻灯片背景,第一节 露天矿山开采概述,一、露天采矿场形成要素,二、露天矿山开采特点,三、露天开采矿山安全生产的要求,一、露天采矿场形成要素,根据矿床埋藏的地形条件及开采空间的不同,露天矿可分为山坡露天矿和深凹(凹陷)露天矿。1、台阶:露天开采时,通常需要把矿岩划分成一定厚度的水平分层,自上而下逐层开采,并保持一定的超前关系,在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状,每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是
2、进行独立采剥作业的单元体。台阶组成要素如下:(1)台阶上部平盘:是台阶上部的水平面;(2)台阶下部平盘:是台阶下部的水平面;(3)台阶坡面:台阶倾斜的面;(4)台阶坡顶线:为台阶上部平盘与台阶坡面的交线;(5)台阶坡底线:为台阶下部平盘与台阶坡面的交线;,(6)台阶坡面角():为台阶坡面与台阶下部平盘水平面 之间 的夹角;(7)台阶高度:台阶上部平盘与下部平盘之间的垂直距离。台阶的命名通常是以该台阶的下部平盘(装运设备站立平盘)的标高来表示。如图12所示。,图11 台阶构成要素 图12 台阶的开采和命名1台阶上部平盘;2台阶下部平盘;3台阶坡面4台阶坡顶;5台阶坡底线;台阶坡面角;h台阶高度,
3、2、露天采矿场构成要素 露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为露天矿场。由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天矿场的四周表面称为非工作帮或最终边坡(图13中的AC、BF)。位于矿体下盘一侧的边帮叫底帮,位于矿体上盘的一侧的边帮叫顶帮,位于矿体走向两端的边帮叫端帮。,图13,正在进行开采和将要进行开采的台阶所组成的边帮叫工作帮(图13的DF)。通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线与最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面叫非工作帮坡面或最终帮坡面(图13的AG、BH)。最终帮坡面与水平面的夹角叫最终帮(边)坡角。通过工作帮最上一个台阶的坡底线与最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面叫工作帮
4、坡面。(图13中DE)。工作帮坡面与水平面之间的夹角叫工作边坡角。(818度)最终帮坡面与地表的交线为露天矿的最终境界线。最终帮坡面与露天矿场底平面的交线为底部周界。上部最终境界线与下部最终境界线所在水平的垂直距离为露天矿场的最终深度。非工作帮上的平台,按用途分为安全平台、运输平台和清扫平台。为了采出矿石,一般需要剥离大量的岩石,采出一吨矿,石所需剥离的岩石量叫剥采比,其单位可用米3/米3、吨/吨等表示。开拓是指建立地表与露天采场各生产水平及各水平之间的运输通路。,二、露天矿山开采的特点,(1)相对讲,开采空间受限较小,有利于采用大型机械化设备。机械化、自动化水平较高,可提高矿山开采强度和矿石
