矿山开采中的爆破技术与安全管理

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方仁义

平煤股份六矿 河南 平顶山 467000

摘要

在矿山工程开发建设过程中,往往需要进行大规模的岩体开挖。从提高工作效率的角度出发,为了能够最大限度地保证工程进度和预期的安全、质量目标,使得矿山开采项目的经济效益得到进一步提升,爆破施工技术成为了岩体开挖工程应用较为普遍的施工方法之一。在矿山开采中,爆破技术是矿工必须掌握的一项技能,同时也是矿山生产中最为危险的环节之一。因此,加强爆破技术的安全管理是保障矿山生产安全和矿工生命安全的必要措施。


关键词

矿山开采;爆破;安全

正文


引言

随着我国对矿产资源的需求日益增长,采矿活动越来越频繁。当前,矿山开采作为自然资源开发的重要手段之一,对社会经济发展具有不可替代的作用。但矿山开采具有工程规模庞大、生产环节复杂、涉及高危作业(爆破、运输、装载)等特点,极易造成严重的人身安全事故、环境破坏和财产损失。尽管矿业安全技术和管理方法在不断进步,但矿山安全开采仍面临诸多挑战,如何提高矿山的安全防护管理水平成为亟须解决的问题。

1矿山开采爆破施工技术研究内容

一是爆破施工流程。即通过对矿山开采爆破施工的流程进行分析,以确定其中存在的问题及原因。二是参数分析与优化。即以爆破参数为研究对象,针对各项指标进行分析和优化,如炸药品种、药量、单发能量等。三是爆破施工技术。即从已有的开采爆破技术中,挑选最为适用的技术方案。四是岩石力学。复杂环境下矿山开采所涉及的岩石力学问题比较复杂,需要通过岩石力学研究来判断爆破施工对岩石力学性质的影响,并提出相应的施工措施。五是环境保护。在复杂环境下进行矿山开采,环境保护也是非常重要的一个问题。爆破施工对环境的破坏较大,需要通过环境保护研究来提出相应的保护措施,确保施工不会对环境造成污染和破坏。六是安全研究。复杂环境下矿山开采爆破施工技术的安全性也是非常关键的一个问题。要根据爆破原理合理放置,通过安全研究来提出相应的安全措施,确保施工的安全性和可靠性。

2爆破作业过程中的安全影响因素

1)孔距、排距、装药量、起爆顺序等设计不合理,导致爆破效果不佳,增加滚石、飞石等安全隐患。(2)炸药和雷管的质量较差(不同程度的受潮、硬化变质),威力小,传爆能力弱。由于炸药和雷管属于危险品,需要严格按照相关要求进行储存和使用,否则会引发爆炸,给爆破作业附近建筑物、居民、设施、自然地貌等带来严重的危害。(3)风速、温湿度会影响炸药性能和使爆破产生的毒气扩散,其中,爆破后毒气和粉尘的排除情况关系到现场作业人员的健康安全。(4)作业人员技能水平低和经验不足会影响爆破作业的安全性,可能导致意外发生。(5)发射器、测试器和其他爆破设备的安全性和可靠性是保障爆破作业安全开展的关键,一旦设备发生故障,有可能引发安全事故。

3矿山开采中的爆破技术与安全管理

3.1矿山开采中爆破技术的有效应用

首先,需要建立健全完善的爆破技术管理体系。企业需要制定详细的爆破作业指导书和操作规程,明确爆破作业人员的职责和权利,并建立完善的爆破技术档案和记录。同时,还需要加强爆破技术人员的培训和管理,提高他们的专业素养和安全意识,确保他们能够熟练掌握和应用爆破技术。其次,需要针对不同的开采需求选择合适的爆破方案和技术参数。在矿山开采过程中,地质条件、矿岩性质和开采需求等因素都会影响爆破效果和生产效率。因此,企业需要根据实际情况,采用不同的爆破方案和技术参数,以达到最佳的爆破效果和生产效率。同时,还需要加强爆破现场的安全管理和监督,确保爆破作业的安全性和可靠性。此外,需要重视爆破技术对环境的影响。爆破技术的应用会产生噪音、粉尘、有害气体等污染物,对环境造成一定的破坏。因此,企业需要采取相应的环保措施,例如采用环保型炸药、加强通风和降尘等措施,减少对环境的破坏和污染。最后,需要加强矿山工人的安全意识和培训。矿山开采中的爆破技术需要专业人员进行操作和管理,但工人的安全意识和技能水平也是影响爆破效果和生产效率的重要因素。因此,企业需要加强对工人的安全培训和技能培训,提高他们的安全意识和技能水平,确保他们能够熟练掌握和应用爆破技术,保障矿山开采的安全和稳定。

