露天深孔爆破施工现场标准化管理研究

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第10期   作者:王 杰
[导读] 从分析方法、安全管理、爆破设计、作业现场等四个层面逐一深入研究,提出爆破施工现场标准化的作业流程,对于从业人员开展爆破作业提供了参考的依据。

        王 杰
        (中国非金属材料南京矿山工程有限公司,南京210000)
        
        摘要:本文基于露天深孔爆破施工现场管理进行标准化研究,运用事故树分析法迅速找出爆破施工现场存在的各类风险类型、风险等级,运用层次分析法全面系统的分析了露天深孔爆破施工现场的危险因素,从分析方法、安全管理、爆破设计、作业现场等四个层面逐一深入研究,提出爆破施工现场标准化的作业流程,对于从业人员开展爆破作业提供了参考的依据。
关键词:深孔爆破  施工现场  标准化

1引言
        我国的露天采石业随着国民经济的发展而快速发展。全国共有各类露天采矿(场)十万余座,从业人员数百万人。矿山施工的标准化管理迫在眉睫,针对生产过程中,爆破施工现场安全风险性较高,原材料成本较大的问题,在加强管理的同时,展开科研攻关活动。对深孔爆破施工现场标准化管理进行研究。
2研究的意义和必要性
        对于露天矿山,爆破工作过程中涉及的危化产品较多,危险系数较大,存在较多的潜在性风险。开展爆破工作,安全管理在其中占据着非常重要的作用。爆破部门做好日常管理工作的同时,还需要做好爆破质量与生产工作。而其中最重要的就是在爆破施工的过程中,都应当贯穿安全质量标准化,安全质量标准化需要需要全面覆盖工程质量、安全质量和管理质量各方面,实现爆破作业过程中的标准化与流程化。
3矿山基础条件
        该矿山项目位于重庆,为二级标准化矿山,现场采面平整度较高,运矿道路14米宽,坡度较缓,边坡采用预裂爆破,稳定性高。为项目的研究提供了良好的基础条件。
4主要研究内容及开展过程
        (一)主要研究内容
        (1)结合文献资料及事故案例,开展露天深孔爆破施工现场的有害因素辨识及风险分析。
        (2)从安全管理、爆破设计、爆破生产施工三个方面出发,初定深孔爆破施工现场安全标准化管理流程,从而降低露天深孔爆破的安全风险,减少事故发生。
        (二)开展过程
        (1)危险性因素分析
        本项目通过对露天矿山爆破生产进行的大量调查和事故案例分析,按照爆破生产环节顺序,分为安全管理、爆破审计和爆破生产施工三个因素为中间事件,将露天矿山爆破生产划分为了 3 个评价单元。对这 3 个评价单元进一步分析可得其下一层影响因素,所得安全评价体系组成如图3-1 所示:

