【正文】 山安全生產(chǎn)的基本條件 (1)工作幫和非工作幫的邊坡角、臺階高度、平臺寬度及臺階坡面角應(yīng)符合安全規(guī)程廠要求，影響邊坡的滑體采取 了有效的措施。 (6)階段構(gòu)成的安全問題 由于露天礦階段構(gòu)成要素在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中選擇不當(dāng)，邊坡存在安全隱患和引發(fā)事故。 (4)露天礦山用電安全問題 露天礦使用的三相交流電、采場移動設(shè)備的高壓膠纜，各種接地保護(hù)失靈、各類電氣設(shè)備的安裝檢修都存在不安全因素。礦用汽車運(yùn)輸作業(yè)時(shí)的制動失靈、夜間照明不良、路況不好、行駛過程中翻斗自起等均可導(dǎo)致事故。電鏟作業(yè)時(shí)機(jī)械室內(nèi)、電鏟作 業(yè)范圍內(nèi)、電鏟向汽車裝載時(shí) 、以及電鏟作業(yè)臺階巖塊懸浮倒掛、盲炮等都存在不安全因素。爆破地震波、沖擊波、飛石可對人及建筑物產(chǎn)生危害，早爆和盲炮處理可引起大的安全事故。 露天礦的主要安全問題有以下幾方面。 六、露天礦山的主要安全問題 露天礦的安 全技術(shù)是用來研究露天開采過程中造成傷亡的不安全因素及其控制措施。 露天礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中常用的剝采比有平均剝采比、分層剝采比、生產(chǎn)剝采比、境界剝采比、經(jīng)濟(jì)合理剝采比等。其單位可用噸／噸、立方米／立方米 (或噸／立方米 )表示。為 了采出礦石，需要剝離一定數(shù)量的巖石。因此在礦山生產(chǎn)中必須有計(jì)劃的組織好各項(xiàng)礦山工程的進(jìn)行。否則露天礦的正常生產(chǎn)秩序必然遭到破壞，造成采剝失調(diào)，剝離欠量，掘溝落后，生產(chǎn)下降的被動局面。掘溝、剝離和采礦三者之間的關(guān)系是相互依存和相互制約的。每隔 2～ 3個(gè)臺階在四周的邊幫上設(shè)一清掃平臺，其寬度依所采用的清掃設(shè)備而定。 清掃平臺 (見圖 52中的 4)是用作阻截滑落的巖石，并用清掃設(shè)備進(jìn)行清掃。 運(yùn)輸平臺 (見圖 52中的 3)是作為工作臺階與出入溝之間的運(yùn)輸聯(lián)系的通路。 安全平臺 (見圖 52中的 2)是用作緩沖和阻截滑落的巖石，同時(shí)還用作減緩最終 幫坡角，以保證最終邊幫的穩(wěn)定性和下部水平的工作安全。上部最終境界線所在水平與下部最終境界線所在水平的垂直高度為露天礦場的最終深度。 最終幫坡面與地表的交接線為露天礦場的上部最終境界線 (見圖 52中的 A、 B點(diǎn) )。即臺階構(gòu)成要素中的上部平盤和下部平盤，它是作為安裝設(shè)備進(jìn)行穿孔爆破 、采裝和運(yùn)輸工作的場地。工作幫坡面與水平的夾角叫做工作幫坡角 (見圖 52中的 ψ )。最終邊幫坡面與水平面的夾角叫做最終幫坡角或最終坡面角 (見圖 52中的 β、γ)。 通過非工作幫最上一個(gè)臺階的坡頂線和最下一個(gè)臺階的坡底線所作的假想斜面，叫做露天礦場的非工作幫 坡面或最終幫坡面 (見圖 52中的 AG、 BH)。 圖 52 露天礦采場構(gòu)成要素示意圖 1—— 工作耳盤； 2—— 安全平臺； 3—— 運(yùn)輸平臺； 4—— 清掃平臺； β、 γ—— 最終幫坡角； ψ —— 工作幫坡角 正在進(jìn)行開采和將要進(jìn)行開采的臺階所組成的邊幫叫露天礦場的工作幫 (見圖 52中的DF)。由結(jié)束開采工作的臺階平臺、坡面和出入溝組成的露天采場的四周表面稱為露天礦場的非工作幫或最終 邊幫 (見圖 52中的 AC、 BF)。臺階的命名，通常是用開采該臺階的下部平盤 (即裝運(yùn)設(shè)備站平盤 )的標(biāo)高表示，故常把臺階叫某水平。 臺階上部平臺與下部平臺間的垂線高度叫臺階高度 (見圖 51中的 h)。 臺階上部平臺與坡面的交線叫坡頂線 (見圖 51中的 4)。 圖 51 臺階構(gòu)成要素示意圖 1—— 臺階上部平盤； 2—— 臺階下部平盤； 3—— 臺階坡面； 4—— 臺階坡頂線； 5—— 臺階坡底線； a—— 臺階坡面角； h—— 臺階高度 臺階朝向采空區(qū)一側(cè)的傾斜面叫臺階坡面。臺階是露天采礦場的基本構(gòu)成要素之一，是進(jìn)行獨(dú)立剝離和采礦作業(yè)的單元體。露天開采所形成的采坑、臺階和露天溝道的總和稱為采礦場。它們是以露天開采境界封閉圈劃分的。 