金属非金属露天矿山危险源辨识与风险评价

2018-10-19王月根

中国资源综合利用 2018年9期

王月根

（安徽皖宝矿业股份有限公司，安徽池州 247000）

目前，我国金属非金属矿山总体安全生产技术水平不高，安全状况较差，其事故死亡人数在工矿企业中仅次于煤矿。通过规范危险源辨识与风险评价和控制工作，金属非金属露天矿山企业可以有效辨识各类危险源，并系统地进行风险及其影响的识别与评价，从而推动自身强化“危险源辨识、风险评价与控制”的意识，实现治理隐患、防范事故的最终效果。

1 危险源辨识与风险评价方法介绍

金属非金属露天矿山企业常用的危险源辨识和风险评价方法有：经验分析法、分析材料性质和生产条件分析方法、作业条件危险性评价法（LEC法）、MES危险评估方法、安全检查（表）法、危险指数法、预先危险分析法、故障假设分析法、危险和可操作性研究法和人员可靠性分析法等。下面主要介绍三种方法。

1.1 作业条件危险性评价法

作业条件危险性评价法（LEC法），通常也被称作格雷厄姆评价法，该方法通过半定量的方式对危险事件进行评估，借助和风险率紧密关联的3个不同影响指标乘积对系统所存在的人员伤亡具体风险情况加以有效评估，同时在评估过程中把获得的危险性参数和标准中的危险等级参数加以对比分析，以进一步明确所面临环境具体的危险度。此种评价方法可以通过数学公式加以表示，如式（1）所示。

式中，D为作业过程中所面临的环境具体危险度；L、E、C分别为作业环境存在的不同影响因素，其中，L为出现危险事故的概率，E为人出现在这种危险环境的时间（频繁时间），人出现于危险情况中的时间E越长，危险性越大，C为发生事故可能产生的后果；D为作业条件危险性（即风险值），估定L、E、C的分数值，计算三个指标的乘积，得出危险性分值。

1.2 MES风险评价法

MES风险评价法中，风险（R）被定义为特定危害性事件出现概率（L）及其负面影响（S）的组合[1]。L与S两者乘积可以反映风险程度R的大小，即R=L·S。对于人身伤害类型的危险事件而言，其出现的概率大小很大程度上和人体在危险条件之下所暴露频繁程度直接相关，也就是和时间长短（E）以及所制定相关措施实际状况（M）有关，L=M·E。而只出现财产损失类型的危险事件情况下，只需要把财产和环境中存在的风险因素相互关联，此种情况无需考虑具体暴露时间大小，仅仅与所制定相关措施实际状况（M）相关。

（1）控制状态M可取分数值对应控制措施的状态分别是：M分数值为1，控制措施的状态为有预防措施（如机器防护装置等），必须保证有效；M分数值为3，控制措施状态为有减轻后果的应急措施。

（2）人体暴露的时间E对应暴露于危险环境的频繁程度分别是：E分数值为0.5，几年一次出现在危险环境中；E分数值为1，每年一次；E分数值为2，每月一次；E分数值为3，每周一次出现于危险环境中；E分数值为6，每天在有危险的环境中工作（8 h内暴露数次）；E分数值为10，连续处于危险环境中（8 h不离工作岗位）。

（3）事故可能后果S的分数值对应的事故可能后果伤害分别是：S分数值为1，轻微、仅需急救；S分数值为2，需医院治疗、缺工；S分数值为4，永久失能；S分数值为8，有一人死亡；S分数值为10，有多人死亡。

（4）人身伤害事故R（R=L·S=M·E·S）取值范围对应的风险程度（等级）分别是：R＞180，一级；90＜R＜180，二级；50＜R＜80，三级；20＜R＜48，四级；R＜18，五级。

（5）单纯财产损失世故R（R=M·S）取值范围对应的风险程度（等级）分别是：30＜R＜50，一级；20＜R＜24，二级；8＜R＜12，三级；4＜R＜6，四级；R≤3，五级。

1.3 安全检查（表）分析法

安全检查（表）分析法是利用检查条款按照相关的标准、规范等，对已知的危险属性、存在不足和作业条件、人员操作以及作业管控过程中可能存在的危险因素加以识别和分析[2]。此种分析方法以出现的相应故障或安全事故作为起始点，即从顶上危险事件开始，由上至下逐层开展分析工作，最终确保能够找到危险事件发生的根本原因，这些原因便是整个安全事件的底事件。

2 金属非金属露天矿山的危险因素

2.1 滑坡与坍塌

露天矿山采区受地形地貌、自然环境、矿床埋藏条件的制约，加上矿产实际开采过程中相关生产工艺要求，很多矿山开采时均会出现坡度较大的施工场地。此种情况下，处在上部位置的岩体受各种环境因素影响，其稳定性会变差，极易出现滑落或跌落。露天采场采用中深孔爆破，爆破的地震效应较强，对边坡的稳定影响较大，若邻近边坡的爆破未采取措施严加控制，则可能直接或间接导致滑坡或坍塌[3]。