3.2矿山开采中的爆破施工的安全管理策略

3.2.1增强爆破作业中的安全意识,复核优化爆破方案

为确保爆破作业安全,作业人员必须实施严格的安全防范措施。首先,需根据地质条件、周围环境以及生产需求设计科学合理的爆破方案,包括选择恰当的孔距、排距、药量和延时等参数。其次,在准备阶段,需严格检查爆破器材的性能和破损情况,确保点火系统、雷管和炸药等均满足安全标准,并由有资质的技术人员负责运送和存储。再次,对爆破区周边实施封锁,设置安全警示标志,并通过哨声或警报器向周围人员发出警告。爆破前,严格检查现场情况,确认所有人员均已撤离至安全区域后,方可进行引爆。在执行爆破时,由专业人员操作,且应使用精确的延时引爆技术来控制爆炸波及范围。爆破后,需待爆破产生的烟尘和杂物落定后,方可派遣专业人员进入现场确认是否还存在未爆药包,进行爆破区的彻底检查和清理。在整个爆破作业过程中,必须确保通信和联络工作的畅通,以便于紧急情况下的响应。最后,所有参与爆破作业的人员均应接受专业培训,熟知作业程序和应急预案,以便在面对突发事件时能迅速采取合适的应对措施。通过实例引导个性化培训,培育优秀员工、树立标杆岗位,为全员提供规范性的安全生产模范。

对于地质条件复杂多变或需要连续多天开展爆破作业的矿山开采,作业人员还应该进一步利用有限元分析软件模拟爆破过程来复核评估爆破震动下矿山岩洞的安全稳定性,必要时优化爆破方案。常用的有限元分析软件有ANSYS、MADIS、ABAQUS等。爆破震动下矿山岩洞的安全稳定性评估流程如下:①利用有限元分析软件建立矿山岩洞的三维几何模型,选择合适的实体单元类型进行网格划分,其中,在洞口附近的网格划分可以精细一点,而在山体区域可以采用大尺寸单元。②在数值模型中对应实际爆破点的位置处,模拟施加爆破荷载,具体参数根据实际炸药量和爆破次数来设置。③利用有限元分析软件的求解器模块进行爆破实施过程的矿山震动响应计算,获得各关键点位的时程响应曲线以及最大振动速度、加速度、位移变形等。④汇总各关键点位的振动数据,出具图文报告,并将最大震动速度和加速度与规范中的限定值进行对比,对于超过限值的点位标注安全风险预警,最终获得矿山整体的震动危险点分布图。⑤结合矿山岩体的强度性能来评估矿山洞壁可能存在的坍塌风险,对于坍塌风险较大的岩洞,应调整爆破炸药量或优化爆破实施方案,以降低爆破引起的矿山岩壁震动响应,避免岩壁坍塌,保证矿山开采安全实施。

3.2.2加强施工现场的安全管理和监督

爆破施工现场是安全管理的重要环节,必须加强管理和监督。为了确保施工安全,必须设立专门的安全管理机构并配备专业的安全管理人员。这些安全管理人员应该严格执行各项安全管理制度和操作规程,并且对施工现场进行定期和不定期的安全检查和评估。通过这种方式,可以确保每一个环节都符合规范要求,从而有效地减少安全事故的发生率。此外,为了加强施工现场的安全管理,还应对现场进行监督和检查,及时发现和处理存在的安全隐患,确保施工人员的生命财产安全。

3.2.3加强对爆破器材的管理和监督

爆破器材是爆破施工的核心环节,因此必须加强对爆破器材的管理和监督。为了确保爆破器材的安全性和规范使用,需要建立起一套完善的爆破器材管理制度和档案,对爆破器材的采购、运输、储存和使用等各个环节进行全面把控。首先,在建立爆破器材管理制度方面,要明确爆破器材的采购标准、运输方式、储存要求和使用规范等内容,并对各个环节制定相应的管理措施和监督办法。其次,要建立完善的档案管理体系,对每个爆破器材进行编号、登记和分类管理,确保对爆破器材的数量、种类、使用情况和维护状况等进行全面掌握。此外,在爆破器材的采购环节,应当选择具有资质和信誉的供应商进行合作,严格把控爆破器材的质量关。在运输环节,要确保爆破器材的运输安全可靠,避免在运输过程中发生意外事故。在储存环节,要根据爆破器材的特性和要求,选择合适的储存场所和储存方式,并严格执行储存管理制度。最后,在使用环节,要根据爆破工程的需求和规范要求,选择合适的爆破器材,并严格控制使用数量和使用方法,确保爆破施工的安全性和有效性。最后,为了确保爆破器材的安全性和质量,还需要对爆破器材进行定期的安全检查和维护。应当制定相应的维护计划和保养方案,对爆破器材进行定期的检查、维修和保养,确保其质量和安全性。

3.2.4强化对周边环境的监测和保护

矿山爆破施工往往会对周边环境产生显著的影响,因此必须加强对周边环境的监测和保护工作。为了确保环境的安全与稳定,需要对周边环境进行定期的监测和检查,这些包括地形、地貌、土壤、水文等方面。通过实施这些监测措施,可以及时发现和处理可能出现的环境问题,并采取有效的环保措施以减少对周边环境的破坏和污染。此外,还需秉持可持续发展的理念,在矿山爆破施工过程中注重环保,加强管理,采取有效的环保措施,最大限度地减少对周边环境的破坏和污染,保障周边居民的生产和生活安全。

结束语

本文针对矿山开采中的安全影响因素,提出了相应的安全防护措施,可以有效预防边坡塌方、爆破以及采装运输事故的发生,从而保障矿山的安全运营。未来,可以通过开展更多的案例分析和数值模拟,引入更先进的监测设备,借助虚拟现实技术,进一步完善矿山安全监测系统,推动矿山安全防护管理水平的不断提高。

参考文献

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