论文部分内容阅读
[摘 要]近年来,金属矿山工程灾害分析与控制问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。分析金属矿山产生工程灾害事故的类型与原因,阐述矿山工程灾害的控制与防治技术,认为通过采用适当的工程灾害控制技术、措施和手段,实行预防为主的控制方针,可以有效控制工程灾害的发生,并提出安全预警、充填新技术等搞好金属矿山工程灾害防治的新对策。
[关键词]金属矿山;工程灾害;分析;控制
中图分类号:TD79 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0297-01
1 前言
近年来,金属矿山冒顶、突水、地表塌陷等重大工程灾害事故不断发生,矿山灾害事故难以抑止,而且存在的各类灾害隐患未能及时有效的消除。频繁发生的矿山灾害事故给国家、矿山企业以及矿区的广大人民群众造成了巨大的生命财产和经济损失,产生了不良的社会影响,严重制约了国民经济和矿山企业的可持续发展。据统计,中国每年因工伤事故和矿山尘肺病的直接经济损失就达90多亿元。国外矿山行业在工程灾害控制技术、控制措施和控制工程方面的投入很大,实行以防为主的控制方针,防范于未然,因而最大限度地降低了矿山工程灾害的发生。
2 国内金属矿山工程灾害分析
2.1 深井岩爆
矿山进入1000m以下深部开采后,高应力条件下的硬岩层通常会发生岩爆。同时出现高温、地热工作环境。
2.2 地表沉降、塌陷
引发大面积顶板冒落和岩体移动,引起地表塌陷;采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成人员伤亡和设备破坏。由于采空区的突发性崩塌,还会产生巨大的地震波、空气冲击波等灾害。
2.3 地下水
地下水的出现与采矿作业有密切关联,一旦接近积水的巷道和采空区,或遇到溶洞和地下暗河等,易造成灾害。
2.4 采场冒顶
冒顶灾害事故最为普遍,包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,未及时支护处理以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层,易发生较大规模垮落,引起采场和巷道冒顶事故。
3 矿山工程灾害控制与防治对策的探讨
3.1 建立以人为本的安全管理体制
在安全管理活动中,坚持以人为本的原则,调动人的主观能动性和创造性,把人的因素放在第一位,尊重人、关心人、信任人,建立以人为本的安全管理体制。(1)安全思想意识:必须树立“安全第一,预防为主”的安全指导思想。(2)完善管理制度:事故的发生总是由管理因素、人的因素、物的因素及其它环境因素中的一种或几种共同作用造成的。(3)安全生产责任制的建立:安全生产责任制是一切安全生产规章制度的核心,在作业过程中,各职能机构的人员和各工种的工人,都必须在各自的业务范围内,对实现安全生产的要求负责。(4)特种作业职工进行技术培训:矿山放炮、炸药管理、采掘、信号等一些事故多发性工种职工必须经过专门的安全操作和技术培训,并经测验,考试合格后才能进行操作。(5)制定和实施有效的安全检查制度。(6)选用安全设备:认真选用设备;安全、经济、合理地使用设备,充分发挥设备的效能,对保障矿山的安全生产起着十分重要的作用。
3.2 设计、采用合理和科学的采矿方法
设计前应了解采场地压的显现特点及采场地压的活动规律,结合矿体的开采条件,进行类比分析找出安全可靠的开采方法。对于壁式体系的开采,必须进行工程类比,找出规律,并按下述内容对地压进行控制:顶板初次来压步距;在初次来压期间必须对工作面进行支护;进行压力预测预报;掌握来压的周期。房柱式开采体系,由于上覆岩层重量转移,使矿柱中的应力增加,形成支承压力,矿柱表面可能发生片帮、压裂。
3.3 采用系统工程的方法解决安全管理问题