图3-1 爆破安全评价体系

        (2)安全管理
        安全管理是矿山爆破生产管理的重中之重,是生产安全的重要保证,重点在于生产单位安全管理制度的制定和安全检查、安全决策的组织实施。爆破安全生产相关的安全管理内容,可按照作业性质大致归纳为检查及规章制度、安全培训和从业技术水平三个方面,从而实现对生产中人的行为、物的状态和环境影响的全面管理与监控。在对露天矿爆安全生产各个相关环节进行充分调查研究的基础上,仔细查找出其最低层所包含的各个基本元素,列举如下。
        1)检查及规章制度:
        露天矿山的安全生产离不开各项规章制度的建立和完善,这些规章制度一般包括管理制度、安全职责、安全生产奖励考核办法、岗位责任制 4个部分。矿山安全检查也是露天矿山安全不容忽视的一个部分,安全检查能有效的查找出不安全因素,防患于未然。
        ① 是否建立责任追究制;
        ② 各种作业规程是否建立和健全;
        ③ 是否定期进行安全检查;
        ④ 各项安全检查是否到位;
        ⑤ 是否严格的执行了各项奖惩制度;
        ⑥ 矿山设备的管理制度是否建立和健全;
        ⑦ 操作人员是否严格执行各种规章制度、安全规程和操作规程。
        2)安全培训:
        安全培训不仅能加强从业人员的安全意识,还能提高其安全素质。安全培训不仅包括安全思想教育,还包括对人员专业素养的培训提高。在进行安全培训的过程中,要力求做到不走过场、严肃认真、教必有效。
        ① 是否抓好工人的三级教育和调换工种教育;
        ② 是否按规定对不同工种的工作人员进行定期检查和考核;
        ③ 是否对培训效果进行了检验。
        3)从业技术水平:
        爆破作业中的所有相关人员都必须接受专业的爆破技术培训,考核通过并取得从业资格证后,才能参与爆破作业。缺乏从业经验的新手应采取老带新的政策,须跟随老爆破员学习三个月后才能独立工作。
        ① 从业人员是否持证上岗并已全面的了解了生产流程和设备工艺;
        ② 从业人员是否已掌握各种生产机械、劳保用品和安全设备的正确使用方法;
        ③ 一旦发生紧急情况或事故,操作人员是否能迅速而正确的判断和处理。
        (3)爆破设计
        爆破参数设计是整个爆破组织生产的基础,合理的爆破参数设计不仅能大大降低事故的发生概率,还能为矿山提高铲装效率,降底成本。爆破参数设计应当依据工程实际状况选取合适的孔网参数,设计合理的起爆顺序。
        1)安全设计依据:
        安全法律、法规、标准是安全生产经验教训的总结,是安全行为的准则,是安全评价的重要依据。而详尽的地质资料是进行爆破参数选取的前提,所有的爆破参数设计都应满足国家法律法规如:爆破安全规程的要求。
        ① 地质资料是否详尽,具有可参考性;
        ② 爆破安全距离是否符合国家相应法律法规。
        2)爆破参数设计:
        在爆破工程中,绝大部分爆破飞石事故都是由爆破参数选取不当、施工不慎、管理疏忽引起的,爆破参数中一般包括孔网参数、装药参数、最小抵抗线等。


