劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南桂陽(yáng) 424402)

郴州市永興新生礦區(qū)礦山安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)

劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南桂陽(yáng) 424402)

永興新生礦區(qū)設(shè)計(jì)銅礦生產(chǎn)規(guī)模為3 400 t/d,100萬(wàn)t/a,7 000 t銅金屬/a,是一個(gè)新礦山。為了充分開發(fā)礦山資源,設(shè)計(jì)準(zhǔn)備開挖三個(gè)明豎井:一個(gè)箕斗井,一個(gè)罐籠井,一個(gè)回風(fēng)井。設(shè)計(jì)按照規(guī)范搞好廢水、廢渣、廢氣防治,采用合適的開采工藝,防止產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。嚴(yán)格安全規(guī)章制度,嚴(yán)格管理,從工藝、制度、管理上搞好安全、衛(wèi)生管理工作,達(dá)到了很好的效果,保證了礦山安全高效生產(chǎn)。

新生;銅礦;安全;衛(wèi)生

郴州市永興新生礦區(qū)位于湖南郴州永興縣城西約38km處,隸屬永興縣三塘鄉(xiāng)管轄,地理坐標(biāo):東經(jīng)112°43′00″～112°44′15″,26°04′30″～26°05′45″。面積3.47 km2。2005年至2007年,湖南有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì)對(duì)新生礦區(qū)進(jìn)行了以錫銅為主的多金屬礦產(chǎn)普查和勘查工作,2007年6月提交了《湖南省永興縣新生礦區(qū)錫銅多金屬礦普查報(bào)告》。本方案據(jù)此進(jìn)行開發(fā)利用設(shè)計(jì)及礦山安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)。

郴州市永興新生礦,作為寶山銅冶煉項(xiàng)目的一個(gè)礦山基地,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)須對(duì)環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)十分重視,設(shè)置安全生產(chǎn)委員會(huì),辦事機(jī)構(gòu)設(shè)安環(huán)部,實(shí)行公司、工區(qū)、班組三級(jí)安全教育制度,才能滿足基本的安全生產(chǎn)活動(dòng)。

1 工程概況

設(shè)計(jì)礦山銅礦生產(chǎn)規(guī)模為3 400 t/d,100萬(wàn)t/a, 7 000 t銅金屬/a。該礦區(qū)是一個(gè)多金屬礦區(qū),富含銅、錫等多種金屬。各種金屬都具有一定的開采價(jià)值。本方案計(jì)劃在區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)銅選廠,以處理新生自產(chǎn)銅礦石及周邊部分收購(gòu)的銅礦石。銅的地質(zhì)品位0.91%,采礦貧化率為12%,出礦品位為0.8%。

設(shè)計(jì)的新生礦區(qū)內(nèi)是一個(gè)新礦山,為了充分開發(fā)礦山資源,設(shè)計(jì)準(zhǔn)備開挖三個(gè)明豎井:一個(gè)箕斗井,一個(gè)罐籠井,一個(gè)回風(fēng)井。形式箕斗井-豎井開拓方式。形成的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)保有150萬(wàn)t/a以上的提升能力。

箕斗井:提升礦石,井深800 m,-300 m～地表(約500 m),井筒直徑5 m。礦石經(jīng)過(guò)各中段溜井溜至-260礦倉(cāng),經(jīng)過(guò)破碎后由皮帶運(yùn)輸?shù)交?礦石直接提升至地表礦倉(cāng),并經(jīng)過(guò)汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至選廠。

罐籠井:采用雙罐籠提升,主罐籠提升礦石和廢石,副罐籠提升人員和材料,兼作進(jìn)風(fēng)井,井深800 m, -300 m～地表(約500 m),井筒直徑5.5 m。

人員、材料、設(shè)備等經(jīng)罐籠井進(jìn)入礦坑。然后進(jìn)入各作業(yè)中段。各中段運(yùn)輸出礦采用鏟運(yùn)車加電機(jī)車裝巖機(jī)的聯(lián)合作業(yè)方式或采用7 t架線式電機(jī)車裝巖機(jī)的聯(lián)合作業(yè)方式,1.2 m3側(cè)卸式礦車;廢石運(yùn)輸采用3 t機(jī)車,0.75 m3側(cè)卸式礦車。此開拓運(yùn)輸方案能力保證(150～1 200)萬(wàn)t/a。

每個(gè)中段的掘進(jìn)工程廢石量能滿足各采空區(qū)充填,大多數(shù)廢石經(jīng)明豎井提升到各個(gè)廢石倉(cāng),經(jīng)廢石溜井系統(tǒng)倒入井下各個(gè)采場(chǎng)用做充填料,少量的未用于充填的廢石運(yùn)輸?shù)綇U石場(chǎng)排放。

