迪庆州矿山作业人员安全生产培训:​露天开采工艺

一、矿山安全员岗位责任制: 1、对所担负监察区的安全工作负责。 2、认真执行各项规章制度及安全法规,坚持原则、秉公办事。 3、认真学习业务知识,依据法规、法则检查现场作业的安全生产…

一、矿山安全员岗位责任制:

1、对所担负监察区的安全工作负责。

2、认真执行各项规章制度及安全法规,坚持原则、秉公办事。

3、认真学习业务知识,依据法规、法则检查现场作业的安全生产情况,发现问题及时提出整改意见及处理意见。

4、对工作中查出的不安全隐患,不能立即整改的必须及时汇报有关领导,并做好记录。

根据《中华人民共和国安全生产法》第23条规定:危险物品的生产、经营、储存单位以及矿山、金属冶炼、建筑施工、道路运输单位的安全生产管理人员,应当由主管的负有安全生产监督管理职责的部门对其安全生产知识和管理能力培训,考核合格后发给安全管理资格证书。如建筑施工安全员要参加住建系统安全监督管理部门举办的培训班取证;道路运输单位安全员要参加交通运输系统安监部门组织的培训取证;危险品、矿山及其他单位安全员取证由政府安监局负责。

报考咨询:18288200311(微信同号)

二、金属非金属矿山(地下矿山)安全员管理人员报考条件:

1、年满18周岁,且不超过国家法定退休年龄;

2、经社区或者县级以上医疗机构体检健康合格,并无妨碍从事相应特种作业的器质性心脏病、癫痫病、美尼尔氏症、眩晕症、癔病、震颤麻痹症、精神病、痴呆症以及其他疾病和生理缺陷;

3、具有初中及以上文化程度;

4、具备必要的安全技术知识与技能;

5、相应特种作业规定的其他条件。

三、金属非金属矿山(地下矿山)安全员管理人员报名资料:

1、本人复印件(正反两面)1份;

2、本人近期一寸白底照片1张;

3、初中或初中以上学历证书复印件1份;

四、考试形式:

本人参考、单人单桌、只考理论机考,及格均分为80分

五、证书性质:

金属非金属矿山(小型露天采石场)安全员管理员证,发证机关:应急管理局(原来的安监局)证书1年一审,3年一换。报名后由学校统一组织培训,考试,并且取得理论成绩合格后,由发证机关制证后方可取得。

露天开采工艺

露天开采的主要生产工艺是穿孔爆破、铲装、运输以及剥离下来废石的排土工作。这4项工艺相互关联、密切配合。若其中一项工艺出现故障,势必影响其他工艺的正常进行。

一、穿孔爆破

穿孔作业是矿床露天开采的第一道生产工序,其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域内穿凿炮孔,为其后的爆破工作提供装药空间。穿孔工作质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量。在整个露天开采过程中,穿孔作业的成本约占矿石开采总生产成本的10%~15%。

常用的穿孔方法为热力破碎法与机械破碎法。其相应的穿孔设备有火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻与凿岩台车。

露天矿穿孔设备的选择主要取决于开采矿岩的可凿性、开采规模要求及设计的炮孔直径。

目前,露天矿山常用的穿孔设备有大型露天矿多用牙轮钻、中小型露天矿常用潜孔钻。各类钻机及其相应特性见表2-2。

爆破工作的目的是将整体矿岩进行破碎及松动,形成一定形状的爆堆,为后续的采装作业提供件适宜的挖掘物。因此,爆破工作质量、爆破效果的好坏直接影响着后续采装作业的生产效率与采装作业成本。在露天开采的总生产费用中,爆破作业费用占15%~20%。

