劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責任公司,湖南桂陽 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

劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責任公司,湖南桂陽 424402)

永興新生礦區(qū)設(shè)計銅礦生產(chǎn)規(guī)模為3 400 t/d,100萬t/a,7 000 t銅金屬/a,是一個新礦山。為了充分開發(fā)礦山資源,設(shè)計準備開挖三個明豎井:一個箕斗井,一個罐籠井,一個回風井。設(shè)計按照規(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。嚴格安全規(guī)章制度,嚴格管理,從工藝、制度、管理上搞好安全、衛(wèi)生管理工作,達到了很好的效果,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: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)勘查局一總隊對新生礦區(qū)進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告》。本方案據(jù)此進行開發(fā)利用設(shè)計及礦山安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計。

郴州市永興新生礦,作為寶山銅冶煉項目的一個礦山基地,企業(yè)領(lǐng)導須對環(huán)境保護、安全生產(chǎn)十分重視,設(shè)置安全生產(chǎn)委員會,辦事機構(gòu)設(shè)安環(huán)部,實行公司、工區(qū)、班組三級安全教育制度,才能滿足基本的安全生產(chǎn)活動。

1 工程概況

設(shè)計礦山銅礦生產(chǎn)規(guī)模為3 400 t/d,100萬t/a, 7 000 t銅金屬/a。該礦區(qū)是一個多金屬礦區(qū),富含銅、錫等多種金屬。各種金屬都具有一定的開采價值。本方案計劃在區(qū)內(nèi)設(shè)計銅選廠,以處理新生自產(chǎn)銅礦石及周邊部分收購的銅礦石。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)計的新生礦區(qū)內(nèi)是一個新礦山,為了充分開發(fā)礦山資源,設(shè)計準備開挖三個明豎井:一個箕斗井,一個罐籠井,一個回風井。形式箕斗井-豎井開拓方式。形成的開拓運輸系統(tǒng)保有150萬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)過各中段溜井溜至-260礦倉,經(jīng)過破碎后由皮帶運輸?shù)交?礦石直接提升至地表礦倉,并經(jīng)過汽車轉(zhuǎn)運至選廠。

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,兼作進風井,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)罐籠井進入礦坑。然后進入各作業(yè)中段。各中段運輸出礦采用鏟運車加電機車裝巖機的聯(lián)合作業(yè)方式或采用7 t架線式電機車裝巖機的聯(lián)合作業(yè)方式,1.2 m3側(cè)卸式礦車;廢石運輸采用3 t機車,0.75 m3側(cè)卸式礦車。此開拓運輸方案能力保證(150～1 200)萬t/a。

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

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

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,經(jīng)6 d沉降,除出污染物后,部分回水用于選礦、部分達標外排。生活廢水及井下未能利用的廢水,匯入庫容工業(yè)廢水沉淀庫,自然沉淀后達標外排。工業(yè)廢水需經(jīng)湖南省環(huán)境監(jiān)測中心監(jiān)測符合《污水綜合排放標準》GB8973-1996達標排放。

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,廢石場下方筑有擋石壩,壩內(nèi)設(shè)有反濾層,防止泥沙流失,并在廢石場大部分地方植樹種草。選廠尾砂,全部排入尾礦庫。

2.3 廢氣

廢氣來源于井下通風回風巷道排出的污風,廢氣主要成分為粉塵及爆破時產(chǎn)生的CO、NO、NO2等,礦山生產(chǎn)中,采取作業(yè)點噴水、濕式鑿巖、裝礦點設(shè)防塵風機等措施,并加強局部扇風,可以在極短時間內(nèi)將廢氣達標排出。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境評價

礦山所在地區(qū)的區(qū)域穩(wěn)定性良好,無地震,礦區(qū)范圍內(nèi)為荒坡山地,無地面建筑物。礦區(qū)地下水標高低于當?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,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,因此不會對地質(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)實際情況,生產(chǎn)過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)計雖對采空區(qū)進行充填,但仍會存在不同程度采空區(qū),采空區(qū)、采場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。在礦床開采過程中,需使用炸藥,炸藥從炸藥庫運出途中、裝藥和放炮過程中、未爆炸或未爆炸完全的炸藥在裝卸礦巖過程中,都有發(fā)生爆炸的可能,造成人體傷害和財產(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、電力電容器如長時間過負荷運轉(zhuǎn),會產(chǎn)生大量熱量,電器設(shè)施內(nèi)部絕緣損壞,保護監(jiān)測裝置失效,會造成火災(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、電動機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不暢和違規(guī)作業(yè)。

