第四节 露天矿山灾害防治技术

　　一、边坡灾害防范措施

　　(一)采场边坡危害类型

　　露天采场边坡破坏类型主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡等几种类型。

　　1.松弛张裂

　　在采场边坡形成的初始阶段，往往在坡体中出现一系列与坡面近于平行的陡倾张开裂隙，使边坡岩体向临空方向张开。

　　2.蠕动变形

　　边坡岩体在重力作用下向临空方向较长期的缓慢变形称之为边坡岩体的蠕动。坡体导致

最终破坏总要经过一定过程，或非常短暂，或经过一个相当长的时间。

　　3.崩塌

　　崩塌是采场岩质边坡破坏的一种形式，是指块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下。岩坡的崩塌常发生于既高又陡的边坡前缘地段，具有逐次后退、规模逐渐减小的趋势。

　　4.滑坡

　　滑坡是边坡上的岩土体在自然或人为因素的影响下失去稳定，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至延伸到坡脚以下。

　　(二)采场边坡危害影响因素和防范措施

　　1.采场边坡危害影响因素

　　内在因素决定边坡变形的形式和规模，对边坡的稳定性起着控制作用，是边坡变形的先决条件。边坡变形，实质上是内在和外在的各种因素综合作用的结果。

　　l)内在因素

　　(l)岩层岩性。

　　(2)岩体结构。

　　(3)风化程度。

　　(4)水文地质。

　　(5)气候与气象。

　　(6)地震。

　　2)外在因素

　　影响边坡稳定性的外在因素包括设计边坡角偏大、违反开采顺序、台阶没按设计施工、爆破作业违反边坡安全规定等，主要是在自然边坡上进行露天开挖、地下开采、爆破作业、坡顶堆载、疏干排水、地表灌溉等行为。

　　(1)坡体开挖形态。(2)坡体内部或下部开挖扰动。(3)工程爆破震动影响。

　　(4)坡顶堆载。(5)降水或排水。

　　2.采场边坡危害防范措施

　　l)严防边坡垮塌事故

　　(l)必须采用分台阶分层开采。

　　(2)强化边坡安全检查。

　　(3)及时消除安全隐患。

　　(4)加强监测监控。

　　2)主要防治措施

　　确保露天矿边坡安全是一项综合性工作，包括确定合理的边坡参数，选择适当的开采技术和制定严格的边坡安全管理制度。

　　(l)确定合理的台阶高度和平台宽度。

　　(2)正确选择台阶坡面角和最终边坡角。

　　(3)选用合理的开采顺序和推进方向。坚持由上而下分台阶水平开采，坚持打下向孔或

　　倾斜孔，杜绝掏底开采，避免边坡形成伞檐状和空洞。

　　(4)合理进行作业，采用控制爆破技术，减少爆破震动对边坡的影响。

　　(5)建立健全边坡管理和检查制度，发现边坡上有裂陷可能滑落或有大块块浮石及伞檐

　　悬在上部时，必须迅速进行处理。

　　(6)矿山应选派技术人员或有经验的工人专门负责边坡的管理工作，及时消除隐患。

　　(7)对于有边坡滑动的矿山，必须采取有效的安全措施，设立专门观测点，定期观测记

　　录变化情况。

　　3)矿山边坡危害的防治工作

　　矿山边坡危害的防治工作主要包括 3 个方面：边坡勘测评估、预报监测、治理。滑坡灾

　　害防治的原则应以预防为主，治理为辅，防患于未然。列整治滑坡的有效措施，从防治方法

　　上来看，分为 4 个类别，可归纳为“减、排、挡、固”四字经验。

　　二、爆破危害防范措施

　　(一)爆破危害类型

　　爆破有害效应包括爆破震动、爆破作业冲击波、爆破飞石、早爆、拒爆、炮烟中毒等。

　　在规定安全距离时，应根据各种效应分别核定最小安全距离，然后取它们的最大值作为爆破

　　的警戒范围。

　　(二)爆破危害的影响因素

　　2.爆破设计不合理

　　(l)设计爆破炸药用量不合理，起爆方式不合理。

　　(2)安全距离设计不合理。

　　(3)设计警界距离不符合安全规程要求。

　　(4)爆破震动影响因素。

　　3.爆破施工不合理

　　(4)爆破飞石影响因素，包括：装药量过大，致使尚有多余的能量作用在石块上，使碎

　　块获得足够的动能向四周飞散;爆物的介质结构不均匀，爆破气体会作用在某些弱面，导致

　　这些部位产生大量飞石;炮孔口堵塞的长度不够，导致孔口破碎，产生飞石;起爆方式也会

　　影响爆破时飞石的产生。

　　(5)爆破冲击波影响因素，包括：装药孔口堵塞长度不够，堵塞力度也不够，高温高压

　　爆炸产物从孔口外溢，产生爆破冲击波;局部抵抗线太小，沿该方向以释放爆炸能量，产生

　　爆破冲击波;岩体不均匀，在断层、夹层等薄弱部位，爆炸产物集中喷出形成爆破冲击波;

