露天煤矿开采安全生产技术研究

2021-11-28马淑文

科技与创新 2021年2期

马淑文

（内蒙古平西白音华煤业有限公司，内蒙古锡林郭勒 026000）

当前中国工业化进程逐步推进，对能源的需求也在不断增长。煤矿开采事业为工业生产和人民生活提供了重要的支持，而煤矿开采的安全问题一直以来是煤炭企业面临的突出问题。很多煤矿对安全问题的管理仍停留在形式上，对实际开采运营管理中出现的安全隐患研究不够深入，防范不够到位，甚至急功近利，心存侥幸，削减安全管理资源，给煤矿开采带来极大安全隐患。露天煤矿开采必须坚持“以人为本”的理念，以安全生产为第一要务，不断完善露天煤矿安全管理工作。

1 露天煤矿开采存在的危险因素

露天煤矿开采存在的危险因素很多，其表现形式是不同的，但根源均在于有害物质或者能量失控。有害物质泄露，或者有害能量释放，以及部分人为误操作问题，都会引发露天煤矿安全事故。

1.1 坠落

露天煤矿经常发生的安全事故是高处坠落。工人在高空作业过程中安全防护措施失效导致坠落发生伤害事故。除了因触电而引发的坠落事故以外，高处坠落一般由以下原因导致：防护绳索在工人高空作业时发生损坏，鞋子防滑性能较差，高空作业不佩戴安全帽和防护绳索，高空管理出现失误，信号传递不清，照明较差，攀爬时出现疏忽等。

露天煤矿的边坡过于陡峭、土内水分过大、岩石风化或者因地震引发的塌方，也会造成工作人员伤亡。

1.2 机械伤

露天煤矿的机械设备在运转过程中与人体发生直接接触，很容易对人体引发夹、卷、绞、碾压、冲击等机械伤害。露天煤矿常用的运输机械、挖掘机械和装运机械等，体型较大，运转时危险性强，煤矿会设置相应的工作规程，如果规程不合理或者未按操作规程操作，机械设备的防护装置失效，机械被意外启动等情况发生，就容易对工人造成机械伤。

1.3 火灾

露天煤矿出现的火灾，一般会发生在贮矿区、仓库等位置。引发火灾的问题有以下几种：直接点燃，电线、电缆、保险丝等设备短路、漏电、超负荷运转等，油类备品运输不当，油类备品保管不当，设备油开关着火，开采中引发火灾，摩擦振动等。

1.4 爆破

爆破事故会对露天煤矿人员造成极大伤害，爆破事故也被称作放炮事故。露天煤矿的爆破事故包括拒爆、早爆和其他爆破事故。

导致爆破事故产生的原因主要有：未按安全操作规程进行爆破操作，器材不合格，方法不合格，工人无操作资格和操作能力，爆破后工人过早进入工作面出现窒息，安全距离设置不合理，雷管失效，炸药失效，爆破网失效等[1]。

1.5 触电

电流经过人体导致人体内离子倒流产生伤害就是触电伤。触电事故发生的原因主要有：安全防护措施不到位，防护服等劳保用品的绝缘性能不足；用电设备未设置完善的漏电保护装置；工作人员携带高导电物体或者超高的金属物体在矿区带电设备附近活动；工作人员在潮湿地带工作未做绝缘防护等。

1.6 起重伤

露天煤矿的起重设备在起重过程中引发了打击、挤压、坠落等问题，原因主要在于：工作人员违规在起重设备运行时在设备下方活动，起重机司机出现失误，设备失灵，过卷装置失灵等。

2 露天煤矿开采安全生产技术分析

2.1 做好分层开采工作

露天煤矿常常会发生塌方事故，带来巨大的人员伤亡和经济损失。采挖煤矿过程中，将原有的延时土地结构的应力平衡破坏，导致煤矿围岩应力分布不均或者重新分布。如果已经采空的位置，周围岩石难以承受地压，则可能发生塌方灾害。露天煤矿的采矿方式不合理、煤矿地质构造多变、煤矿监管不严等问题也容易造成露天煤矿地质灾害发生。开采露天煤矿应遵循分层开采模式，从上到下开采是基本原则。开采露天煤矿应根据不同的地质条件采用不同的作业方式。各种作业方式的技术要求、安全要求有着明确的规定。目前很多中小型露天煤矿的开采简单粗暴，急功近利，极为原始，不遵守分层开采规程。部分煤矿从高阶段开采，动辄数十米、上百米，开采高度超过相关规定，属于违规开采，导致露天煤矿存在严重的安全隐患，重大事故时有发生。对于露天煤矿，基本的分层开采原则应为煤矿最基础的规程，是整改露天煤矿安全开采的首要任务[2]。