该类危险源包含以下影响因素：一是开采单元的划分及露天采场建设时考虑其构成要素不够合理，例如，露天矿山未划分阶段（台阶）、采场阶段（台阶）太高、坡面角过大以及坡度过陡，采场边缘地带坡面角（边坡角）过大，采区设置范围太长等，都是产生滑坡的原因；二是地质情况变化大，条件不好，如在矿山的矿体中有小断层、裂隙、软岩、泥夹层、破碎带和裂隙水等，这些地层容易因外力而产生移动，也就容易引起塌落、片帮、采场局部塌陷，工作人员在开采中要有防范意识、保持警惕；三是露天矿山企业单纯追求经济效益，加上不按合理顺序开采或边剥离边掏底，使边坡角过陡，势必会造成边坡整体滑动，导致矿灾；四是外界因素，环境过于恶劣，在降雨量集中的月份，雨水较大，冲刷露天采场坡面，这也是露天采场滑坡的主要诱因之一；五是排土场在堆置排土过程中若是推置面坡面角或者高度较大，在雨水或爆破作业的综合作用下，可能会导致排土场滑坡、坍塌等事故的发生；六是若暴雨剧烈冲刷露天采场或排土场边帮，易引发小型泥石流。

2.2 滚石（物体打击）

露天矿山实际开采作业时，因为存在各种管理问题，容易出现“伞檐”现象。一些工作面存在未彻底清理的浮石，在开采作业时，由于采动的作用，岩体极易出现滑落。出现滚石问题的原因有：处理“伞檐”现象和浮石现象不够及时；进行爆破作业时，边帮中浮石出现滑落；设定的安全平台相对过窄，导致滑落的浮石无法得到有效缓冲与拦截[4]。

2.3 爆破器材的使用及意外爆炸（放炮和火药爆炸）

人们可以使用爆破方式开采露天矿山，其爆破工艺通常为2#岩用炸药爆破、非电导爆管引爆[5]。炸药等爆破器材是危险品，用于矿山生产存在以下危险：爆破器材的运输（送）、使用、存放及起爆药包加工风险；爆破作业风险；残炮、盲炮处理不当。

2.4 高处坠落

露天矿山采场的工作面相对高差较大，使得人员以及相关材料、设备的势能较大。处于作业面边位置的人员、材料以机械设备等较易发生坠落危险。

2.5 车辆伤害

露天矿山使用汽车运输，在车辆运行中，存在发生车辆伤害的危险。该类危险源的主要成因有：运输车辆缺少必要的检修和维护；自然条件的不利影响；安全管理不到位。

2.6 机械伤害

露天矿山采剥、生产作业利用各种掘进、钻探设备，这些设备使用过程中会产生较大的能量。通常，造成机械伤害的危险源主要表现为：一是人的不安全行为，二是设备安全性能不好。

2.7 空压机及压力容器爆炸

露天矿山穿孔作业常使用空气压缩机为潜孔钻机、凿岩机提供气源。产生该类危险源的主要原因有：一是风包存在一定缺陷，其主要表现为风压过大而超出风包的承载极限；二是风包超压，风包内气体压力根据压力调节器和安全阀来确定[6]。

2.8 火灾

露天采场燃油设备、物料聚集处等易发生火灾。引起火灾事故的主要因素如下：一是设备原因，如不符合防火规定要求，违反安全条例，燃油设备使用或者维护不合理等；二是物料原因，如可燃物质产生自燃、机械摩擦或撞击生热，在运输装卸时受剧烈振动等；三是环境原因，如高温、通风不良、雷击、静电、地震等自然因素；四是人为管理不当原因，如管理人员未养成良好的安全防火意识，疏于对火灾事故的防范等。

2.9 触电

和电气设备存在直接接触的人员可能会遭遇触电事故。原因是开采作业条件相对较差，使得设备的绝缘层易发生损坏，也极易出现接地不良的问题，这些均可能导致操作人员发生触电危险。触电伤害常分为电击和电伤两种形式。电击是指电流通过人体内部的组织和器官，从而引起人体组织损伤，破坏人的心脏、肺脏及神经系统的正常运转，会导致人体痉挛、窒息，甚至危及人的性命。电伤是通过电流的热效应、化学效应或机械效应对人体产生伤害。露天采场在生产作业中会使用潜孔钻机、空压机等设备。另外，露天采场也存在开关、输电线路漏电导致人员触电的可能。

露天采场作业人员触电的主要原因有：作业人员缺乏安全用电知识，违反电气安全操作规程；电源电压、电气设备的选用与所处的环境条件不符；使用安全性能不合格的设备、器具，缺乏必要的安全防护装置；电气设备和线路的安装不合格，检查、维修不善，带“病”运行等；电缆绝缘被破坏。

3 金属非金属露天矿山的有害因素

3.1 粉尘

露天矿山各生产工序，如潜孔钻机和凿岩机凿岩、爆破、采装、运输、辅助破碎加工环节等，都会产生大量的粉（矿）尘。另外还有运输道路上的扬尘以及大风干燥天气采场的扬尘。粉（矿）尘对人的主要危害是可以引起尘肺病。尘肺病是人们长时间大量吸入微细粉尘而引起的一种慢性职业病，它是矿工的主要职业病，特点是：发病率高，对人的身体影响很大，迄今没有根治方法。