我國今后露天開采技術(shù)的發(fā)展方向是開采規(guī)模大型化、工藝設(shè)備大型化、工藝連續(xù)化和半連續(xù)化、開拓方式多樣化和強(qiáng)化開采，并且擴(kuò)大電子計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程等學(xué)科在露天礦設(shè)計(jì)、規(guī)劃和生產(chǎn)中的應(yīng)用．便于選擇最優(yōu)方案，并使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。汽車運(yùn)輸一般使用載重 20～ 40噸級的自卸汽車。目前少數(shù)大型露天礦采用6m3和 ，全年效率可達(dá) 400萬噸左右。 我國大、中、小型露天礦一般采用 1～ 4． 6m3挖掘機(jī)進(jìn)行采裝。在露天礦基建剝離時(shí)，成功地進(jìn)行了萬噸級大爆破和數(shù)十次百噸級和千噸級的大爆破，掌握了在各種復(fù)雜條件下進(jìn)行松動爆破、拋擲爆破及定向爆 破的技術(shù)。近年來，我國露天礦在爆破技術(shù)和新型炸藥研制方面取得較大進(jìn)展。在礦巖硬度比較大的露天礦，有用牙輪鉆更新現(xiàn)有潛孔鉆的趨勢。 穿孔是堅(jiān)硬礦巖露天礦的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。 露天礦開拓的核心問題是運(yùn)輸方式。 二、露天開采技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 我國現(xiàn)有生產(chǎn)露天礦采用的開采程序都比較單一，主要采用緩工作幫、全境界開采方式。 (3)對礦床的埋葬條件要求嚴(yán)格。 (2)受氣候因素影響大。一般大型露天礦單位礦石基建投資比地下礦要低 1～ 3倍。 (6)建設(shè)速度快，單位礦石基建投資較低。露天開采的成本一般比地下開采 的成本低 50％～ 75％，因而有利于大規(guī)模開采低品位礦石。露天開采因?yàn)樽鳂I(yè)條件好，機(jī)械化程度高，所以勞動生產(chǎn)率比地下開采低品位礦石的勞動生產(chǎn)率高。一般礦石損失率為 3％～ 5％，貧化率為 5％～ 8％。例如，目前世界上最大的露天鐵礦年產(chǎn)量已超過 6000萬噸。近年來，國外露天開采的比例也在增加，如在美國，鐵礦 石露天開采占 90％，有色金屬礦露天開采占88％。有色金屬礦山露天開采的約占 50％。金屬非金屬露天礦山是指開采金屬礦山、放射性礦石以及作為化工原料、飾面建筑材料、建筑材料、輔助原料、耐火材料及其他非金屬礦物 (煤炭除外 )的露天礦山。第五章 露天礦山開采安全技術(shù) 礦床開采分為露天開采、地下開采和海洋開采。根據(jù)露天開采所使用的采掘工具和采運(yùn)設(shè)備的不同，又分為機(jī)械開采、人工開采、水力開采和挖掘船開采。 目前，我國生產(chǎn)鐵礦石近 ，其中約 75％是用露天開采的。而冶金輔助原料礦山和建筑材料礦山全部采用露天開采。 第一節(jié) 露天開采概述 一、露天開采的特點(diǎn) 露天開采與地下開采相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)受開采空間限制小，可采用大型機(jī)械設(shè)備，有利于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，大大提高了開采強(qiáng)度和礦石產(chǎn)量。 (2)資源回收率高。 (3)勞動生產(chǎn)率高。 (4)生產(chǎn)成本低。 (5)開采條件好，作業(yè)場所比較安全。我國大中型露天礦基建一般 3～ 4年，而大型的地下礦基建時(shí)間要 7—10年。 露天開采的主要缺點(diǎn)有： (1)占用土地多，地表被破壞，環(huán)境受到污染。如嚴(yán)寒、冰雪、酷熱和暴雨等對露天開采有一定影響。在埋葬較深的礦床，露天開采范圍受到限制。鐵礦和煤礦絕大多數(shù)采用工作線呈平行走向分布，垂直走向推進(jìn)的縱向開采方式，少數(shù)露天鐵礦采用工作線沿走向推進(jìn)橫向開采方式；有色礦山采用部分縱向開采，部分橫向開采方式；少數(shù)金屬露天礦采用分期開采和分區(qū)開采。目前采用的開拓方法主要有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、鐵路與公路聯(lián)合運(yùn)輸、平硐溜井、汽車箕斗聯(lián)合運(yùn)輸、汽車破碎機(jī)帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)取? 