2.2 完善运输系统

露天煤矿开采中用到的各类机械设备是比较容易造成安全事故的因素。如果这些设备的安全防护措施不到位或者设备存在缺陷以及人员操作问题，都容易引发机械伤害。特别是在煤矿运输设备中，如果设备维护不当或者操作原因导致翻车撞车，会对工作人员造成伤害。完善运输系统是保证露天煤矿安全开采的重要因素。合理的运输方案能够帮助煤矿获取较高经济效益。运输系统一旦确立，在开采过程中不易改变，必须在设计初期就将安全措施因素考虑进去。露天煤矿的地质条件、地形条件、预计采用的开采方式、煤矿规模、周边环境等各种因素，都对运输系统提出了要求。只有适应露天煤矿的实际情况，满足运输方便快捷、系统安全稳定、劳动保护到位等各方面条件，才能保证后续开采有备无患。在分层开采原则下，选择便于开采运输使用、路线最短、安全性最好的方案，落实运输方案，验证可操作性，提高整个系统的安全性。

2.3 完善废石排弃

开采露天煤矿时会产生大量废石，如果随意排弃，或者排弃场地设置不合理，就容易引发矿区泥石流。如果有人进入不合规的排弃场，也容易受到伤害。应不断完善露天煤矿的废石排弃，在安全整改中予以重视。煤矿建设中避免废石排弃对人们造成伤害，应该在排弃场设计选址时就考虑到。对排弃场发生泥石流的条件进行分析，避免此类条件起作用，使之不具备发生泥石流的条件。但是也要考虑到，一旦因为复杂因素发生泥石流，也要避免对露天煤矿其他区域带来的重大影响，不能危及工人安全。排弃场的选择要从矿山的地质条件、地形条件、水温条件、工程条件等各方面入手，规避不利因素，选择建造在条件适宜的区域。

2.4 确定生产因素

大量的露天煤矿开采经验以及研究表明，生产要素的确定是保证露天煤矿开采规范程度的基础，是安全生产的保证。生产要素包括开采台阶的位置、高度、角度、工作平台宽度、工作线长度等，通过生产要素可以确定开采工作面如何布置，这些信息都会影响到开采安全，应依据规范来确定。目前很多露天煤矿对生产要素的控制不够重视，随意开采，应该进行整改纠正，否则煤矿安全问题仍然严重。生产要素的确定不够科学合理，则容易在开采期间就引发塌方、泥石流等问题，带来严重的安全隐患，并且通过谨慎操作严守操作规程也无法避免发生此类安全问题，属于露天煤矿“先天性”问题。露天煤矿生产因素的确定也和边坡稳定度有关。开采完成后的边坡稳定性体现在开采期间内。开采期内剥离量搬运越少，则安全性越好。如果帮坡角的选择是比较陡峭的，开采完成后要将坡顶不稳定的岩石土壤等剥离，避免留下安全隐患[3]。

2.5 规模化开采

对近期发生安全事故的露天煤矿的安全状况进行分析发现，大部分安全事故发生在小型煤矿内。市场经济快速发展，大量小型煤矿存在，对推动经济发展的作用有限，反而因为经常发生安全事故且处置不当导致民众产生不满情绪，带来不安定因素。小型煤矿在技术、安全、资金、管理、设施上都存在各种问题，与大型煤矿相比，小型煤矿常存侥幸心理，而不进行实实在在的安全生产管理和整改。研究表明，小规模露天煤矿的安全问题最为严重，在工业时代不易生存发展，必定被规模化的、管理正规的大型企业所取代。在环境和资源条件允许的情况下，应该尽量关闭安全保障差、规模较小的露天煤矿。管理完善、规模较大的大型采矿企业可对小型矿山进行兼并或者联合，以正规的管理极大降低安全事故风险[4]。