　　爆破时岩体沿最小抵抗线方向振动外移，发生鼓包运动，以及强烈的振动诱发爆破冲击波。

　　(三)防范措施

　　爆破危害影响程度大小与爆破技术、爆破参数、地质构造、岩体物理力学性能、施工工

　　艺等因素有关。2.爆破设计合理

　　提高爆破设计质量。设计内容包括炮孔布置、起爆方式、延期时间、网路敷设等。设计

　　确定的每次爆破炸药必须符合《爆破安全规程》以及批复的安全专篇要求。对于重要的爆破，

　　必要时须进行网路模拟试验。

　　3.严格按照设计进行爆破施工

　　按设计施工，杜绝乱孔、卡孔或孔内存水现象;爆破工作由专职爆破员(持证上岗)承

　　担装药、连线、起爆等爆破作业工作。

　　5.爆破本身危害的控制和防护

　　1)爆破地震效应控制保护措施

　　具体的方法和措施如下。

　　(1)采用预裂爆破或开挖减震沟槽。

　　(2)限制一次爆破最大用药量。

　　(3)对于建筑物拆除爆破，应加大拆除部位，减少爆破钻孔数，对基础部位采用部分爆

　　破拆除方式、低爆速炸药或采用静态破碎剂。

　　(4)设置缓冲层。

　　(5)选择合理爆破器材，设计合理爆破参数。

　　2)防止飞石的措施

　　(l)控制飞石的方向。

　　(2)改变局部装药结构和加强堵塞。

　　(3)合理安排起爆次序和选择间隔时间。

　　(4)减小装药集中度。

　　(5)进行覆盖。

　　3)降低空气冲击波的主要措施

　　(l)防止产生强烈空气冲击波的具体措施：

　　①采用良好的爆破技术。

　　②保持设计抵抗线。

　　③进行覆盖和堵塞。

　　④注意地质构造的影响。

　　⑤控制爆破方向及合理安排爆破时间。

　　⑥注意气象条件。

　　(2)防止拒爆的主要措施：

　　①禁止使用不合格的爆破器材，不同类型、不同厂家、不同批的雷管不得混用。

　　②连线后检查整个线路，查看有无连错或漏连。进行爆破网路准爆电流的计算，起爆前

　　用专用爆破电桥测量爆破网路的电阻，实测的总电阻与计算值之差应小于 10%。

　　③检查爆破电源并对电源的起爆能力进行计算;硝钱类炸药在装药时要避免压得过紧，

　　密度过大。

　　④炮孔有水时，首先应将孔中的水吹出，用防水袋装炸药，雷管脚线的接头一定要用防

　　水胶布缠好或用抗水炸药。

　　⑤装药前要认真清除炮孔内岩粉。

　　三、运输危害防范措施

　　(一)装运危害类型

　　1.机械伤害

　　2.物体打击

　　3.车辆伤害

　　4.触电伤害

　　5.高处坠落

　　(二)装运危害影响因素

　　(l)人的错误推测与错误行为(统称为人的不安全行为)。包括：指挥人员违章指挥;操

　　作人员违章操作;违反安全操作规程，不按规定穿戴防护用品;工作时精力不集中，作业人

　　员疏忽大意，疲劳作业;非驾驶员驾车，争道抢行、超限、超载、超速、违章超车等违法、

　　违规行驶。

　　(2)物的不安全状态。如使用安全保护装置不完善或缺乏的设备、设施进行作业。

　　(3)危险的环境。

　　(4)管理不严格。包括：安全规程不落实;管理规章制度或操作规程不健全;交通信号、

　　标志、设施存在缺陷。

　　(三)装运危害防范措施

　　建立健全设备安全操作规程并严格贯彻落实，杜绝人的不安全行为，确保设备处于安全

　　状态，消除环境隐患，杜绝管理漏洞，是防止装运危害的主要措施。

　　1.机械伤害防范

　　(l)制定机械设备安全操作规程，并严格执行。

　　(2)机械传动部位设置完善的防护装置。

　　(3)加强安全教育和技能培训，提高全员安全意识和操作技能。

　　(4)加强维护保养，定期检查，确保机械设备处在完好状态。

　　(5)选购合格的机械设备，并按要求安装。

　　(6)加强巡查杜绝违章操作。

　　4.触电伤害防范

　　(l)电气线路或电气设备在设计、安装上无缺陷，开展必要的检修维护，不得带电检修、

　　搬迁电气设备(包括电缆和电线)。

　　(2)设置必要的安全技术措施(如保护接零、漏电保护、安全电压等)，安全措施齐全

　　有效。

　　(3)电气设备运行管理严格，安全管理制度健全完善。

　　(4)专业电工或机电设备操作人员按照规章制度操作作业，操作高压电气设备主回路时，

　　操作人员必须穿戴绝缘手套和电工绝缘靴，或站在绝缘台上。

　　(5)专业电工人员进行检修、接线等专业工作，严禁私拉乱接供电线路。

　　(6)严禁电气设备和电缆长期过负荷或超期运行，因绝缘老化造成漏电。

　　(7)设备操作人员必须遵守本岗位《设备管理操作规程》。

　　(8)进行定期和不定期的安全检查，查出隐患要及时整改和上报。

　　四、矿山水灾防范措施

　　(三)露天采场水害防范措施

　　1.落实企业安全生产主体责任

　　矿山企业主要负责人(含法定代表人、实际控制人)是本单位防治水工作的第一责任人，

　　要认真履行职责并层层建立责任制，保障防治水工作投入。组织查明矿区水文地质情况，建

　　立健全防治水组织机构和各项工作制度。坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的

　　原则。组织落实防、堵、疏、排、截的水害综合治理措施。

　　5.完善矿山排水设备设施

　　(1)加强对排水设备的检修、维护，确保排水系统完好可靠。

　　(2)露天矿山要按设计要求设置排水泵站，在矿山上方和山坡排土场周围要修筑可靠的

　　截水沟。

　　(3)排土场内平台要设置 2%~5%的反坡，并在排土场平台上修筑排水沟拦截平台表面及

　　坡面汇水。

　　五、其他危害防范措施

　　露天矿山其他危害还包括矿山机械、电气、高处坠落、放射性物质以及有毒有害气体等。

　　也应对其采取针对性的防治技术。