目前我國金屬礦山主要采用孔徑250mm的牙輪鉆和孔徑 200mm的潛孔鉆，部分礦山使用孔徑 310mm的牙輪鉆和孔徑250mm的潛孔鉆。 在我國露天開采的鐵礦石、有色金屬礦石和冶金輔助原料礦石的發(fā)展較快，化工及建材系統(tǒng)多數(shù)屬中小型露天礦。在爆破技術(shù)方面推廣應(yīng)用大區(qū)微差爆破、壓碴爆破、減震爆破和光面爆破。在炸藥加工方面，成功研制出了多種銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、乳化炸藥和防水漿狀炸藥。這種挖掘機(jī)對大型露天礦來說，規(guī)格小，效率低，全年效率一般為 100～ 120萬噸。 露天礦鐵路運(yùn)輸采用重 80噸、 100噸和 150噸的電機(jī)車和載重 60噸的翻斗車。少數(shù)礦山使用了 100噸級的電動輪汽車，個(gè)別礦山還引進(jìn)了 170噸的載重汽車。 三、露天礦臺階構(gòu)成要素 根據(jù)礦床埋藏的地形條件．露天礦分為山坡露天礦和凹陷露天礦。封閉圈以上為山坡露天礦，封閉圈以下為凹陷露天礦。 露天開采時(shí)，通常是把礦巖劃分成一定厚度的水平分層，自上而下逐層開采，并 保持一定的超前關(guān)系，在開采過程中各工作水平在空間上構(gòu)成了階梯狀，每個(gè)階梯就是一個(gè)臺階或稱為階段。臺階構(gòu)成要素如圖 51所示。它與水平面的夾角叫臺階坡面角 (見圖 51中的 3和 a)。 臺階下 部平臺與坡面的交線叫坡底線 (見圖 51中的 5)。 開采時(shí)，將工作臺階劃分成若干個(gè)條帶逐條順序開采，每一個(gè)條帶叫做采掘帶各臺 階上部平盤和下部平盤是相對的，一個(gè)臺階的上部平盤同時(shí)又是其上一個(gè)臺階的下部平盤。 四、露天礦采場構(gòu)成要素 露天礦采場構(gòu)成要素如圖 52所示。 位于礦體下盤一側(cè)的邊幫叫做底幫，位于礦體上盤一側(cè)的邊幫叫做頂幫，位于礦體走向 兩端 的邊幫叫做端幫。工作幫的位置是不固定的，它隨開采工作的進(jìn)行而不斷改變。該幫坡面是代表露天礦場邊幫的最終位置，在分析研究問題時(shí)，用它代替邊幫的實(shí)際折線可使問題簡化 并保證足夠的 精 確性。 通過工作幫最上一個(gè)臺階坡底線與最下一個(gè)臺階的坡底線所作的假想斜面，叫做工作幫坡面 (圖 5—2中的 DF)。 工作幫的水平部分叫做工作平盤 (見圖 52中的 1)。 最終幫坡角和工作幫坡角在露天礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中有十分重要的意義，其大小直接影響露天開采境界和露天礦的生產(chǎn)能力。 最終幫坡面與露天礦場底平面的交線為下部最終境界線 (見圖 52中的 G、 H點(diǎn) )。 非工作幫上的平臺，按其用途不同可分為安全平臺、運(yùn)輸平臺和清掃平臺。寬度一般為臺階高度的 1／ 3。它設(shè)在與出入溝同側(cè)的非工作幫和幫溝上，其寬度由所采用的運(yùn)輸方式和線路數(shù)目決定。它又起安全平臺的作用。 在凹陷露天礦，由上而下進(jìn)行掘溝、剝離和采礦工作 .從上部工作水平依次的推進(jìn)到境界，下部水平依次地開拓和準(zhǔn)備出 來，舊的工作水平依次不斷結(jié)束，新的水平陸續(xù)投產(chǎn)，這是露天礦在整個(gè)開采期間的客觀規(guī)律。為了保證露天礦正常持續(xù)生產(chǎn)，它們在時(shí)間和空間上必須保持一定的超前關(guān)系，必須遵循 “采剝并舉、剝離先行 ”的方針組織生產(chǎn)。這在一些露天礦中有著深刻的教訓(xùn)。 五、露天礦山剝采比 露天開采與地下開采相比，重要特點(diǎn)之一是要進(jìn)行大量的剝離。剝離的巖石量與采出礦石量之比，即每采一噸礦石所需剝離的巖石量叫做剝采比。剝采比在露天開采設(shè)計(jì)、采掘計(jì)劃編制以及指導(dǎo)日常礦山采剝生產(chǎn)中是一個(gè)重要的參數(shù)。 在露天礦開采設(shè)計(jì)中，通常采用境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則來確定露天礦合理開采的深度 (平均剝采比也不應(yīng)大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比 )。