(一)露天开采对爆破工作的基本要求

(1)有足够的爆破贮备量,以满足挖掘机连续作业的要求。一般要求每次爆破的矿岩量至少应能满足挖掘机5~10昼夜的采装需要。

(2)要有合理的矿石块度,以保证整个开采工艺过程中的总费用最低。具体来说,生产爆破后的矿岩块度应小于挖掘设备铲斗所允许的最大块度和粗碎机人口所允许的最大块度。

(3)爆堆堆积形态好。前冲量小,无上翻,无根底,爆堆集中且有一定的松散度,以利于提高铲装设备的效率。在复杂的矿体中不破坏矿层层位,以利于选别开采。

(4)无爆破危害。由于爆破所产生的爆破震动、冲击波、飞石等危害均应控制在允许的范围内,同时,应尽量控制爆破带来的后冲、后裂和侧裂现象。

(5)爆破设计合理。使整个开采过程中的穿孔、爆破、铲装、破碎等工序的综合成本最低。

露天开采过程中的爆破作业种类包括基建期的剥离大爆破,生产期台阶正常采掘爆破,控制爆破。

(二)主要爆破参数

1.爆破作用指数n

通常以爆破漏斗半径和最小抵抗线的比值来表征爆破作用指数n的大小。

爆破作用指数决定着爆破作用的性质、爆破漏斗的尺寸、岩石的破碎程度、抛掷方量的比率以及爆破的技术经济效果。

弱松动爆破是指n小于0.75强松动爆破是指n在0.75~1之间。

2.最小抵抗线W

由各药包中心指向其相邻地表的有向线段的长度即为该药包的最小抵抗线W。最小抵抗线的大小取决于爆破工程的要求、地形条件和药包的布置方式,详细如图2-14所示。

3.装药量的计算

装药量是标准炸药单耗g与爆破作用指数n和最小抵抗线W的函数,通常依据以下的经验公式计算。

(1)松动爆破的装药量。

斜坡地形   Q=0.36qmw3 

平坦地形   Q=0.44qw3

(2)抛掷爆破和加强松动爆破的装药量

Q=(0.4+0.6n3)qw3

此计算方法在0.7≤n≤3和W≤25m时,计算结果较符合实际。如果W≥25m,计算出的药量偏小,应再将计算结果乘以系数k

从式中可以看出,W值越大,k值就越大,Q值也相应增大。但当W值很大时,则需对药量进行特别校验。

(三)生产台阶正常采掘爆破

露天台阶正常采掘爆破是在每一生产台阶分区依次进行的,爆破区域的大小即为一个采掘带。对于每一爆破区域,当前序穿孔作业完成炮孔的穿凿工作后,爆破工序即开始运行。首先,由爆破设计人员依据穿孔工序所生成的实测布孔图进行爆破设计与计算。设计的内容主要有炸药类型及单耗(或装药密度)的选取、炮孔装药结构设计、每孔装药量与总炸药消耗量计算、起爆网络及起爆方式设计,然后爆破人员依据爆破方案进行炮孔装药及实施爆破。

生产台阶正常采掘的爆破方法如下。

1.浅孔爆破法

包括辅助性爆破、修路、处理根底、掘出入沟等。

2.深孔爆破法

台阶正常采掘时,露天台阶爆破通常采用多排孔齐发或多排孔间隔起爆方式。图2-15为一个工作面炮孔布置示意图,图中炮孔的底盘抵抗线、炮孔规格(孔径与孔深)、布孔方式、起爆顺序及装药结构等都是决定爆破效果与爆破质量的主要因素,因此也是爆破设计需要确定的重要参数。

1)炮孔底盘抵抗线

炮孔底盘抵抗线即炮孔中心至台阶坡底线的最小距离。

底盘抵抗线设置过小,会造成被爆破的岩体过于粉碎,同时产生的爆堆前冲也很大;设置过大时,爆破后容易形成根底与大块。

底盘抵抗线的经验计算公式为

Wp=(25~45)D

式中   D——炮孔的直径,m。

      第一排孔的底盘抵抗线取值应满足以下的约束条件

Wp≥H(cota-cotβ)+C

式中   H——台阶高度,m

      α——台阶坡面角,(°)

      β——炮孔的倾角,(°),垂直孔时β=90°

      C——前排孔中心至台阶坡顶线的安全距离,一般为2~3m。

2)布孔参数与布孔方式

b=(0.8~0.9)Wp

式中   Q——炮孔装药量,kg

      W——炮孔底盘抵抗线,m,前排孔即为炮孔底盘抵抗线,后排孔按排间距计算

      q——炸药单耗,即爆破每立方米矿(岩)的炸药消耗量,kg/m3。

炮孔邻近系数m,前排m=a/W。后排m=a/b。

布孔方式分为排间直列布孔,排间错列布孔,如图2-16所示。

3)孔装药量与装药结构

炸药单耗(q)是指爆破每1m3或1t矿(岩)平均所用的炸药量。

孔装药量    Q=q·Wp·a·H

式中   Q——炮孔装药量,kg;

     q——设计选用的炸药单耗,kg/m3

     Wp——炮孔底盘抵抗线,m;

     a——孔间距,m;

     H——台阶高度,m。

装药结构分为连续装药和分段装药。分段装药结构一般运用于下列情况当设计计算出的炮孔装药量较小且远小于炮孔最大可能的装药量时,为了使炸药在孔内较均匀分布,通常采用分段炸药结构,以取得较好的爆破效果。当采用大孔径深孔爆破时,计算出的填塞长度超过6m,通常采用分段装药结构。当生产台阶推进到最终开采境界,需进行靠帮并段时,也多采用分段装药结构。

