矿山安全生产风险评估与防控策略研究
王冰
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摘要: 在采矿工程领域,矿山安全生产关乎从业者生命健康、企业可持续发展以及社会稳定大局。本文深入剖析矿山开采过程中面临的地质灾害、机电设备故障、通风与瓦斯管理不善、人员违规操作等诸多风险因素;详细阐述从风险识别、风险评估方法选用到针对性防控策略制定的全过程;旨在为采矿工程从业者提供深度技术指引,助力构建科学、严谨、高效的矿山安全生产保障体系,推动矿业安全生产迈向新高度。
一、引言
随着矿业开采深度、广度不断拓展,矿山生产环境日益复杂,安全生产面临严峻挑战。各类事故隐患犹如潜伏暗处的 “定时炸弹”,稍有不慎便可能引发灾难,造成人员伤亡、财产损失以及生态破坏。开展矿山安全生产风险评估与防控策略研究,恰似为矿山安全生产铸就坚固盾牌,提前识别风险、精准施策防控,对保障矿业稳健发展、守护矿工生命安全意义非凡,是采矿工程领域当下及未来的核心攻坚方向。
二、矿山安全生产风险因素剖析
(一)地质灾害风险
1.岩爆
深部矿山受高地应力作用,岩石积聚大量弹性应变能,当应力超过岩石强度极限,瞬间爆发岩爆。其破坏力惊人,可摧毁巷道支护、抛出岩块,严重威胁人员与设备安全,如在硬岩金属矿开采中,岩爆常导致开采中断,救援困难。
2.顶板垮落
矿体开采后,顶板失去支撑,若支护不及时或强度不够,顶板岩石受自重与围岩应力作用垮落。大面积顶板垮落引发的冲击地压,不仅掩埋巷道,还可能诱发瓦斯爆炸等次生灾害,是煤矿开采常见重大安全隐患。
3.滑坡与泥石流
露天矿山开采改变山体地形地貌,破坏岩土体稳定性。在降雨、地震等因素诱发下,易发生滑坡、泥石流,掩埋采场、运输道路,危及作业人员生命,阻碍矿山正常生产。
(二)机电设备故障风险
1.设备老化与磨损
矿山机电设备长期高负荷运转,零部件磨损加剧,老化速度加快。如提升机钢丝绳磨损超限,易发生断绳事故,造成罐笼坠落;通风机叶片磨损,影响通风效率,引发瓦斯积聚风险。
2.电气故障
井下电气设备受潮湿、粉尘、电磁干扰等环境因素影响,绝缘性能下降,短路、漏电故障频发。一旦电气火花与瓦斯积聚相遇,极易引发瓦斯爆炸,后果不堪设想。
(三)通风与瓦斯管理风险
1.瓦斯积聚
煤矿开采过程中,煤层瓦斯持续涌出,若通风系统不完善,风量不足或风流短路,瓦斯无法及时稀释排出,积聚在巷道、采空区等封闭空间,遇火源瞬间爆炸,摧毁巷道与设备,造成惨重伤亡。
2.通风不畅
通风设施损坏、风道堵塞、通风阻力过大等问题,导致井下通风不畅,空气质量恶化,有害气体浓度升高,矿工易患尘肺病、中毒等职业病,同时影响设备散热,降低设备使用寿命。
(四)人员违规操作风险
1.安全意识淡薄
部分矿工未经过严格安全培训,对安全生产规章制度漠视,心存侥幸,如违规带电作业、拆除安全防护装置,人为制造安全隐患,是矿山事故高发诱因。
2.操作技能不足
新入职员工经验欠缺,对复杂机电设备操作不熟练,应急处理能力差。在设备突发故障时,不能正确应对,导致事故扩大,如采煤机司机误操作引发刮板输送机卡链,进一步引发停机事故。
三、矿山安全生产风险评估方法详述
(一)定性评估方法
1.安全检查表法