中段高度采用40 m高,從-300 m到200 m共6個(gè)中段,采礦中段為-260 m,-220 m,-180 m, -140 m,-100 m共5個(gè)。

采用全面法和中深孔階段礦房法采礦。

2 主要污染源及其防治

新生礦區(qū)為有色金屬采、選企業(yè),其主要污染源為廢水、廢渣,其次為廢氣。

2.1 廢水

廢水污染源為井下外排廢水及選廠外排廢水。井下礦山一般涌水量小,井下水經(jīng)罐籠井排出地表沉降池沉降后,排入集水池,回收用于選礦和井下生產(chǎn),利用率為80%左右。選廠廢水全部排入尾礦庫(kù),經(jīng)6 d沉降,除出污染物后,部分回水用于選礦、部分達(dá)標(biāo)外排。生活廢水及井下未能利用的廢水,匯入庫(kù)容工業(yè)廢水沉淀庫(kù),自然沉淀后達(dá)標(biāo)外排。工業(yè)廢水需經(jīng)湖南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8973-1996達(dá)標(biāo)排放。

2.2 廢渣

主要為井下開采的廢石及選礦尾砂。井下廢石主要用于井下空區(qū)充填,剩余少量的廢石排入廢石場(chǎng),廢石場(chǎng)下方筑有擋石壩,壩內(nèi)設(shè)有反濾層,防止泥沙流失,并在廢石場(chǎng)大部分地方植樹種草。選廠尾砂,全部排入尾礦庫(kù)。

2.3 廢氣

廢氣來(lái)源于井下通風(fēng)回風(fēng)巷道排出的污風(fēng),廢氣主要成分為粉塵及爆破時(shí)產(chǎn)生的CO、NO、NO2等,礦山生產(chǎn)中,采取作業(yè)點(diǎn)噴水、濕式鑿巖、裝礦點(diǎn)設(shè)防塵風(fēng)機(jī)等措施,并加強(qiáng)局部扇風(fēng),可以在極短時(shí)間內(nèi)將廢氣達(dá)標(biāo)排出。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)

礦山所在地區(qū)的區(qū)域穩(wěn)定性良好,無(wú)地震,礦區(qū)范圍內(nèi)為荒坡山地,無(wú)地面建筑物。礦區(qū)地下水標(biāo)高低于當(dāng)?shù)亟g基面,礦區(qū)地下水與周邊各水文地質(zhì)單元形成明顯的水位差,不受礦床疏干排水影響,地面無(wú)變形現(xiàn)象,地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定。

礦區(qū)礦體圍巖體完整,坑道不需支護(hù),裂隙發(fā)育處有松石掉落和少量片幫。生產(chǎn)范圍內(nèi),根據(jù)圍巖穩(wěn)定性不同,采用全面法和中深孔階段礦房法,因此不會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成破壞。

4 危害生產(chǎn)安全因素分析

根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況,生產(chǎn)過(guò)程中主要存在下列危害生產(chǎn)安全的因素:

1.地壓災(zāi)害。礦山設(shè)計(jì)雖對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填,但仍會(huì)存在不同程度采空區(qū),采空區(qū)、采場(chǎng)和巷道受地壓或不良工程地質(zhì)條件影響,均可能引起地質(zhì)災(zāi)害。

2.爆破危害。在礦床開采過(guò)程中,需使用炸藥,炸藥從炸藥庫(kù)運(yùn)出途中、裝藥和放炮過(guò)程中、未爆炸或未爆炸完全的炸藥在裝卸礦巖過(guò)程中,都有發(fā)生爆炸的可能,造成人體傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

3.電傷害。井下生產(chǎn)系統(tǒng)使用大量用電設(shè)備,井下充油型互感器、電力電容器如長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)產(chǎn)生大量熱量,電器設(shè)施內(nèi)部絕緣損壞,保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置失效,會(huì)造成火災(zāi)、爆炸,另外,配電線路、開關(guān)、熔斷器、插銷座、電熱設(shè)備、照明器具、電動(dòng)機(jī)等均有可能引起電傷害。

4.中毒、窒息危害。引起中毒、窒息的原因主要是爆破后形成的炮煙和其它有毒煙塵,其它有毒煙塵是開采過(guò)程中遇到的溶洞、采空區(qū)、廢舊巷道中存在的有毒氣體、火災(zāi)后有毒煙流等。造成人員中毒、窒息原因主要是井下通風(fēng)不暢和違規(guī)作業(yè)。

5.水災(zāi)危害。在開采過(guò)程中,可能存在由地表塌陷或地質(zhì)構(gòu)造形成的通道進(jìn)入礦井的地表水的危害、采空區(qū)和廢棄坑道中儲(chǔ)存水體的危害、溶洞、構(gòu)造裂隙中水體的危害。導(dǎo)致工作面突水,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

