露天矿山(采石场资料文档

小型露天采石场主要负责人、 安全管理人员 安全培训讲义
露天矿山开采安全技术
第一节 露天矿山开采概述
一、露天采矿场形成要素： 台阶：露天开采时通常是把矿岩划
分成若干水平分层，自上而下逐层开采。 在开采中各分层保持一定的超前关系，在 空间上形成阶梯状，这个阶梯称为台阶。
1、分台阶开采 2、分层开采
5）严格控制靠帮爆破，实施可靠的爆破
工艺，控制生产作业爆破段的最大一段装药量，
尽量减少爆破震动对边坡的影响；边坡上浮石
要及时清理，避免造成滚石伤人； 6）矿山进入初中期开采后，应对边坡的
稳定性进行专项研究，选择安全合理的边坡角，
爆破的主要危害是：
1）爆破地震波 2）爆破冲击波 3）爆破飞石
7）相邻矿山间、本矿相邻采区未制 定统一爆破协议、定时爆破，有可能发 生意外爆破、采场滚石伤人等危害。
8）采场最终靠帮爆破作业，未采取 控制爆破技术，装药过多，易造成边坡 失稳而滑坡危害。
安全管理要求和措施：
1）国家安监总局39号令明确规定： ①小型露天采石场应当采用中深孔爆破， ②相邻的采石场开采范围之间最小距离应当 大于300米。对可能危及对方生产安全的，双方 应当签订安全生产管理协议。
二、露天采矿场的构成要素
AB:露天采场上部最终境界线。 GH:露天采场下部最终境界线。 AC、BF：露天矿最终边帮。
采石场开采的几个概念详解图
3、边邦（顶邦、底邦）、工作邦
采场装运和凿岩工艺要求
三、露天矿山开采的特点：
露天开采与地下开采相比 有6个方面的优点和3个方面 的缺点
优点：
(1)受开采空间限制小，可采用大型机械设备，有利于实现自动 化生产，从而可大大提高开采强度和矿石产量。
2、实施中深孔爆破时，高度最多不得超过挖掘机举高 的1.5倍（根据岩层硬度系数定）。台阶高度与岩体 稳定性和采掘设备能力密切相关。
3、运输平台宽度，根据设备定，终了平台一般为3m, 清扫平台一般为6m.
2、分层开采结构
覆盖层剥离
b
a
a--凿岩平台宽度；
b--剥离超前宽度；
4
1 h h--分层高度；
③不按作业规程操作，违章作业，形成大的 伞檐，易发生塌方事故。
④由于非工作帮较长时间闲置又疏于管理，故 可能出现截水沟泾流渗漏、潜流的长期影响造成边 坡失稳。同时边坡风化时间较长也是非工作帮失稳 的危险源之一。
⑤矿山开采中后期时，如采场靠帮未按设计留 安全平台和清扫平台，或边坡角未按设计的角度留 设，或接近靠帮边坡实施爆破时，未采取控制爆破 技术，爆破参数选取不合理，或边坡管理不当等， 均有发生大面积滑坡的危害
得超过质量标准规定； （3）岩石上应有明显的炮震裂缝。
光面爆破施工效果图
钻眼的要求：
要达到钻眼的“平、直、齐、准”： （1）所有周边眼应彼此平行。 （2）各炮眼均应垂直于工作面。 （3）如果工作面不齐，应按实际情况调整炮
眼深度及装药量，力求所有炮眼底落在同一个横 断面上。
（4）开眼位置要准确，偏差值不大于30 mm。
破采用非电导爆管起爆网路，可用孔内非电导爆管微 差、孔外用非电雷管接力延时。
②如果单靠减小单段炮数还不能够保证爆破振动 安全，应采用预裂爆破方法，在最后排与未爆区之间 形成一条裂缝，即可有效阻隔40%的振动波能量向外 传播。
4）爆破前未进行爆破设计，或未根据本矿的 实际情况（裂隙、溶洞、岩性硬度），选用不合适 的爆破参数而引起的爆破事故。
5）因不了解天气情况，而在黄昏、雷雨或大 雾等不利于爆破的天气里进行爆破作业而引起爆破 事故。
6）采场内未设避炮设施（避炮硐室、或金属棚， 39号令要求设置在警戒线以外），易造成爆破飞石伤人。
第二节、露天矿山开采方法与采矿工艺
一、露天矿山的开拓方式
露天矿开拓运输方式可分为7种： 1、公路运输开拓 2、铁路运输开拓 3、公路——铁路联合运输开拓 4、公路(或窄轨铁路)——斜坡提升联合运输开拓 5、公路(或窄轨铁路)——平硐溜井联合运输开拓 6、公路——破碎站——胶带机联合运输开拓 7、自溜——斜坡卷扬提升运输开拓
装药结构
连续装药 间隔装药 耦合装药 不耦合装药 正向起爆装药 反向起爆装药 炮孔的填塞
不耦合装药的不耦合系数
Kd

db dc
db
dc
式中， db为炮孔直径； dc为装药直径。
实践证明：K=1.5~4时，光面爆破效果最好；多 用 K=1.5~2.0。
光面爆破质量标准 （1）周边眼半眼痕率不小于50％； （2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不
(2)资源回收率高 (3)劳动生产率高 (4)生产成本低 (5)开采条件好，作业比较安全。 (6)建设速度快，单位矿石基建投资较低 缺点：
(1)占用土地多，地表受到破坏，污染环境。 (2)受气候影响大。 (3)对矿床的埋藏条件要求严
四、露天开采矿山安全生产 的基本要求
总共有十二条
(1)工作帮和非工作帮的边坡角、台阶高度、平台宽度及台阶坡面角应 符合安全规程的要求，影响边坡的滑体采取了有效的措施。