采用系统工程的方法,对生产中各个环节的安全性或危险性,进行定性定量的分析,然后再进行综合评价,并采取针对性的安全措施,调整工艺设备、操作、管理、生产周期和费用投资等因素,使这个系统中发生的事故减少到最低限度,达到最佳安全状态。安全系统工程用于安全管理有六个方面的内容:(1)分析生产系统中的不安全因素;(2)预测由这些因素可能引起的危险;(3)设计和选用有针对性的安全措施方案;(4)组织实施安全措施;(5)对措施效果进行评价;(6)不断改善。其中系统分析和评价方面是安全系统工程的核心,系统分析包括定性和定量两种,使用安全性考核表,就是定性分析方法的一种。其它如事故树分析法(ETA)、故障树分析法(FTA)和鱼刺形图等都是很好的定性分析方法。定量分析是一種根据物质系数等因素进行危险程度的分析,再根据危险程度的大小采取安全措施;另一种是对故障进行分析,利用故障发生概率的数据及其严重程度,在允许的概率范围内,进行系统的最优设计。
3.4 金属矿山灾害动态监控地理信息系统
近年来,地理信息系统(GIS)在国内外防灾减灾方面的研究工作中得到了广泛的开发和应用。防灾减灾是一项系统工程,涉及到对灾害的监测、诱因分析、预报、评估、防灾、救灾等各个方面,其每个过程和环节都与空间的地理要素密切相关,如灾害发生的时空分布、强度与频度、灾情评估等,而地理信息系统是一个有效的和有利的工具。利用其庞大空间分析功能,建立金属矿山灾害防灾减灾系统,建立灾害信息库和信息网络,确保信息畅通,保证信息资源共享,可为分析灾害、防治灾害提供决策依据。
4 结束语
矿山灾害控制以矿山灾害作为研究对象,最终建立矿山安全系统要素体系,确立矿山安全系统的本质安全目标。建立矿山灾害控制体系,实现矿山科学减灾,需要社会学家、经济学家、地矿学家、安全科学家、环境科学家共同协作,这是一个全面、正确认识矿山灾害及其事故发生、发展规律,提高全民安全意识的问题。矿山灾害控制研究要从整个矿区大环境、大安全的角度出发,实行多学科、多理论的交叉研究。
参考文献
[1] 王启明,周爱民.浅论矿山工程地质灾害控制[J].采矿技术.2015(12):60-62.
[2] 马萃林,周中华.矿山采掘事故分析及安全管理[J].中国矿山工程.2016(02):88-89.
[关键词]金属矿山;工程灾害;分析;控制
中图分类号:TD79 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0297-01
1 前言
近年来,金属矿山冒顶、突水、地表塌陷等重大工程灾害事故不断发生,矿山灾害事故难以抑止,而且存在的各类灾害隐患未能及时有效的消除。频繁发生的矿山灾害事故给国家、矿山企业以及矿区的广大人民群众造成了巨大的生命财产和经济损失,产生了不良的社会影响,严重制约了国民经济和矿山企业的可持续发展。据统计,中国每年因工伤事故和矿山尘肺病的直接经济损失就达90多亿元。国外矿山行业在工程灾害控制技术、控制措施和控制工程方面的投入很大,实行以防为主的控制方针,防范于未然,因而最大限度地降低了矿山工程灾害的发生。
2 国内金属矿山工程灾害分析
2.1 深井岩爆
矿山进入1000m以下深部开采后,高应力条件下的硬岩层通常会发生岩爆。同时出现高温、地热工作环境。
2.2 地表沉降、塌陷
引发大面积顶板冒落和岩体移动,引起地表塌陷;采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成人员伤亡和设备破坏。由于采空区的突发性崩塌,还会产生巨大的地震波、空气冲击波等灾害。
2.3 地下水
地下水的出现与采矿作业有密切关联,一旦接近积水的巷道和采空区,或遇到溶洞和地下暗河等,易造成灾害。
2.4 采场冒顶
冒顶灾害事故最为普遍,包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,未及时支护处理以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层,易发生较大规模垮落,引起采场和巷道冒顶事故。
