礦山安全生產是一項復雜、嚴格又細致的系統工程,任何一個環節出現問題,輕則會造成財產損失,重則能導致礦毀人亡。筆者根據多年礦山生產實踐,認為礦山安全生產從掘進、采礦到出礦的整個過程,必須從基礎入手,著力抓好“三個一”和“四條路”(電氣線路、車路、風路和水路)的管理工作(本文僅就“三個一”進行闡述,“四條路”下期待敘)。
“三個一”是指“一板”“一爆”“一繩”,即頂板、爆炸物品、鋼絲繩的安全管理。頂板管理頂板(包括片幫)事故,是礦山企業發生率最高的事故,也是礦山安全管理人員和礦山安全監管部門的首要監管職責。避免頂板冒落、片幫,除嚴格執行后退式開采規定外,還應采取可靠支護來解決問題。
1.采礦預留礦柱支護
采礦所留保安礦柱邊緣一般為6m且呈圓柱狀,這是最有效的支護方式。如果頂板不穩固,可將礦柱直徑留大并減小礦柱間距。在頂板與保安礦柱之間,頂板有破碎帶時,可以在其間用人工漿砌礦柱(1柱或幾柱)再加以支護。在頂板很不穩固且易破碎的情況下,保安礦柱應該加大礦柱直徑,按不規則分布,以保證局部破碎頂板的安全。若采場有大面積的整塊裂隙,也可以用錨桿進行支護,方法簡單,費用低。
此外,安全管理人員進入采礦場時,要嚴密注意頂板和片幫情況,隨時敲幫問頂,需撬掉浮石的必須立即撬掉,需支護的必須立即安排支護。無論是頂板破碎還是片幫,都要爭取時間,預防在先。對個別頂板明顯裂隙而又撬不動的,也不能麻痹,可用干木楔打入其縫隙,觀察其變化,以備處理。
2.錨桿噴漿支護
錨桿噴漿支護主要適用于斷面較大、頂幫巖石穩固且作為長期使用的井筒壁或井巷內較大的硐室以及安裝較大設施或其他設備時的支護。
錨桿噴漿支護應有專門設計,噴錨工作面與掘進工作面的距離、錨桿型式、角度、噴體厚度、強度應在設計中規定。砂漿錨桿的眼孔,必須清洗干凈,灌滿灌實;錨桿應做拉力試驗,噴體應做厚度和強度檢查,在井下進行錨固力試驗應有安全措施;錨桿的托板必須緊貼巷壁,并用螺母擰緊。
處理噴射管路堵塞時,必須將噴槍口朝下方,不許朝向人員;在松散破碎的巖層中進行噴錨作業時,必須打超前錨桿,進行預先護頂;在動壓巷道中進行噴錨作業時,必須采用噴錨與金屬網聯合支護的方法;在有淋水的巷道中進行噴錨作業時,必須預先做好防水工作。噴錨作業應佩戴個體防護用品,并保證良好的通風和照明。
3.木支架支護
木支架支護多用于臨時巷道或巷道中間斷性頂幫破裂支護。
用木支架進行支護時,不得使用腐朽、蛀孔、軟雜木、樺木、劈裂的坑木,若作為永久支架應進行防腐處理;木支架架設后應用木楔在接榫附近將梁、柱與頂幫之間楔緊;木支架呈梯形對稱時,頂板、兩幫的空隙必須背緊填實,梁、柱接榫處必須用扒釘固定;靠近工作面的支架,應用扒釘、拉條、撐木等加固;發現棚腿歪斜、壓裂、梁柱折斷(俗稱“斷梁折柱”)及坑木腐朽等應及時更換修復;柱窩的深度在硬巖中應不小于30mm,在軟巖中應不小于100mm,禁止把柱窩打在浮石上。
4.木支柱支護
木支柱支護是巷道或采場小部分巖石裂開而不需用木支架支護時采用的方式。
用木支柱支護時,可用一根或多根木支柱零星支撐在頂、地板之間,支護高度不宜過高,一般在2m以下,直徑多在16cm以上,具體視情況而定;木支柱支護屬臨時性支護,在具體施工過程中可適當選用;支護時木支柱必須垂直頂地板、夯實頂緊;在頂板松散且易下滑的情況下,應超前垂直方向3°~10°的迎山角(或背山角)支護,保證頂板下滑后正好垂直受力;松軟的頂、底板支護前應在柱頂、柱底加適當厚度的墊物(俗稱“穿靴戴帽”);折柱后必須更換,更換前要視情況做好準備,一般在其旁先進行臨時支護。爆破物品管理國家對爆破物品的生產、儲存、運輸、銷售、購買和使用過程,均有嚴格的規定,如《冶金礦山炸藥生產安全規程》《爆破安全規程》等。礦山企業管理人員除要認真管理好爆破物品外,還要監督使用好爆破物品。
1.爆破作業人員必須由經過考核合格且持有縣市公安局發給的《爆破員作業證》的爆破員擔任,此外,還要對爆破員進行定期復查,發現不適合繼續從事爆破作業的,應收回《爆破員作業證》。
2.企業必須建立嚴格的爆破材料領退制度和丟失處理辦法,并嚴格按《民用爆破物品管理條例》的規定,建立爆破材料銷毀制度。
3.井上井下工作人員接觸爆破材料時,必須穿棉布或抗靜電工作服。
4.爆破人員(包括爆破、送藥、裝藥人員)必須熟悉爆破材料的性能。
5.井下爆破作業,要嚴格執行“一炮三檢”制度。
放炮前檢查。主要是檢查掘進面(或采場)前的碎石、雜物的堆放是否阻礙作業人員迅速撤離作業現場,頂板支護是否需要加固。同時,還要告訴附近相鄰工作面的其他作業人員,做好撤離工作。