在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中的開拓、采礦、機(jī)械設(shè)備和各種工藝流程的同時(shí)，就要采取確保安全生產(chǎn)的各項(xiàng)措施。 (1)爆破作業(yè)安全問題 爆破作業(yè)中有較多的不安全因素，包括爆破準(zhǔn)備、藥包加工、裝藥、起爆、爆后檢查等。 (2)機(jī)械運(yùn)行的安全問題 在穿孔機(jī)、潛孔鉆、牙輪鉆行走作業(yè)時(shí)，由于露天作業(yè)條件惡劣可引發(fā)各種安全事故。 (3)交通運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴} 露天礦鐵路運(yùn)輸中撞車、脫軌、道口肇事、線路彎曲、下沉 、行使過程的制動、調(diào)車時(shí)的摘掛車可引發(fā)事故。露天礦帶式運(yùn)輸作業(yè)中， 由于保護(hù)罩安裝不當(dāng)，人員靠近膠帶行走引起傷人等。 (5)邊坡穩(wěn)定及防排水的安全問題 露天礦邊坡的滾石、塌方、滑坡等事故對礦山土產(chǎn)及機(jī)械設(shè)備、人身安全危害極大，凹陷露天礦由于暴雨等災(zāi)害性氣候可引起采場淹沒。因此，露天礦階段高度、工作階段坡面角、非工作階段的最終坡面角和最小工作平臺寬度等應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)的要求執(zhí)行。 (2)采礦方法和開采順序合理，并符合安全規(guī)程的要求。 (4)爆破安全距離符合爆破安全規(guī)程的要求，采場避炮設(shè)施安全可靠。 (6)供電、照明、通訊系統(tǒng)及避雷裝置安全可靠。 (8)尾礦和排土場的設(shè)置符合安全規(guī)程的要求。 (10)對開 采中產(chǎn)生的噪聲、振動、有毒有害物質(zhì)等有預(yù)防安全措施。 (12)安全生產(chǎn)規(guī)章制度健全，按要求設(shè)置安全管理機(jī)構(gòu)，配置安全管理人員，對特種作業(yè)人員按規(guī)定進(jìn)行教育、培訓(xùn)與考核。 露天礦床開拓與運(yùn)輸方式有密切的關(guān)系。 露天礦開拓運(yùn)輸方式可分為公路運(yùn)輸開拓、鐵路運(yùn)輸開拓、公路 鐵路聯(lián)合運(yùn)輸開拓、公路 (或窄軌鐵路 )斜坡提升聯(lián)合運(yùn)輸開拓、公路 (或窄軌鐵路 )平硐溜井聯(lián)合運(yùn)輸開拓、公路 破碎站 膠帶機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸開拓、自溜 斜坡卷揚(yáng)提升運(yùn)輸開拓七種。但燃油和輪胎消耗量大，設(shè) 備利用率低，運(yùn)輸成本高，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距短；汽車排出的廢氣污染環(huán)境 (比鐵路運(yùn)輸 )較嚴(yán)重。不適用泥質(zhì)、多水和全松散沙層的露天礦，也不適于多雨或水文地質(zhì)條件復(fù)雜，而且疏干效果不好，含泥量高的露天礦。 適用條件：準(zhǔn)軌鐵路適用于地形和礦體產(chǎn)狀簡單的大型露天礦；窄軌鐵路適用于地形簡單，比高較小的中、小型露天礦。 適用條件：走向長、寬度和垂深均較大的深凹露天礦。其上部及深部用公路運(yùn)輸，中部用鐵路運(yùn)輸。 4．公路 (或窄軌鐵路 )斜坡提升聯(lián)合運(yùn)輸開拓 其主要特點(diǎn)：用斜坡礦車組時(shí)，設(shè)備簡單；修筑斜坡道工程量少，基建時(shí)間短，易投資；缺點(diǎn)是人工摘掛鉤，勞動強(qiáng)度大，不安全，勞動生產(chǎn)率低。 適用條件：用斜坡礦車組時(shí)，地形比高在 100m左右的 中、小型露天礦，其提 升量為單端提升 15萬噸／ a，雙端提升 ≤30萬噸／ a；斜坡道傾角在 7176。 范圍內(nèi)。 以下；山坡露天礦不能用平硐溜井運(yùn)輸時(shí)才采用。 適用條件：比高較大的高山型礦床，一般要求比高大于 120m，地形坡度小于 30176。 6．公路 破碎站 膠帶機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸開拓 其主要特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大；能克服較大的地形高差；礦巖