金属非金属露天矿山主要生产工艺及其特征

王月根

摘 要：在当前全国经济持续快速增长的情况下，由于多种因素影响，安全生产形势依然严峻，以煤矿和非煤矿山为代表的重点行业领域事故易发、多发、频发。应该从源头上了解金属非金属露天矿山的生产工艺及其特征，了解其开采过程、开采工艺和生产管理，找出对应的危险、有害因素，落实各个环节的相关监管和防控措施，从根源上减少或消除事故发生的可能性，从而实现“安全生产”的最终目标。

关键词：生产工艺；生产特征；开采过程；开采工艺；生产管理

中图分类号：TD804 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0104-02

Abstract： In the current situation of sustained and rapid economic growth， due to a variety of factors， the situation of safety production is still severe， with coal mines and non-coal mines as the representative of the key areas of the industry prone to accidents， many， frequent. We should understand the production technology and its characteristics of metal and non-metallic open-pit mines from the source， understand its mining process， mining technology and production management， find out the corresponding dangerous and harmful factors， and implement the relevant supervision and control measures in various links， so as to reduce or eliminate the possibility of accidents from the root and to achieve the ultimate goal of "safe production".

Keywords： production technology； production characteristics； mining process； mining technology； production management

据国家安全生产监督管理总局资料显示：近年来，煤矿、非煤矿山、交通运输、建筑施工、危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品、冶金等8个行业领域（特别是矿山行业），事故易发、多发、频发，重特大事故尚未得到切实有效遏制。为改善这一现状，通过对金属非金属露天矿山的主要生产工艺及其特征的详细分析，剖析各类开采工艺及其特征，追溯其安全隐患，从而在源头上加强安全管理，强化露天矿山生产工艺的生产管理模式，切实提升露天矿山企业安全生产水平。

1 露天矿山开采过程

主要生产环节和辅助生产环节是开采过程的两种主要形式。（1）在露天矿山的主要生产环节中包括：a.穿孔爆破作业或者犁松环节。常常需要对岩石和矿石进行穿孔和爆破作业，这样会给采掘设备营造有利的工作条件；而且对于某些特定的土岩需进行防冻和犁松[5]。b.采装环节。采装环节即是在机械开采后，通过采掘设备将剥离物或矿石铲挖并装入运输设备的这种生产过程。在倒堆生产过程中，只有“铲挖”过程，没有“装载”过程，它将剥离物直接卸入排土场[5]。c.运输环节。通过采装环节开采出岩石、矿石或者剥离物，按不同的目的和用处分别运到不同的卸载点，即：矿石运至加工厂或者剥离物运至排土场。在倒堆开采工艺过程中，运输环节是由采掘设备完成的[5]。d.排土和卸矿环节。将剥离物有计划地排弃在指定的排土场内，或在指定的卸矿点卸载矿石[5]。（2）辅助环节有：设备维修；动力供应；疏干及防排水；生产地质勘探；工作面平整，线路修筑、移设和维护；滑坡清理及防治等。

露天矿山生产环节中穿孔爆破使用爆破方式开采的露天矿山，其爆破工艺通常为2#岩用炸药爆破、非电导爆管引爆[4]。炸药等爆破器材是危险品，用于矿山生产存在着以下危险：a.在爆破器材的运输（送）、使用、存放及起爆药包加工过程中，为保证安全，必须采取切实有效的防范措施。b.在爆破过程中，若不按照《爆破安全规程》与操作规程的要求进行爆破，较易发生事故。c.余炮或者盲炮很容易发生意外爆炸。d.若存在爆破设计不安全或没有按规定的爆破设想工作、员工错误操纵现象，都易引发伤亡事故。e.预警信号、起爆信号出现错误，当安全起爆条件不够充足时发出起爆信号，也易导致严重后果。f.在爆破器材运输和使用的环节中，如违章操作、管理，对爆破器材产生了冲击、摩擦或挤压等，可能导致其意外爆破。

露天矿山开采过程中经常使用的潜孔钻机、凿岩机、空压机等开采设备，其在运行过程中需要较大能量，可能会存在著人员被运行的机械伤害的危险。造成机械伤害的危险源一般有以下几方面：（1）人员的操作行为不安全：a.

操作人员不根据安全操作规定进行操作或由于一些失误而造成意外以及没有穿着安全合适的防护用品而没有得到很好的保护。b.检修人员没有和检修机器有一定的安全距离，却因其他人员误开动而受伤。c.在设备工作过程中进行检修、保养或做其它工作，检修人员误入危险区域而造成伤害。d.防护物品没有按照要求穿着，衣角、袖口、头发等不慎被转动的机械卷入造成伤害。e.操作方法不当或不慎造成事故。（2）机械设备安全性能低：a.设备未按照要求配备安全防护装置，结构不合理，强度达不到要求或者设备安装维修处理方法错误，都易导致机械伤害。b.机械的传动部分缺少安全防护罩而轧伤人员或传动部件的螺丝松动飞出伤人。c.设备本身缺乏必要的安全保险装置或其失灵而丧失应有的作用。d.设备超载运行造成零部件断裂等事故，也可能导致伤害事故。

运输环节存在发生车辆伤害的危险，主要有以下几种因素导致[4]：a.运输车辆缺少必要的检修和维护。b.自然条件的不利影响，如雾天影响视线，冰雪或雨水使路面变滑等。c.运输道路局部不符合要求：坡度过大、转弯半径过小、路宽不够、路面不平等。d.安全管理不到位。如车辆驾驶员没有经过培训、路面缺乏维护保养，都可能造成车辆事故的发生。e.驾驶员酒后驾驶。