5、产量。(2)劳动生产率高。(3)开采成本低,使大规模开采低品位矿石成为可能(4)矿石损失贫化小,有利于地下矿产资源的回收。(5)基建时间短,年产吨矿石的基建投资比地下开采低。(6)对于高温易燃矿体的开采,露天开采也较地下开采较为安 全。(7)劳动条件较好,工作也较安全。(8)露天开采过程中可产生较大粉尘,自卸汽车运行中可排放废 气,爆破后的岩石因含有害成分对与之接触的大气、水和土壤有一定程度的污染。(9)把大量剥离岩、土排弃到排土场,排土场占地面较大占用山地和农田且局部恶化生态环境。(10)遇冰雪、暴雨等天气,对露天开采有一定影响。,三、露天开采矿山安全生产的基本要求,一、工作帮和非工作帮的边
6、坡角、台阶高度、平台宽度及台阶坡面角应符合安全规程的要求,影响边坡的滑体采取了有效的措施。二、采矿方法和开采顺序合理,并符合安全规程的要求。三、采矿、铲装、运输设备的安全防护装置和信号装置齐全。四、爆破安全距离符合爆破安全规程的要求,采场避炮设施安全可靠。五、有防排水、防尘供水系统,各产尘点防尘措施及装备安装齐全、可靠。六、供电、照明、通讯系统及避雷装置安全可靠。七、按规定选择电气设备、仪器仪表,其安装和保护装里符合要求并安全可靠。八、尾矿和排土场的设置符合安全规程的要求。九、按规定建立矿山救护组织,配备救护器材,制定事故应急救援预案。十、对开采中产生的噪声、振动、有毒有害物质等有预防安全措施
7、。十一、水文、地质及有关图纸等技术资料齐全。十二、安全生产规章制度健全,按要求设置安全管理机构,配置安全管理人员,对特种作业人员按规定进行教育、培训与考核。,第二节、露天矿山开采方法与采矿工艺,一、露天矿床开拓方式二、露天矿的开采方式三、露天矿采剥方法四、采矿工艺及其安全管理要求,一、露天矿床开拓方式,露天矿床开拓就是建立地面与露天矿场内各工作水平以及各工作水平之间的矿岩运输通路,及时准备出新水平。露天矿床开拓与运输方式有密切关系。按运输方式,露天矿床开拓方式主要分为:(1)公路运输开拓;(2)铁路运输开拓;(3)胶带运输开拓;(4)乎桐溜井开拓;(5)提升机提升开拓。,二、露天矿的开采方式,
8、露天矿的开采方式是指在露天矿合理的境界范围内,采剥顺序在时间、空间和条件的发展变化形式 1、全境界开采 2、分期过渡开采 3、扩帮开采 4、分区开采 分区开采存在 七方面的安全问题(P65),三、露天矿采剥方法,研究露天开采中的采准、剥离和采矿工序的开采程序及其之间的时空关系,露天矿采剥方法(1)按工作线的布置形式分为:工作线纵向布置,工作线横向布置,工作线扇形布置,工作线环形布置 依据坑线布置的位置可分为:固定坑线上盘布置,固定坑线下盘布置,移动坑线上盘布置,移动坑线下盘布置,(2)按工作台阶开采方式分为:台阶全面开采主要是缓帮开采 台阶轮流开采主要是陡帮开采,工作线纵向布置 开段沟沿矿体走
9、向布置,位置:顶帮,底帮特点:工作线平行推进,采掘带宽度保持不变;同时工作台阶数少;内部运距大;下盘掘沟时,损失贫化大,基建剥岩量大;应用:铁路运输矿山长宽接近矿山,工作线横向布置开段沟垂直矿体走向布置,位置:端部,中部特点:基建工程量少;同时工作台阶数多;采掘设备调动频繁,若组管不善,易造成采剥失调应用:汽车运输矿山长宽比大矿山,工作线扇形布置围绕某点的工作线上的推进速度不一致特点:设备效率低;损失贫化大;应用:矿体特殊的矿山大型矿体对损失贫化无要求矿山,2.露天矿陡帮开采陡帮开采:在工作帮上部分台阶作业,部 分台阶暂不作业,使工作帮坡 角加陡,以推迟部分岩石剥离陡帮开采作业方式:工作帮台阶