4)起爆方案与起爆网络

(1)排间微差起爆。其特点是将平行于台阶坡顶线布置的炮孔按行顺序起爆。爆破时前推力大,能克服较大的底盘抵抗线,爆破崩落线明显后冲及爆破地震效应较大,爆破过程中岩块碰撞挤压较少爆堆平坦为了避免地震效应过大,可将同排起爆炮孔再分成数段起爆为了避免后冲过大,可将前一排的两侧边孔与后一排的炮孔同段起爆。

(2)斜线起爆。每一分段起爆炮孔中心的连线与台阶坡顶线斜交的爆破方式统称斜线起爆。采用方形布孔,便于钻孔、装药与填塞机械的作业,同时,斜线起爆又提高了炮孔的邻近系数,有利用于改善爆破质量;由于起爆的分段多,每分段的装药量小而分散,因而爆破的地震效应也大大降低降低了爆破的后冲与侧冲,且爆堆集中,提高了铲装作业的效率后排孔爆破时的夹制性较大,崩落线常不明显分段施工操作与检查较为繁杂,且由于爆破段数多,爆破材料消耗量大。

(3)直线掏槽起爆。该方案是利用沿一直线布置的密集炮孔首先起爆,为后续孔爆破开创新的自由面。直线掏槽爆破一般在掘沟中使用,破碎块度适当、均匀爆堆沿堑沟的轴线集中,无碎石后翻现象。但穿孔工作量大,延米爆破量低,爆破后沟两边的侧冲大,地震效应较强。

(4)间隔孔起爆。该起爆方案按同排炮孔按齐偶数分组顺序起爆。波浪起爆与排间顺序起爆相比,前段爆破为后排炮孔创造了较大的自由面,因而改善了爆破质量,同时塌落宽度与后冲都较小。梯形爆破由于来自多方面的爆破作用,爆破质量大大改善,爆堆集中,后冲、侧冲较小,但该方案不适于掘沟爆破。

(5)逐孔起爆。近年来,随着科技的快速发展,高精度、高强度导爆管雷管的应运而生,使逐孔起爆技术得以实现。该项技术的主要特点是利用高精度雷管通过地表不同延期雷管和孔内不同延期雷管的搭配使用,一方面,使最大一段药量尽可能地限定于一个爆孔的药量,最大限度地降低了爆破震动另一方面,每个爆孔能按照爆破设计的延期时间顺序起爆,为单个爆孔创造多个动态自由面,增强了爆炸应力波的反射,岩石间碰撞机会增加,爆炸能量得以充分利用,从而改善了爆破效果。

(四)靠帮并段台阶的控制爆破

在实际生产中,通常采用预裂爆破、缓冲爆破与光面爆破等控制爆破手段来避免或减少台阶靠帮或并段爆破对最终边帮稳定性的危害。

二、采装

采装与运输作业是密不可分的,两者相互影响、相互制约。如何选择采运设备,采运设备的规格与数量匹配是否合理、采装工作与运输工作的衔接是否流畅都将大大地影响矿山企业的投资规模、生产效率与生产成本。目前,采装运输工艺的发展趋势主要体现在采运设备的大型化、采装与运输环节的一体化与连续化。

采装作业的内容是利用装载机械将矿岩从较软弱的矿岩实体或经爆破破碎后的爆堆中挖取,装入某种运输工具内或直接卸至某一卸载点。

岩石的可挖性,即原岩可挖性、爆破破碎后岩石的可按性。直接涉及挖掘阻力问题。以下因素影响挖掘阻力。

(1)被爆岩石的松散程度。松散性好,则阻力小。

(2)块度大小。块度大,则阻力增大。

(3)岩块的强度和容重。容重增大,则阻力增大。

(4)采装作业所使用的机械设备有机械式单斗挖掘机、索斗铲、前装机、轮斗挖掘机、链斗挖掘机、推土机、铲运机等。

三、运输

露天矿运输工作是采装作业的后续工序,其基本任务是将已装载到运输设备中的矿石运送到贮矿场、破碎站或选矿厂,其中的岩石运往废石场o此外,还承担着露天生产中的辅助运输任务,即将生产过程中所需的人员、设备和材料不送到工作地点。