6.機(jī)械傷害。井下各種機(jī)械設(shè)備都有可能造成機(jī)械傷害,這些機(jī)械設(shè)備包括掘進(jìn)機(jī)械、運(yùn)輸(提升)機(jī)械、裝載機(jī)械、鉆探機(jī)械等。

7.粉塵危害。在進(jìn)行穿孔作業(yè)、爆破作業(yè)、運(yùn)輸作業(yè)和破碎作業(yè)時(shí),都會(huì)產(chǎn)生粉塵,長(zhǎng)期吸入人體,可得砂肺病,最后使人窒息死亡。粉塵危害程度與粉塵的分散度、游離二氧化硅含量和物質(zhì)組成有關(guān)。

8.噪聲危害。噪聲主要來(lái)源于氣動(dòng)鑿巖工具的空氣動(dòng)力燥聲、各設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)、摩擦、碰撞而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射噪聲。

5 設(shè)計(jì)采取的預(yù)防措施

5.1 安全出口及安全標(biāo)志

整個(gè)開拓工程完成后,本開采區(qū)段的各個(gè)中段均連通豎井和斜井,形成兩個(gè)直通地表的獨(dú)立的安全出口,同時(shí)每個(gè)采場(chǎng)均有兩個(gè)以上能夠行人(設(shè)有梯子間)的天井通達(dá)上一個(gè)中段。井下各中段巷道內(nèi)均設(shè)置安全撤離標(biāo)志。

5.2 采空區(qū)管理措施

井下采空區(qū)的治理采用及時(shí)密閉封堵措施。其具體做法:對(duì)通往井下采空區(qū)的井巷采用先堆集4 m長(zhǎng)的砂包或先堵一定厚度的廢坊再用爆破挑頂形成廢坊封堵后,然后砌筑1 m左右厚的混凝土墻,封堵長(zhǎng)度不小于5 m。

在地表預(yù)計(jì)塌陷區(qū)域周圍采用鐵絲圍網(wǎng)全部封閉,隔離和阻止人員及牲畜進(jìn)入塌陷區(qū)。

5.3 采場(chǎng)地壓管理措施

5.3.1 采場(chǎng)頂?shù)装骞芾?/p>

在采空區(qū)內(nèi)留有足夠的礦柱支撐采空區(qū)頂?shù)装?擬定的淺孔留礦采礦法采場(chǎng)的間柱隔一采一,底柱原則上不回收,只考慮在礦巖穩(wěn)固地段才采用隔一留一的方式回收。

在斷層裂隙發(fā)育地帶布置采場(chǎng)時(shí),應(yīng)將間柱布置在特別破碎地段,并適當(dāng)加大間柱尺寸。當(dāng)?shù)V房采至臨近頂柱時(shí),此外會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,如礦巖不夠穩(wěn)固,應(yīng)采用橫撐支柱或錨固措施。

采場(chǎng)鑿巖爆破后,用高壓水沖洗頂?shù)装?及時(shí)清除兩幫松動(dòng)的浮石,切實(shí)做好敲幫間頂工作,加強(qiáng)采場(chǎng)內(nèi)照明,配備專職安全員檢查和處理頂板。

5.3.2 采場(chǎng)放礦管理

采場(chǎng)放礦過(guò)程中有時(shí)會(huì)在暫留礦堆內(nèi)形成懸空洞,且會(huì)突然垮落,如人在工作面的礦堆上作業(yè),則會(huì)造成傷亡事故。故應(yīng)加強(qiáng)放礦管理,盡量避免礦堆出現(xiàn)空洞,如出現(xiàn)空洞應(yīng)及時(shí)處理,并做好工作面的平場(chǎng)工作。

5.4 井下防排水措施

鑒于本礦段井下存在的斷層、裂隙和孔洞水,在井下采礦和掘進(jìn)過(guò)程中,采用超前鉆孔探水,切實(shí)做到“有疑必探、先探后掘、邊探邊掘”,如發(fā)現(xiàn)工作面有出汗、水壓大等現(xiàn)象,及時(shí)處理。

5.5 爆破作業(yè)安全及防火措施

嚴(yán)格按 GB6722-86《爆破安全規(guī)程》設(shè)計(jì)和操作。

根據(jù)資料分析,雖然礦巖自然發(fā)火的可能性小,但為確保安全,坑內(nèi)仍采取一般性防火措施,如炸藥發(fā)放處設(shè)消防器材,各種機(jī)電硐室均用耐火材料建造。