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

6.機械傷害。井下各種機械設(shè)備都有可能造成機械傷害,這些機械設(shè)備包括掘進機械、運輸(提升)機械、裝載機械、鉆探機械等。

7.粉塵危害。在進行穿孔作業(yè)、爆破作業(yè)、運輸作業(yè)和破碎作業(yè)時,都會產(chǎn)生粉塵,長期吸入人體,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。噪聲主要來源于氣動鑿巖工具的空氣動力燥聲、各設(shè)備在運轉(zhuǎn)中的振動、摩擦、碰撞而產(chǎn)生的機械噪聲和電動機等電氣設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射噪聲。

5 設(shè)計采取的預(yù)防措施

5.1 安全出口及安全標志

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

5.2 采空區(qū)管理措施

井下采空區(qū)的治理采用及時密閉封堵措施。其具體做法:對通往井下采空區(qū)的井巷采用先堆集4 m長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,封堵長度不小于5 m。

在地表預(yù)計塌陷區(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入塌陷區(qū)。

5.3 采場地壓管理措施

5.3.1 采場頂?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)育地帶布置采場時,應(yīng)將間柱布置在特別破碎地段,并適當加大間柱尺寸。當?shù)V房采至臨近頂柱時,此外會產(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。

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

5.3.2 采場放礦管理

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

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,在井下采礦和掘進過程中,采用超前鉆孔探水,切實做到“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,及時處理。

5.5 爆破作業(yè)安全及防火措施

嚴格按 GB6722-86《爆破安全規(guī)程》設(shè)計和操作。

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)范實施,低壓用電設(shè)備均“接零保護”,在Ⅰ、Ⅱ類手持式電動工具及暫設(shè)用電設(shè)備和潮濕場所有電設(shè)備均加裝漏電保護裝置。

6 職業(yè)危害防治措施

6.1 噪聲防治措施

對采場的通風機、壓風機及鑿巖機等高噪聲源設(shè)備采取吸聲、隔聲和減震等綜合消聲措施,個體防護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)通風防塵措施:在各進風井口周圍地帶不安排產(chǎn)塵或有毒作業(yè),并進行綠化,使進入井下的新鮮風流符合安全衛(wèi)生要求。獨頭工作面或通風困難的采場安裝局扇加強通風,采用濕式鑿巖,加強爆堆灑水及巷道洗壁工作,降低粉塵濃度,加強井下人員個體防護,在有粉塵產(chǎn)生的地點的工作人員,需佩戴防塵口罩,加強通風設(shè)施的調(diào)整、維護管理、保持井下有足夠的風量,定期進行粉塵和風流的測定和化驗工作。

7 安全管理措施

在礦山安全管理方面實行安全生產(chǎn)責任制,建立健全各項安全生產(chǎn)規(guī)章制度,配備安全生產(chǎn)機構(gòu)及人員,針對井下各類危害,制定安全技術(shù)措施計劃,在全體職工中,開展安全生產(chǎn)教育,并定期對井下進行安全檢查,有各類事故統(tǒng)計分析資料。本建設(shè)項目要求在此基礎(chǔ)上,增加以下安全管理措施:對外來施工人員進行安全教育,建立各種培訓檔案,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,針對已辨識的危險危害因素,制定應(yīng)急計劃,如緊急逃生標志,加強消防管理意識,井下配備必要的消防器材。

8 預(yù)期效果評價及建議

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

新生礦現(xiàn)在經(jīng)過嚴格的安全、環(huán)保、衛(wèi)生設(shè)計和管理,有力保障了生產(chǎn)經(jīng)營的正常開展,達到年產(chǎn)值1億元的良好效果。

本礦由于延伸長、面積廣,采取分工區(qū)生產(chǎn),生產(chǎn)較分散,建議應(yīng)進一步加強安全管理,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.湖南省桂陽縣及周邊地區(qū)銅礦產(chǎn)資源儲量調(diào)查報告[R].郴州:湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊,2008.

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