        ① 排间延时选择是否合理;
        ② 设计堵塞长度是否合理;
        ③ 单响药量是否合理;
        ④ 设计起爆方向是否合理;
        ⑤ 孔网参数设计是否合理;
        ⑥ 单耗选取过是否合理;
        ⑦ 设计起爆顺序是否合理;
        ⑧ 设计抵抗线过是否合理。
        3)措施设计:
        在露天矿山安全生产中,为了有效的避免一些可能发生的事故或的损失,在进行爆破方案设计的过程中,有必要根据地质资料和周边环境情况设计一些预防保护措施来降低事故发生概率。
        ① 是否设计了必要的减震措施;
        ② 是否采取了必要的降尘措施;
        ③ 爆破方案审核是否严谨。
        (4)爆破组织生产
        爆破生产施工是所有爆破相关环节中十分重要的一环,它的质量直接关系着爆破的成功与否。生产环节主要包括:钻孔、装药、堵塞、联网以及防护警戒。由于各个环节中人员都暴露在危险环境中或与危险源有直接接触,因此在爆破生产中发生事故的概率远远高于其他矿山生产环节,是矿山安全生产的重中之重。依据其生产环节及环境要求查明的安全影响因素列举如下。
        1)作业环境:
        露天矿爆破作业安全与其环境也有着密切的联系,在紧急情况和其他特殊光线条件差的情况下需要爆破作业的,必须采取可靠的安全措施。在施工前应该仔细调查周围伞岩、杂散电流等环境不利影响。
        ① 是否在夜间或天气等恶劣天气下进行爆破作业;
        ② 施工前是否详细调查过爆区周围的自然条件和环境不利影响。
        2)钻孔:
        合理的钻孔长度和倾斜度能有效保证装药工作的顺利进行,若倾斜度改变会影响最小抵抗线的大小,进而影响爆破飞石的发生。因此在钻孔完毕后,要逐孔清理孔口灰石并测量验收孔间距、角度、有无堵孔等,从而保证炸药单耗符合设计值。
        ① 钻孔长度倾斜度不达标;
        ② 禁止打残眼;
        ③ 是否对各个炮孔进行逐孔测量验收。
        3)装药:
        装药量的大小会直接影响到爆破飞石的距离以及爆破震动的大小。在装药过程中,要严格检查并保证火工用品的质量。挑选炮棍时应选取质地为木质或竹子的。若采用机械装药,必须选用满足要求的装药器。装药完毕后,如果未能按时连网起爆,应有专人看守爆区现场并防止闲杂人等进入。
        ① 装药量过大;
        ② 装药工艺不合理或未按规定装药;
        ③ 未严格检查起爆材料的质量或使用爆破性能不明的材料。
        4)堵塞:
        在堵塞过程中,若堵塞长度太长会导致装药量不足,若堵塞长度过短可能导致冲孔。堵塞密实度也会影响到爆破震动大小和飞石距离。若有石块卡孔,则易受到爆破力的冲击产生飞石。
        ① 堵塞长度不达标;
        ② 堵塞密实度不达标
        ③ 石块卡孔。
        5)联网:
        按照网络设计联接起爆网络,起爆网络的敷设应由老爆破员或爆破技术人员完成并采取双人作业的形式。联网完毕后应仔细检查整个爆破网路的连接情况,检查完毕确认连接无误后需仔细点算火工用品的用量并严格按照规定起爆。
        ① 未检查网路连接;
        ② 起爆工艺不合理或未按规定起爆;
        ③ 完成网络连接后,是否进行再次检查并点算雷管炸药的使用数量。
        6)防护警戒:
        爆破作业时,应在各个方向及重要位置的危险边界区及可能造成伤害的设备旁设置醒目的警示标志或派专人值守。各路口必须竖立写着“正在爆破作业,严禁进入现场”字样的警戒牌。施工前应排除周围环境中存在的明火或其它危险隐患,清除现场闲杂人等和无关机械设备。爆破即将开始时要派装有警笛的车辆负责清场巡查并提供爆破信号,起爆前后应要有三次信号:预警信号、起爆信号和解除信号,爆破信号以警笛为准。警戒人员要身着荧光服或易于辨识,并坚守岗位,严禁无关车辆人员进入现场,出现突发状况时,要立即上报。
        ① 起爆安全警戒范围是否达标;
        ② 起爆前未清除了场内所有人员;
        ③ 无起爆信号或起爆信号不明;
        ④ 现场未采取必要的减震措施;
        ⑤ 矿山危险地方或危险设备是否设置明显的警示标志;
        ⑥ 警戒期间警戒区域是否设立了守卫人员值守;  
        ⑦ 放炮后是否过早的解除警戒进入工作面。
5结论
(一)采取的措施
(1)运用层次分析法对爆破施工现场危险性因素分析:查阅资料及事故案例,结合实际情况,将施工现场的所有危险因素全面的列出。
(2)安全管理层面:通过制定完善规章制度,对从业人员进行教育培训和技能培训,使从业人员从思想及意识上提高安全理念。
(3)爆破设计层面:从爆破设计依据、孔网参数、施工方案的选择、防护措施的制定等方面,使爆破设计更加合理安全。
(4)作业现场层面:对钻孔、装药、堵塞、联网、警戒等爆破作业的全过程制定相应措施,严格施工。
(二)取得的效果
(1)调整孔网参数,使炮孔布置更加合理,爆破单耗由0.13kg/t降低为0.11kg/t,岩石大块率由3%降低到1%。
(2)爆堆堆积形状自然,爆堆高度适宜。
(3)爆破危害效应显著降低、包含爆破振动减弱甚至消除、无爆破飞石、冲击波和噪声降低等。
(4)爆破作业安全性、规范性显著提高,无安全事故发生。
(5)爆破作业成本同比降低10%,每年节约成本60余万元。


参考文献:
[1]汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2010:224-238.




作者简介:王杰(1985-),男,学士,工程师,弹药工程与爆炸技术专业,从事采矿工程、爆破工程实践、管理与技术研究.






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