3 矿山工程灾害控制与防治对策的探讨
3.1 建立以人为本的安全管理体制
在安全管理活动中,坚持以人为本的原则,调动人的主观能动性和创造性,把人的因素放在第一位,尊重人、关心人、信任人,建立以人为本的安全管理体制。(1)安全思想意识:必须树立“安全第一,预防为主”的安全指导思想。(2)完善管理制度:事故的发生总是由管理因素、人的因素、物的因素及其它环境因素中的一种或几种共同作用造成的。(3)安全生产责任制的建立:安全生产责任制是一切安全生产规章制度的核心,在作业过程中,各职能机构的人员和各工种的工人,都必须在各自的业务范围内,对实现安全生产的要求负责。(4)特种作业职工进行技术培训:矿山放炮、炸药管理、采掘、信号等一些事故多发性工种职工必须经过专门的安全操作和技术培训,并经测验,考试合格后才能进行操作。(5)制定和实施有效的安全检查制度。(6)选用安全设备:认真选用设备;安全、经济、合理地使用设备,充分发挥设备的效能,对保障矿山的安全生产起着十分重要的作用。
3.2 设计、采用合理和科学的采矿方法
设计前应了解采场地压的显现特点及采场地压的活动规律,结合矿体的开采条件,进行类比分析找出安全可靠的开采方法。对于壁式体系的开采,必须进行工程类比,找出规律,并按下述内容对地压进行控制:顶板初次来压步距;在初次来压期间必须对工作面进行支护;进行压力预测预报;掌握来压的周期。房柱式开采体系,由于上覆岩层重量转移,使矿柱中的应力增加,形成支承压力,矿柱表面可能发生片帮、压裂。
3.3 采用系统工程的方法解决安全管理问题
采用系统工程的方法,对生产中各个环节的安全性或危险性,进行定性定量的分析,然后再进行综合评价,并采取针对性的安全措施,调整工艺设备、操作、管理、生产周期和费用投资等因素,使这个系统中发生的事故减少到最低限度,达到最佳安全状态。安全系统工程用于安全管理有六个方面的内容:(1)分析生产系统中的不安全因素;(2)预测由这些因素可能引起的危险;(3)设计和选用有针对性的安全措施方案;(4)组织实施安全措施;(5)对措施效果进行评价;(6)不断改善。其中系统分析和评价方面是安全系统工程的核心,系统分析包括定性和定量两种,使用安全性考核表,就是定性分析方法的一种。其它如事故树分析法(ETA)、故障树分析法(FTA)和鱼刺形图等都是很好的定性分析方法。定量分析是一種根据物质系数等因素进行危险程度的分析,再根据危险程度的大小采取安全措施;另一种是对故障进行分析,利用故障发生概率的数据及其严重程度,在允许的概率范围内,进行系统的最优设计。
3.4 金属矿山灾害动态监控地理信息系统
近年来,地理信息系统(GIS)在国内外防灾减灾方面的研究工作中得到了广泛的开发和应用。防灾减灾是一项系统工程,涉及到对灾害的监测、诱因分析、预报、评估、防灾、救灾等各个方面,其每个过程和环节都与空间的地理要素密切相关,如灾害发生的时空分布、强度与频度、灾情评估等,而地理信息系统是一个有效的和有利的工具。利用其庞大空间分析功能,建立金属矿山灾害防灾减灾系统,建立灾害信息库和信息网络,确保信息畅通,保证信息资源共享,可为分析灾害、防治灾害提供决策依据。
4 结束语
矿山灾害控制以矿山灾害作为研究对象,最终建立矿山安全系统要素体系,确立矿山安全系统的本质安全目标。建立矿山灾害控制体系,实现矿山科学减灾,需要社会学家、经济学家、地矿学家、安全科学家、环境科学家共同协作,这是一个全面、正确认识矿山灾害及其事故发生、发展规律,提高全民安全意识的问题。矿山灾害控制研究要从整个矿区大环境、大安全的角度出发,实行多学科、多理论的交叉研究。
参考文献
[1] 王启明,周爱民.浅论矿山工程地质灾害控制[J].采矿技术.2015(12):60-62.
[2] 马萃林,周中华.矿山采掘事故分析及安全管理[J].中国矿山工程.2016(02):88-89.