10、依次轮流开采 工作帮台阶分组轮流开采 台阶(挖掘机)尾随开采 并段爆破,分段采装作业,工作帮台阶依次轮流开采方式:自上而下轮流循环开采 特点:仅有1台阶作业,能最大限度加大工作帮坡角工作帮坡角:2535度,工作帮台阶分组轮流开采方式:25 个台阶组成1个分组 由一台挖掘机自上而下轮流循环开采特点:台阶组=作业台阶+停业台阶 所留平台宽度小(并段)相邻组的挖掘机要保持一定水平距离:60m 左右,台阶(挖掘机)尾随开采,并段爆破,分段采装作业,3.陡帮开采的结构参数作业台阶:工作帮内同时作业台阶数 国外36 个1组,国内34 个1组 最小工作平盘宽度运输平台宽度不作业平台:515m,安全平台34m
11、剥岩周期:35 年,考虑了整个剥离量 36 月,从备用矿量考虑工作帮坡角剥岩条带宽度采区长度采场坑底参数,4.陡帮开采评价优点:基建量和投资少,投达产快延缓剥离,减小开采期间生产剥采比,利于均衡减少最终边坡的暴露时间和维护费用缺点:设备调动频繁,影响生产能力运输线路工程量大,修筑、维护费用高管理工作复杂,上下台阶之间要协调配合应用:倾斜和急倾斜矿体;覆盖岩层厚度的的矿体;矿体形状上小下大;,四、采矿工艺及其安全管理要求,1、穿孔工作的安全管理2、爆破工作的安全管理3、采装工作的安全管理4、运输工作的安全管理,3、采装工作的安全要求,(一)、挖掘机和前装机作业时应遵守下列安全规定(1)工作时不准
12、铲装超过斗容的大块矿岩,不准用铲斗冲破大块矿岩,不准用铲斗去挑挖工作面上的浮石和伞檐;(2)禁止铲斗从车辆驾驶室上方越过,卸载时要保持铲斗平稳;如发现台阶坡面上有片帮或浮石塌落危险时,必须迅速驶出危险区,经采取措施排险后,方准继续作业;(3)挖掘机电缆不得受到碾压、撞击、浸泡和小于90弯曲;不准用铲斗牙挑拨电缆,,(1)两台以上的挖掘机在同一平台上作业时,挖掘机之间应保持一定的安全距离。采用汽车运输时,其间距不得小于最大挖掘半径的3倍,且不得小于50m;采用电机车运输时,不得小于两列列车的长度。(2)相邻两阶段同时作业的挖掘机必须沿阶段方向错开一定的距离,在上阶段边缘安全带进行辅助作业的挖掘机
13、必须超前下阶段正常作业的挖掘机最大挖掘半径的3倍的距离,且不得小于50m。,(3)挖掘机行走应遵守下列规定:必须在稳定的平台上行走。铲斗必须空载,并与地面保持适当的距离,悬臂方向与行走方向一致。通过铁路无人道口时,应做到一站二看三通过。通过电缆、风管、水管时,必须采取安全措施。通过危险路段(如松软、泥泞路面)时,应采取防塌陷的安全措施,并有专人指挥。挖掘机行走时,禁止调整悬臂架的位置和检修部件。,(4)挖掘机作业时,应严格遵守下列规定:挖掘机作业时,其平衡装置外形距阶段坡底线的水平距离不得小于1m。铲装时,禁止铲斗从车辆驾驶室的上方通过。装第一铲时,铲斗门距车厢底部的卸载高度应小于o.5m,并
14、保持车厢的平衡。装车时,矿岩的最大块度不得超过1 m。装满车后,应向车辆驾驶人员鸣示信号。必须听从信号工的指挥。,(5)推土机作业时,应遵守下列规定:在斜坡上作业时,最大允许坡度不得超过本设备的技术性能规定。距离平台边缘不得小于5m,必须低速运行。推土机作业时,刮板不得超过平台边缘。禁止回退驶向边缘。检查润滑和调整推土机零部件应在乎整的场地进行,并关停发动机。,4、露天矿运输工作的安全要求,(一)、汽车运输(1)驾驶员必须严格执行交通部颁布的交通规则和技术操作规程,严禁无证驾驶。(2)通向装卸地点道路的坡度大于10%时,禁止汽车倒车行驶。(3)卸矿汽车必须在车斗完全放稳后方可行驶。(4)挖掘机