5.6 電器安全措施

高壓開關(guān)柜選用可防誤操作的開關(guān)柜,低壓配電屏選用防護(hù)性能好的成套配電屏,建、構(gòu)筑物防雷設(shè)施按有關(guān)規(guī)程規(guī)范實(shí)施,低壓用電設(shè)備均“接零保護(hù)”,在Ⅰ、Ⅱ類手持式電動(dòng)工具及暫設(shè)用電設(shè)備和潮濕場(chǎng)所有電設(shè)備均加裝漏電保護(hù)裝置。

6 職業(yè)危害防治措施

6.1 噪聲防治措施

對(duì)采場(chǎng)的通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)及鑿巖機(jī)等高噪聲源設(shè)備采取吸聲、隔聲和減震等綜合消聲措施,個(gè)體防護(hù)采取佩帶耳塞和定期輪換等措施。

6.2 粉塵防治措施

坑內(nèi)通風(fēng)防塵措施:在各進(jìn)風(fēng)井口周圍地帶不安排產(chǎn)塵或有毒作業(yè),并進(jìn)行綠化,使進(jìn)入井下的新鮮風(fēng)流符合安全衛(wèi)生要求。獨(dú)頭工作面或通風(fēng)困難的采場(chǎng)安裝局扇加強(qiáng)通風(fēng),采用濕式鑿巖,加強(qiáng)爆堆灑水及巷道洗壁工作,降低粉塵濃度,加強(qiáng)井下人員個(gè)體防護(hù),在有粉塵產(chǎn)生的地點(diǎn)的工作人員,需佩戴防塵口罩,加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施的調(diào)整、維護(hù)管理、保持井下有足夠的風(fēng)量,定期進(jìn)行粉塵和風(fēng)流的測(cè)定和化驗(yàn)工作。

7 安全管理措施

在礦山安全管理方面實(shí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制,建立健全各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度,配備安全生產(chǎn)機(jī)構(gòu)及人員,針對(duì)井下各類危害,制定安全技術(shù)措施計(jì)劃,在全體職工中,開展安全生產(chǎn)教育,并定期對(duì)井下進(jìn)行安全檢查,有各類事故統(tǒng)計(jì)分析資料。本建設(shè)項(xiàng)目要求在此基礎(chǔ)上,增加以下安全管理措施:對(duì)外來(lái)施工人員進(jìn)行安全教育,建立各種培訓(xùn)檔案,制定各種設(shè)備的安全操作規(guī)程,從根本上杜絕違章操作,針對(duì)已辨識(shí)的危險(xiǎn)危害因素,制定應(yīng)急計(jì)劃,如緊急逃生標(biāo)志,加強(qiáng)消防管理意識(shí),井下配備必要的消防器材。

8 預(yù)期效果評(píng)價(jià)及建議

本工程投產(chǎn)后雖存在地壓、水害、爆破傷害、機(jī)械傷害等危險(xiǎn)危害因素,按照嚴(yán)格的管理,積累了豐富的安全生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn),且礦山對(duì)安全生產(chǎn)非常重視,只要嚴(yán)格按照上述各項(xiàng)安全措施逐一落實(shí),開采安全是有保障的。

新生礦現(xiàn)在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全、環(huán)保、衛(wèi)生設(shè)計(jì)和管理,有力保障了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的正常開展,達(dá)到年產(chǎn)值1億元的良好效果。

本礦由于延伸長(zhǎng)、面積廣,采取分工區(qū)生產(chǎn),生產(chǎn)較分散,建議應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)安全管理,增加安全管理人員編制。

[1] 湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì).湖南省桂陽(yáng)縣及周邊地區(qū)銅礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量調(diào)查報(bào)告[R].郴州:湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì),2008.

[2] 湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì).湖南省永興縣新生礦區(qū)錫銅多金屬礦普查報(bào)告[R].郴州:湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì), 2008.

[3] GB16424-1996,金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程[S].

[4] GB3095-96,環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

The Design of Mine Safety and Industrial Hygiene of Newborn Mine of Yongxing Country,Chenzhou City

LIU Yue-jun
(Hunan Baoshan Nonferrous Metal Mining Co.,Ltd,Guiyang424402,China)

The design production scale of the newborn mine of Yongxing country mineral deposits is 3 400 t/d,100 tons/year,7 000 tons of copper metal/year.As a new mines,in order to fully develop mining resources,it designs to excavate three vertical Wells,a skip:well,well beyond a return.According to the standard design in wastewater and waste residue,waste prevention,it adoptes appropriate mining process to prevent producing geological disasters.Strict safety regulations,organization,strict management,technical and management system improve safety, hygiene management work,which achieve a good effect and ensure the efficient production safety in mines.

newborn mine;copper;safety;industrial hygiene

TD21

A

1003-5540(2010)04-0009-03

劉岳軍(1971-),男,工程師,主要從事有色金屬礦山采礦技術(shù)管理工作。

2010-06-25