依据矿山安全生产法规、标准与经验,编制涵盖地质、机电、通风、人员等各环节安全检查项目清单。检查人员对照清单逐项检查,标记符合、不符合情况,直观发现安全隐患,常用于日常安全巡查,快速排查一般性问题。
2.专家评议法
组织采矿、地质、机电、通风等领域专家,依据现场勘查、资料分析,对矿山重大风险进行主观判断,评定风险等级,确定防控重点。专家经验丰富,能综合考虑复杂因素,但主观性较强,适用于复杂疑难风险评估。
(二)定量评估方法
1.概率风险评估法
收集矿山历史事故数据,分析事故类型、频率、后果严重程度,运用概率统计模型计算风险发生概率与预期损失。如通过 Poisson 分布拟合瓦斯爆炸事故频率,结合事故损失评估模型,量化瓦斯爆炸风险,为风险决策提供精准数据支持,常用于高风险环节评估。
2.层次分析法(AHP)
将矿山安全生产系统分解为多层次指标,构建判断矩阵,通过专家打分确定各指标相对重要性权重。再结合风险因素实际情况打分,综合计算风险综合评价值,明确各风险优先级,合理分配防控资源,适用于多因素复杂系统风险评估。
四、矿山安全生产风险防控策略制定
(一)地质灾害防控
1.超前地质探测
采用地质雷达、瞬变电磁法、钻探等技术手段,提前探明矿体赋存形态、地质构造、地应力分布,为开采设计与灾害防治提供精准依据。如在深部煤矿开采前,通过钻探获取岩芯,分析岩石力学性质,预测岩爆风险,提前采取卸压措施。
2.支护优化
根据地质条件与开采工艺,选用合理支护方式与参数。深部巷道采用高强度锚杆、锚索联合支护,配合让压构件,允许围岩适度变形释放能量;软岩巷道采用锚喷网联合支护,增强围岩自稳能力,有效控制顶板垮落风险。
(二)机电设备故障防控
1.设备维护保养
建立完善设备维护保养制度,定期巡检、保养、更换易损件。提升机每日检查钢丝绳磨损、制动闸瓦间隙;通风机每月清洁叶片、检查电机轴承,确保设备正常运行,延长使用寿命。
2.电气安全管理
加强井下电气设备防爆、防潮、防尘管理,定期检测绝缘性能;优化供电系统,采用漏电保护、过流保护等多重继电保护装置,防止电气故障引发瓦斯爆炸,保障电气系统安全可靠。
(三)通风与瓦斯管理防控
1.通风系统优化
依据矿井开采布局、瓦斯涌出量,科学计算风量需求,合理设计通风网络,确保通风系统稳定、高效。定期清理风道杂物、修复通风设施,降低通风阻力,保证井下空气流通顺畅。
2.瓦斯监测与治理
安装高精度瓦斯传感器,实时监测瓦斯浓度,实现超限自动报警、断电;采用瓦斯抽采技术,提前抽出煤层瓦斯,降低开采过程中瓦斯涌出量,从源头上防控瓦斯爆炸风险。
(四)人员违规操作防控
1.安全培训教育
强化新入职员工三级安全教育,定期组织全员安全培训,通过案例分析、模拟演练等形式,提升矿工安全意识与操作技能;开展安全知识竞赛、技能比武等活动,营造良好安全文化氛围,激发员工主动遵章守纪。
2.监督考核机制
建立严格安全监督检查队伍,加大井下巡查频次,对违规操作行为现场制止、处罚;将安全绩效与员工薪酬、晋升挂钩,强化考核激励,促使员工自觉规范操作行为。
五、结论
矿山安全生产风险评估与防控策略研究是矿业稳健发展的基石。攻克数据、执行、监管难题,精细打磨各环节技术细节,有望构建科学精准、执行有力、监管严格的矿山安全生产保障体系,为矿业可持续发展注入磅礴动力,开启矿山安全生产新篇章。
参考文献
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