15、装矿(岩)时,驾驶员身体不得露在驾驶室外。,(5)汽车在采场内的行驶速度不得超过20公里/小时,在运输干线上应不超过中速行驶。(6)翻斗车车厢内严禁乘人。(7)雨雪天气道路泥泞,路面较滑时,应有防滑措施并减速行驶,前后车距离应大于40米。行驶时禁止急转方向盘、急刹车、超车和拖挂其他车辆。必须拖挂时,应采取有效的安全措施,并有专人指挥。大雾或路面结冰应停止运行。(8)在山坡填方的弯道处、坡度较大的填方地段以及高路堤上,道路外侧应设置护栏、挡车土堆等。(9)卸矿平台要有足够的调车宽度。卸矿点必须有可靠的挡车设施,其高度应不小于轮胎直径的五分之二,挡车设施须经技术检验合格,方准使用。(10)禁止溜车
16、发动车辆,下坡行驶中严禁空挡滑行,在坡道上停车时,要使用停车制动。,(二).矿用汽车驾驶员(1)驾驶员必须经培训考试合格,领取了驾驶证,方准驾驶汽车。(2)启动车前,应认真检查汽车各部件是否良好,油、水是否符合标准,车轮胎有无砸钉、破损、漏气、缺气等,确认完好后,方可启动车辆。(3)冬季天气寒冷,启动车辆后,应慢速运转几分钟,待水温升至60,气压升到34个大气压力时,方可行驶运载。(4)禁止酒后开车,或边驾驶边饮食。(5)车辆的装卸与行驶:,(三)、车辆的装卸与行驶:汽车驾驶员必须服从分配,听从指挥,到指定的地点装车和按规定的线路行驶,不准乱装滥卸。电铲装车时,驾驶员必须关好车门,头和手不准伸
17、出驾驶室外。装车完毕,信号工发出明显信号后,方准启动车辆驶离电铲。禁止采用溜车方式启动车辆和下坡空挡滑行。在卸矿点和排土场卸载时,汽车的后轮胎距边缘的水平距离不得小于11.5m。矿用汽车在道路平整、视线良好的路段,最高时速不得超过30km/h。,(四)、人力运输(1)推车人员要随时注视着前方,在单轨道上推车要确认对面没有车辆时,方准向前推车,以免发生拖车事故(2)一人只准推一辆车,同方向推车时,两车的间距不得小于10米。(3)自溜矿车由推车人随时控制车速,禁止放飞车。自行溜放线路的坡度设计要符合设计规范。(4)除推矿车的工人外,禁止任何人搭乘矿车,也禁止使用没有刹车装置或刹车装置失灵的矿车。,
18、2、爆破工作的安全管理(一)、爆破工作的基本规定,爆破作业点有下列情形之一时,禁止进行爆破工作:A、有冒顶或边坡滑落危险;B、支护规格与支护说明书的规定有较大出入或工作面支护损坏;C、通道不安全或通道阻塞;D、爆破参数或施工质量不符合设计要求;E、距工作面20m内风流中沼气含量达到或超过1%,或有沼气突出征兆;F、工作面有涌水危险或炮眼温度异常;G、危及设备或建筑物安全,无有效防护措施;H、危险区边界上未设警戒;I、光线不足或无照明;J、未严格按技术规程要求做好准备工作。,(二)、安全评估,大爆破工程,必须进行安全评估,安全评估应包括下列内容:A、地形地质勘测资料的完整性和可靠性;B、设计方法
19、和设计参数选择的合理性;C、工程环境安全性评估;D、起爆网路的准爆性评估;E、可能发生的事故及其预防对策和抢救措施。,(三)、装药工作规定,A、对炮孔进行清理和验收;B、大爆破装药量应根据实测资料校核修正;C、使用木质炮棍装药;D、装起爆药包、起爆药柱和硝化甘油炸药时,严禁投掷或冲击;E、深孔装药出现堵塞时,在未装入雷管起爆药柱等敏感爆破器材时,应采用铜或木制长杆处理;F、禁止烟火;G、禁止用明火照明;H、禁止使用冻结的或解冻不完全的硝化甘油炸药。,(四)、填塞规定,A、禁止使用无填塞爆破;B、禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔;C、填塞要十分小心,不得破坏起爆线路;D、禁止捣固直接接触药包的填塞
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