4）管理因素： ①边坡管理工作不到位，没有专人负责边邦管 理。（检查时间？ ） ②超挖坡脚。 ③挖掘机械在悬浮岩块下，或在未被发现的塌 陷壁下，有被推倒、埋压而发生人员伤亡和设备被 毁事故的可能。
安全管理要求和措施：
1）矿山应有具有资质的设计单位设计的开 采设计和附图。坡面角严格按照《规程》和 《设计》执行；
二、采石场主要危害与防治措施
依据采石场穿孔、爆破、铲装、运输、破碎工艺 流程，我们分析其各生产环节可能出现的危害，并提 出有效的安全管理要求和措施。
主要危害有：坍塌（塌方）和滑坡、爆破危害 、 机械伤害、车辆伤害、物体打击和高处坠落。
1、坍塌（塌方）和滑坡 露天矿边坡的危害主要是边坡的塌方和滑坡，
小型露天采石场开采开拓方案：
1、汽车-公路运输开拓； 2、挖掘机-上山公路开拓； 3、汽车-挖掘机-上山公路联合开拓；
各类安全警示、提示标志
禁止通行
禁止驶入
必须戴矿工帽
注意安全
当心滚石、塌方滑坡
路面不平
陡坡
7、采石开采生产工艺流程：
矿石运输、破碎 运出外销 穿孔 爆破 铲装
少量岩土运输 运出
全可靠。
(8)尾矿和排土场的设置符合安全规程的要求。 (9)按规定建立矿山救护组织，配备救护器材，制定了事故应急救援预
案。
(10)对开采中产生的噪声、振动、有毒有害物质等有预防措施。 (11)．水文、地质及有关图纸等技术资料齐全。 (12)安全生产规章制度健全，按要求设置安全管理机构，配置安全管理
人员，对特种作业人员按规定进行教育培训与考核。
2）根据矿体地质条件选择合理的开采顺序 和推进方向。
3）加强矿区（采场）水害治理：各平台留设 3～5‰流水坡度便于自然排水、地表构筑排水沟 （国家安监总局39号令明确规定：对开采境界上 方汇水影响安全的，应当设置截水沟）、矿体含 水疏放、人工加固边坡（锚固、喷浆、设置防滑 桩和挡土墙、注浆）。
4）对采场边坡要安排专职人员进行定期观测、 清理，并建立观测处理台帐；
④矿区内边坡基岩地层局部泥质胶结， 强度相对较低，降雨入渗会软化岩土体，降 低岩土体强度；
⑤降雨增加边坡岩土体重和下滑力，对 边坡稳定极为不利。
3）开采技术因素： ①台阶高度、台阶坡面角超过《金属非 金属矿安全规程》和《设计》的规定。
②开采作业面推进方向不合理如沿岩层倾向 布置（顺层），且岩层倾角小于台阶边坡角，而 未采取相应的安全措施，开采作业时其边坡容易 沿岩石倾向位移下滑，造成边坡事故。
②实施中深孔爆破时，分层高度不得超过20 米。分层高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相 关，限制分层高度是基于开采安全和效率两方面考 虑。
③分层凿岩平台宽度不得小于4米。分层平 台宽度过窄，凿岩作业场地面积不足，作业过程 中易发生坠落事故。当然，分层平台也不宜过宽， 否则爆碴不能全部直接抛掷到装岩平台，需要在 分层平台转运，这样会增加生产成本，降低作业 效率，也就失去了分层开采的意义。
3）爆破作业要由具有相应资格的爆破 作业人员进行，设置爆破警戒范围，实行定 时爆破制度。爆破前采场所有人员撤离到爆 破警界线外，设备撤离到安全地点并采取防 护措施。在通往爆破地点的路口设置警示牌。
4）采取控制爆破技术，严格控制爆破方向， 减少爆破飞石距离。
5）爆破警戒线范围之内的民房，应将民房 搬迁或租赁下来。开采时应采用减量装药，松动 爆破技术，且爆破体上加覆盖的方法，来确保爆 破作业时的人身及建筑物的安全。
H--开采高度；
H
2
α --最终边坡角；
1、2、3、4--开采顺序。
3
爆堆
分层开采的特点：
①自上而下分层顺序开采，是在不分台 阶开采的情况下，目前能够保证开采安全的唯 一可行的开采方式。由于该开采方式不分台阶， 可以省去上山公路的修筑，节省大量的投资， 适合小型露天采石场规模小、采掘设备简单、 赢利能力弱的特点。同时由于该开采方式设有 分层凿岩平台，与在坡面上凿岩相比，可保证 凿岩作业安全。
其次是边坡表面上孤石的崩落以及边坡滚石。滑 坡、崩落、滚石为边坡的主要危害。 造成的原因有以下几个方面：
1)地质构造因素：断层、裂隙及层理、岩溶 的发育破坏了岩体的完整性，对未来露采边坡构 成不利的影响
2)水文地质因素： ①地下水对边坡岩体具有弱化岩体强度的作用。 ②同时过高的地下水位对边坡表层岩体产生的 浮托力过大，使得边坡体内有效应力过小，这些都 不利于边坡的稳定。 ③地表水对边坡的冲刷，增加边坡荷重，对边 坡稳定不利。
②第二次信号（即起爆信号）发出后，在确认 人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件 时，总负责人方准发出引爆指令，施爆员根据指 令进行引爆。
③第三次信号（即解除警戒信号），响炮后 爆破警戒岗哨应坚守岗位，不准任何人进入危险 区，经指定的检查人员检查确认安全后方准发出。