在露天开采过程中,运输作业占有重要地位。据统计,矿山运输系统的基建投资占总基建费用的60%左右,运输的作业成本占矿石开采成本的30%~40%,运输作业的劳动量占矿石开采总劳动量的一半以上。因此,运输作业的力判与运输系统的合理性将直接影响露天矿生产的经济效益。

(一)露天矿运输特点

(1)基本物料运量大部分集中于单一方向。

(2)线路或道路运输强度大,线路车辆周转快。

(3)矿岩具有较大密度、较高的强度和磨蚀性,块度不一,装卸时有冲击作用。

(4)露天矿其他工艺和运输的可靠性紧密相连。

(5)机车车辆运输周期中的技术停歇时间占有很大比重。

(6)矿岩的装载点和剥离物的卸载点不固定,采场与废石场台阶上的运输网路要经常移动。

(7)从露天采场提升(或下放)矿岩的坡度陡。

(8)岩石需分采和配矿时,运输组织十分复杂。

(9)露天矿运输网路的位置与矿体构造因素有关,线路场地狭窄。

(二)露天矿运输基本要求

(1)运距尤其是剥离岩石的运距应尽可能短。

(2)整个运输网路及个别区段应尽可能固定不动,开采期间力争所需移动设备量最小。

(3)一个露天矿最好采用较简单的运输方式和较少的运输设备类型,以简化管理和维修组织工作。

(4)运输设备容积和强度与采装和卸载设备以及矿岩运输性质相适应。

(5)运输方式要保证工作可靠,主要设备停歇时间最少,移运过程尽可能地保证有较大的连续性。

(6)运输方式要保证工作安全,采矿成本最低。

四、排土

金属矿床露天开采的一个重要特征是必须首先剥离矿体上覆的表土与岩石,暴露出矿体,再实施矿石的开采。因而,矿体上覆岩石与表土(在此统称为废石)的剥离与排弃工作是金属矿床露天开采中必不可少的生产环节。为了保证对金属矿床进行安全、持续的开采,通常废石的剥离量要比矿石的采掘量大几倍,而剥离下的废石又须运到指定场地(通常称为废石场或排土场)进行堆放。因而,废石的排弃工作量与废石场的占地都是相当大的。据统计,我国金属露天矿山废石场的平均占地面积为矿山总占地面积的39%~55%,排土工作人员占全矿总人数的10%~15%,排土成本约占剥离单位成本的6%。因此,如何提高排土工作的劳动生产率与机械化程度,是提高露天开采经济效益的重要手段。

通常将运输剥离下的废石到废石场进行排弃称作排土工作。排土工作的经济效率主要取决于废石场的位置、排土方法和排土工艺的合理选择。排土工作的内容涉及废石的排弃工艺、废石场的建立与发展规划、废石场的稳固性、废石场污染的防治、废石场的复田等方面。排土工作必须同采矿场的生产工艺相联系并全面规划,因地制宜地选择废石场,合理规划排土工作,科学管理排土作业。这不仅关系到矿山的生产能力和经济效益,而且对社会环境和生态平衡也有着十分重要的意义。

采用高效率的排岩工艺与排岩设备,提高排岩强度;提高堆置高度,增加废石场单位面积的排岩容量,提高废石场的利用率,减少废石场的占地面积适时进行废石场的复垦,减少废石场对生态环境的污染。

五、防排水

(一)露天矿的涌水来源

(1)大气降水。

(2)地表径流。

(3)地下涌水。

露天采场,特别是凹陷露天采场,本身就相当于一口大井,从客观上它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,甚至基建期间,都要采取有效的防、排水措施。

(二)露天矿涌水对开采工作的影响和危害

(1)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时的1/2~1/3,对于运输设备不仅降低效率而且威胁行车安全。水还增加了设备故障并降低使用寿命。

(2)降低矿山工程下降速度。采场底部汇水受淹会降低掘沟速度,从而降低矿山工程下降速度,给新水平的准备工作造成很大困难。

(3)破坏边坡的稳定性。水是促使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。

(三)露天矿涌水的影响因素

1.自然因素

气候条件、地表水体、地形条件、岩石结构和地质构造。

(1)气候条件。大气降水的渗透是地下水获得补给的主要来源,而蒸发又是潜水的主要排泄方式之一。气候对地下水的水量大小、水位高低有直接的影响。在气候条件中又以降水量和蒸发量对地下水的影响最大。气候条件具有较强的地区特征,从而决定了矿床的含水性不仅具有季节性的特征,而且也有明显的区域性特征。

(2)地表水体。地表水体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。因此,在地表水水网密度大的地区建设矿山时,必须查明地表水体与矿体之间的水力联系情况,特别是在裂隙发育、透水性较好的岩层中,地表水体很可能成为矿山涌水的水源。