裝藥、塞填過程檢查。裝藥前,必須清除炮眼內巖石粉塵,再用木質或竹制炮棍將藥卷輕輕推入,各藥卷必須彼此密接,推入時不得沖撞或搗實。
裝藥后炮眼封泥應用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分應用黏土或不燃性的炮泥封實,嚴禁用可燃性材料或塊狀材料作炮泥。無封泥、封泥不足或不實的炮眼嚴禁放炮。腐殖土、草根等材料不可作為炮眼塞填料。點炮前要安排專人做好安全警戒工作,必要時應設置警戒牌(線)。
放炮后檢查。在通風良好的情況下,放炮30min后才能再次進入工作面;若通風情況不好,還要再延長進入工作面的時間。進入工作面時要確認是否完全起爆、有無啞炮,爆破后有無超范圍塌落,頂板、片幫、支護有無損壞;進入工作面時需要敲幫問頂,撬掉浮石,加強支護;工作面的空氣質量不好,水炮泥滅塵效果差的還要用水噴灑除塵。鋼絲繩管理礦山在提升人員、礦石或其他物料時,要特別注意所用的鋼絲繩、安全繩以及提升設備中安全保護裝置的安全系數。
1.豎井提升
豎井提升(人、物)的防范重點是防止過卷(墩罐)、卡罐、斷繩、繩打結。罐籠提升必須遵守規定的人數,進罐人員每人所占的有效面積不得小于0.18m2,超過規定人數時,把鉤工必須制止。罐籠內必須裝設罐門或罐簾,罐門或罐簾的高度不得小于1.2m,罐門不得外開,門軸必須防脫。提升礦車的罐籠內必須裝有阻車器;提升人員和物料的單繩提升罐籠,必須裝設可靠的防墜器。
罐籠提升時,各中段運輸巷的安全門必須與罐位和提升信號聯鎖,即:罐籠到位并發出信號后安全門才能打開;安全門未關閉,只能發出調平(指在垂直方向將罐籠調整至安全門關閉后,才能開車的水平范圍內)和換層信號,但發不出開車信號;安全門關閉后,才能發出開車信號;發出開車信號后,安全門打不開。井口、井底和中間運輸巷都應設置搖臺,并與罐籠停止位置、阻車器和提升信號系統聯鎖,即罐籠未到位,放不下搖臺,打不開阻車器;搖臺未抬起,阻車器未關閉,發不出開車信號。
2.斜井提升
斜井提升的防范重點是防止鋼絲繩斷繩、脫鉤而發生跑車事故,主要措施是“一坡三擋”,即:在上部車場接近變坡點,必須安設能夠阻止未連接車輛滑入斜巷的阻車器;在變坡點下方略大于列車長度的地點,必須設置能夠防止未連掛車輛的擋車欄;在傾斜井巷中下部,必須安設能夠將運行中斷繩、脫鉤車輛阻止住的防跑車裝置。
斜井提升時,禁止蹬鉤和在運輸道上行走,同時,必須掛好安全繩,斜井下部車場必須在安全地點設躲避硐。
3.設置保護裝置
無論是豎井還是斜井提升,提升絞車或提升機必須安設深度指示器、緊急制動和防過卷保護裝置。
在豎井提升的過卷高度應符合下列規定:
提升速度小于3m/s時,過卷高度不小于4m;
提升速度小于6m/s時,過卷高度不小于6m;
提升速度為6~10m/s,過卷高度不小于最大提升速度的提升高度;
提升速度大于10m/s時,過卷高度不小于10m。
斜井提升視情況而定,一般超過出車平臺2m左右能自動斷電(自動接觸行程開關斷電)、安全制動。
斜井提升容器的速度不得超過下值:
斜井長度小于300m時,提升速度不得超過3.5m/s;
斜井長度大于300m時,提升速度不得超過5m/s。
4.單繩提升的連接
單繩提升時,鋼絲繩與提升容器之間必須用桃形環連接。鋼絲繩由桃形環上平直的一側穿入,用不小于5個繩卡與主繩掐緊,其間距為200~300mm,然后再掐一視察圈。
5.建立檢查制度
提升鋼絲繩必須每天檢查1次,平衡鋼絲繩、防墜器制動繩至少每周檢查1次。
鋼絲繩運行中受到卡罐、突然停車等猛烈拉力時,必須立即停車檢查;對易損壞和銹蝕較多的一段,應停車詳細檢查;斷絲突出部分應在檢查時剪下,檢查結果應記入鋼絲繩檢查記錄。
當各種股捻鋼絲繩在一個捻距內斷絲面積與鋼絲繩截面之比達到以下數值時,必須剁掉或更換:升降人員用的鋼絲繩為5%;升降物料用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩、防墜器制動繩為10%;罐道鋼絲繩為15%。當以鋼絲繩標稱直徑為準計算的直徑減小量達到下列數值時:提升鋼絲繩或制動鋼絲繩為10%;罐道鋼絲繩為15%;或者是鋼絲繩嚴重扭曲變形時,也必須剁掉或更換。
提升鋼絲繩,在滾筒多層纏繞時,應經常檢查鋼絲繩由下層轉至上層的臨界部分(相當于1/4繩周長)的安全情況,并統計其斷絲數。新安裝或大修后的防墜器應每6個月進行1次不脫鉤試驗,每年進行1次脫鉤試驗,防墜器和傳動部分必須經常處于靈活狀態。