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Frontier Technology Education Workshop

非金属露天矿山核心开采流程和安全管理的探究

作者

张春阳

费县开泰矿业有限公司 山东临沂 273400

一、引言

在我国矿产资源体系中,非金属矿产扮演着不可或缺的角色,目前已探明的非金属矿种多达 91 种,它们在建材、化工、冶金、机械、电子等多个领域发挥着基础性作用,为国民经济的发展提供了重要的物质支撑。

然而,在非金属矿采选业繁荣发展的背后,安全形势却不容乐观。长期以来,非金属矿采选业事故量始终占据金属非金属矿山事故总量的 50% ,这一比例凸显了该行业潜在的巨大安全风险。尤其是在非金属露天矿山的建设期,施工环境复杂、作业条件艰苦,高风险事故频发,物体撞击、山体坍塌以及高空坠物等事故类型尤为突出。这些事故不仅严重威胁着矿工的生命安全,还可能造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响,极大地制约了行业的健康可持续发展。

因此,从保障矿工生命安全、促进行业良性发展的角度出发,深入研究非金属露天矿山的核心开采流程,加强其安全管理工作,具有极为重要的现实意义。只有精准把控开采流程的每个环节,构建科学有效的安全管理体系,才能降低事故发生概率,实现非金属露天矿山的安全、高效、绿色开采。

二、非金属露天矿山核心开采流程

(一)穿孔爆破

穿孔爆破作业中,涉及高危爆炸物操作,存在多维度安全风险。炸药选用根据岩层特性和爆破要求,常用的有乳化炸药、铵油炸药等。爆破网络采用非电毫秒微差爆破网络,通过精确控制各炮孔的起爆时间间隔,减少爆破震动和飞石危害。严格遵循《爆破安全规程》(GB 6722),规范操作流程。在爆破前,设置警戒区域,疏散无关人员,采用无人机巡查和人工警戒相结合的方式,确保警戒范围无遗漏;爆破后,严格执行通风排烟、危石检查等安全确认程序,待确认安全后,方可进入作业面。

(二)采装

通过机械化设备开展采矿装载作业,采掘设备从岩体中剥离非金属矿石并装入运输容器。常用的采掘设备有液压挖掘机、电铲等,液压挖掘机灵活性高,适用于中小型矿山和复杂地形作业,斗容一般在 1-5m3 ;电铲挖掘力大,效率高,常用于大型矿山,斗容可达 8-20m3 。在作业过程中,操作人员需根据矿石硬度、块度大小等因素,合理调整设备的挖掘参数,如挖掘角度、提升速度等,以提高采掘效率和降低设备磨损。

(三)运输

物料运输环节采用分类管理,剥离物通过运输系统运往排土场,目标矿石则运送至加工厂区。其中自卸卡车运输方式具有灵活性强的特点,适用于短距离、分散运输。常用的自卸卡车载重量在 20-200 吨不等,在矿山道路设计上,需保证道路坡度、转弯半径等符合安全标准,道路表面采用碎石或混凝土硬化,提高车辆行驶的安全性和稳定性。同时,为提高运输效率,采用 GPS 车辆调度系统,实时监控车辆位置和运行状态,合理安排运输路线,避免车辆拥堵。

三、非金属露天矿山安全管理要点

(一)生产管理

穿孔爆破管理:爆破作业存在运输储存、操作规范、人为管理、盲炮残留和信息传递等多维度风险。应严格管控炸药、雷管等民爆器材的运输与储存,确保操作人员持证上岗,规范操作,加强对爆破方案的设计与审核,严格执行爆后检查流程,采用注水浸泡或重新起爆等专业处置手段处理盲炮,建立可靠的爆破预警与信号系统。

机械设备管理:矿山机械设备操作不当或故障也可能引发事故。应加强对操作人员的安全培训,提高其安全防护意识和操作技能,建立设备定期维护检修制度,及时发现并排除设备故障,对设备进行科学选型,确保其满足工程需求且安全防护装置配置齐全。

采装运输管理:采装运输环节对矿山生产效率与安全至关重要。需重视采装设备的合理配置与高效作业,依据矿体特性与生产规模,科学选用挖掘机、装载机等采装设备,优化采装工艺流程,提升采装效率。强化运输系统管理,合理规划运输路线,确保道路平整畅通,严格控制运输车辆的超载与超速行为,定期对运输设备进行检测与维护,保障其性能可靠。同时,建立完善的采装运输协调机制,实现采装与运输的无缝衔接,确保整个生产流程的高效稳定运行,为矿山生产的连续性提供坚实保障。

(二)非生产管理

1. 人员培训管理

实施分层分类培训体系,针对新入职员工,开展为期 9 天的 “理论+ 实操” 岗前培训,涵盖企业文化、安全知识、基础操作技能等内容,并通过严格考核方可上岗;对在职员工,每季度组织一次专业技能提升培训,邀请行业专家、技术骨干进行授课,培训内容根据岗位需求定制,如采矿技术员重点学习新型采矿工艺,设备维修人员专注于智能设备故障诊断技术。建立员工培训档案,详细记录培训内容、考核成绩、实操表现等信息,将培训成果与绩效考核、岗位晋升挂钩,激励员工主动提升专业素质和安全意识。

2. 安全监督机制

建立 “全员、全过程、全方位” 的安全监督网络,各部门设立专职安全监督员,负责本部门日常安全检查与隐患排查。运用物联网、大数据等技术,构建智能化安全监测系统,对矿山边坡稳定性、设备运行状态等关键指标进行实时监测,一旦发现异常,系统立即发出警报,并自动推送至相关责任人。制定动态风险评估机制,每周由安全管理部门牵头,联合生产、技术、地质等部门,结合矿山实际生产状况与环境、气象等外部条件,对作业现场进行全面风险评估,更新风险清单,针对高风险作业区域,制定专项防控措施,并安排专人盯守。建立隐患整改闭环管理流程,对排查出的安全隐患,明确整改责任人、整改措施和整改期限,整改完成后由安全监督部门进行验收,确保隐患及时消除,实现生产全周期系统性防控自然环境灾害或人为因素引发的安全风险。

四、结论

我国非金属露天矿山开采涵盖石灰岩、石墨、硅灰石等丰富矿种,其生产体系由穿孔爆破、采装运输等主要生产活动,以及设备维护、供配电保障等辅助生产活动共同构成。近年来,尽管行业发展迅猛,但安全形势不容乐观,边坡坍塌、爆破飞石、机械伤害等事故频发,尤其是露天矿山建设期,受地质条件复杂、施工工艺交叉等因素影响,高风险事故易发多发。针对这一现状,通过优化开采流程,引入智能化穿孔设备、无人运输系统等先进技术,实现生产环节的高效衔接;同时强化安全管理,构建风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制,完善安全监管体系,能够有效提升非金属露天矿山的生产效率与本质安全水平。这不仅有助于矿山企业实现安全与效率的双重目标,更能为我国非金属矿产资源的合理开发与可持续利用提供坚实保障,推动行业向绿色化、智能化方向高质量发展。

参考文献

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