(3)地形条件。地形影响到地下水的循环条件和含水岩层埋藏的深度。一般在地形切割较为剧烈的地区,地表径流量大而地下径流量小反之,在地形比较平缓的地区,地表径流量小而地下径流量大,地下水比较充沛,矿床的充水量比较大且比较稳定。

(4)岩石结构。岩石结构致密、节理裂隙不发育时,其透水性很弱,不易充水,甚至隔水反之,透水性就较强,充水量也较大。岩石中的孔隙不仅是大气降水和地表水补给的通路,而且往往也是汇集和贮存地下水的场所。

(5)地质构造。岩石的产状和褶皱、断层等构造也影响地下水的静贮量,有时还构成地表水与地下水之间的水力联系。如断层破碎带是地下水的导水通路,也经常是矿山涌水的渠道,但是由压应力形成的断层,由于破碎的岩块被挤压成粉状并胶结十分紧密,以至透水性很低甚至隔水,形成自然的隔水帷幕。

2.人为因素

(1)对防、排水工作的重要性认识不足,或不掌握矿山的水文地质资料,不采取有效的防、排水措施等,往往容易导致突然涌水,造成不必要的损失。

(2)由于开采工作的错误而打通了含水层,使矿山涌水突然增大。

(3)对边坡参数确定不合理或维护不善发生大面积滑坡时,容易诱发涌水,甚至造成滑坡与涌水之间的相互诱发。

(4)废弃的矿坑中常有大量积水,当排水工作停止后,废坑内的积水水位将会上升。

这种水源一旦与采场沟通,在一瞬间就会以很大的水压和水量突然涌入采场。

(5)地质勘探工作结束后,必须用黏土或水泥将钻孔封死。否则,未封闭或封闭不严的钻孔一经开采就成为沟通含水层和地表水的通路,将水引人作业区。

(四)露天矿防水

露天矿防水工作的目的在于防止地表水和地下水涌人采场。

防水的措施很多,其中矿床疏干就是一项防止地下涌水比较全面而彻底的防水方法。防水工作必须贯彻以防为主、防排结合的原则,并应与排水、疏干统筹安排。地面防水措施包括∶截水沟,河流改造,调洪水库,拦河护堤。地下涌水防治包括探水钻孔,防水墙和防水门,防水矿柱,防渗帷幕。

(五)露天矿排水

排水是排除矿坑涌水所采取的方法和设施的总称。

1.露天采场排水量计算

地下水涌水量按水文地质条件计算。

降雨径流量是降雨经自然下渗后积存在地面上的水量。降雨径流量的大小分别按正常降雨量和设计暴雨频率的暴雨径流量计算。

正常降雨径流量是按历年的雨季的平均降雨量计算;设计暴雨频率的暴雨径流量是按一定的暴雨频率计算出来的最大降雨径流量。

降雨径流量的波动与排水设备的相对固定是露天矿排水的基本矛盾,两者间的差额需用贮水池来平衡。贮水池的合理容量取决于设计暴雨频率和水泵排除积水所需的时间(历时)。

在确定贮水池容积时,还必须考虑到露天采场的允许淹没程度。允许淹没程度用允许淹没时间和允许淹没高度表示。

当暴雨出现时,允许露天坑底贮水,短时间淹没最低工作台阶。排除该积水的期限即为允许淹没时间,一般为1~7天。允许淹没高度应保证受淹后仍使排水工作能继续进行。

当采用露天固定式或半固定式水泵排水时,其允许淹没高度不应超过水泵的吸水高度;而对于移动式水泵、潜水泵、水泵船和地下固定式水泵,就不受淹没高度条件的限制。

2.露天矿排水方式及排水系统

露天矿排水包括露天排水(明排)和地下排水(暗排)两种。这两种排水方式的选择,不仅要对比它们的直接投资和排水经营费用,而且还需要考虑到它们对采矿工艺和设备效率的影响以及由此而引起的对矿山总投资和总经营费的影响。

排水方式分类包括自流排水、露天排水(采场底部集中排水系统、采场分段接力排水系统)、井巷排水(集中一段排水系统、分段接力排水系统)、联合排水。

排水系统是排水工程、管道、设备在空间的布置形式。

选择排水系统应考虑的因素包括排水方式选择,矿区降雨情况,水文地质条件,地形条件,开采规模和服务年限,采剥方法和矿岩种类以及用户对矿石的要求,并通过技术经济综合比较进行。​

作者: jineng

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