2 露天矿山开采工艺

其按照生产过程中所使用的设备和手段可分为：机械开采工艺和水力开采工艺两大类型[5]。（1）机械开采。由于运输方式不同，机械开采的开采工艺可分为：a.间断式（或称循环式）开采：即开采过程中的采装、运送和排土作业是间断或者循环进行，主要使用的采掘设备是单斗挖掘机、运输设备是容器式的运输设备，也可利用铲运机和前装机等设备来完成三个环节。b.连续式开采工艺：在采装、运输和排土作业过程中，物料流的输送是连续不断的，主要设备是多斗挖掘机、带式输送机和排土机等；c.半连续式开采工艺：这是介于间断式和连续式之间的一种开采工艺，在整个生产过程中一部分生产环节是间断式的，另一部分是连续式的，主要设备是单斗挖掘机、破碎机、带式输送机和排土机的组合，或者是多斗挖掘机、铁道机车车辆或汽车组合等；d.倒堆式开采：其完整的生产过程是由一个机器来完成，包括分離物的铲挖、输送和最后的排放扔弃，开采使用的主要设备是大型剥离机械铲或拉铲等，这些设备可以直接将剥离物倒至特定区域，从而形成排土场[5]。（2）水力开采。水力法开采分为：a.水枪开采：又称水力机械开采，利用水枪冲采松散的矿岩，用水力运输将其运出采场外的选矿厂或排弃于水力排土场中；b.挖掘船（采金、采沙船等）开采：各种类型的采、选船具有不同的采掘机构，在水下进行作业[5]。

露天机械开采工艺及设备选型，其工艺名称分别是：间断式、倒推式、连续式和半连续式。a.间断式开采工艺。其生产过程特点是循环式，物料流的特点是间断式，主要设备及其组合使用情况包括：单斗挖掘机至汽车至排土犁；前装机至汽车至推土机；前装机至窄轨机车辆至溜槽溜井；铲运机；推土机。b.倒推式开采工艺。其生产特点是单一式，物料流的特点是间断式，主要设备及其组合使用情况包括：剥离挖掘机和再倒推挖掘机。c.连续式开采工艺。其生产过程特点是顺序式，物料流的特点是连续式，主要设备及其组合使用情况包括：轮斗挖掘机至带式输送机至排土机和链斗挖掘机至排土桥至带式输送机至排土机。d.半连续式开采工艺。其生产过程特点是联合式，物料流的特点是半连续式，主要设备及其组合使用情况包括：单斗挖掘机至带式输送机至排土机；单斗挖掘机至汽车之带式输送机至排土机；单斗挖掘机至移动式破碎机至带式输送机至排土机；前装机至带式输送机至排土机；前装机至半固定式破碎机至带式输送机至排土机；螺旋采煤机至汽车；螺旋采煤机至带式输送机；轮斗挖掘机至汽车车辆至排土犁（挖掘机、推料机）；链斗挖掘机至汽车至推料机。

3 露天矿山生产管理

关于生产管理系统中的有关基本概念如下：a.安全的定义。即指工作人员不会发生损失或受到伤害的一种状态，实际指防止事故，消除导致死亡、受伤、急性职业危害及财产损失发生的条件。例如，在进行生产的过程中，容易造成灾害性事故的原因有：工作人员的的错误判断、操作、违规操作，设备设施安全性能低，安全装置失效，防护器具出现故障，作业方式及作业环境恶劣等，这些又包含了设计、施工、操作、维修、贮存、运输以及经营管理等各个方面[1]。b.系统的定义。即指由于各个相互联系的、为达到一定目标而具有独立功能的要素所构成的有机整体。对于生产系统本身而言，工人、物质资源、机器、金钱、任务指标和信息等要素构成了系统。c.系统安全的定义。系统安全是指在其使用时间内，应用安全系统的工作原理和工作方法，辨别体系中的危险源，定性或定量表达其危险性，并通过采取控制措施使其危险性达到最小，从而使体系在功能、时间和成本范围内达到最好的安全程度。所以，在工作中为了能保证安全，需跟从安全体系工程的办法，对系统进行深入了解和评判，尽早发现体系中潜藏的危险源，并以此提出对应的解决方案和途径[1]。

露天矿山的管理系统包括生产管理和职能管理。（1）生产管理包括：a.主要生产环节管理：穿孔；爆破；采装；运输；排土。b.辅助生产环节管理：动力供应；机修；边坡治理；排水及输干。（2）职能管理：a.原材料、燃料及配件供应；b.企业经济、劳动工资及财务分析；c.年度及各期的矿山工程计划；d.生产地质勘探；e.安全及环境保护；f.工人及干部的培训；g.职工生活福利；h.技术及经济问题研究。

参考文献：

[1]王显政.安全评价（第3版）[M].煤炭工业出版社，2005：1222.

[2]刘诗飞，詹予忠.重大危险源辨识及危害后果分析[M].化学工业出版社，2004：164.

[3]王贵水.新编安全生产技术标准及操作规程汇编[M].远方出版社，2008：361.

[4]金龙哲.金属非金属矿山主要负责人和安全生产管理人员培训教材[M].煤炭工业出版社，2006：296.

[5]中国矿业学院.露天采矿手册（第一册总论地质岩力）[M].煤炭工业出版社，1986：317.

[6]宋大成.风险评价方法——MES法[J].中国职业安全卫生管理体系认证，2002（5）：2.