小型露天采石場安全開采方法

  一、自然條件決定多數小型露天采石場較難實現多臺階開采
      初步調查，我省小型露天采石場絕大部分為山坡型采場，年生產規模多為3-5萬噸，開采境界(范圍)一般不足0.01Km2，采場最大采高一般在20-50m之間(個別采高超過100m)。由于礦業權許可的開采境界小，采場地形地貌原始坡度又較陡，因此若采用多臺階開采，臺階之間布置機械運輸道路困難，技術上往往不可行，采場內采用人工運輸，臺階之間需要多次轉運，經濟上又明顯不合理。小型露天采石場采用多臺階開采自然條件不足，推廣困難。
      二、我省小型露天采石場開采方法現狀   經過近年的邊破安全專項整治，我省小型露天采石場淘汰了掏底崩落開采和擴壺爆炸開采等開采方式，遏制了較大事故，一般事故也明顯下降。但因自然條件限制，只有少數采石場實現了臺階開采，目前大部分采石場停留在“一面坡”開采。“一面坡”開采由于邊坡上沒有安全鑿巖作業平臺(便道)，作業人員長時間在邊坡上使用安全繩、安全帶“猴子式”作業，行走不方便，處理邊坡危石不方便、不安全，因此邊坡高空墜落事故、物體打擊事故仍然多發，偶爾還出現坍塌事故。   三、推廣高階段小分層的分層開采方法
      (一)行業對小型露天采石場開采方法規定。
      《小型露天采石場安全生產暫行規定》(原國家安監局令第19號)第十二條，對小型露天采石場開采方法規定如下：“作業單位應當采用臺階式開采，淘汰落后和不安全的開采方式，嚴禁采用擴壺爆破、掏底崩落等開采方式”、“不能采用臺階式開采的，應當自上而下分層順序開采。實施淺眼爆破時，分層高度不得超過6米；實施中深孔爆破時，分層高度不得超過20米。分層鑿巖平臺寬度不得小于4米；最終邊坡角根據巖體的穩定性確定，但最大不得超過60度”。顯然，礦山企業應優先采用臺階式開采，不能采用臺階式開采的要分層開采。
      (二)“一面坡”開采必須改進完善。   “一面坡”開采雖然可實現從上而下開采，但由于沒有分層鑿巖平臺或平臺寬度不足，因而不符合19號令的規定。如果我們把“一面坡”改為“二面坡”，兩面邊坡之間始終保留4m寬的鑿巖作業平臺，并控制邊坡的傾角，就滿足了19號令允許的分層開采方法。即高階段小分層的分層開采方法，四川省安監局2004年編印的《金屬非金屬礦山安全管理與技術》內部培訓教材等有關資料，稱此開采方法為“規則臺階開采方法”。   (三)高階段小分層分層開采方案。
      在自然山坡或原有的巖面及設備條件下，遵循“采剝并舉，剝離先行”的原則。將采剝作業面，沿巖面走向方向劃分為一定厚度的豎條帶，即采掘帶。如果采掘帶長度較大及有必要，可沿巖面傾向方向把配置獨立采掘運輸設備的范圍定為采區。采用高階段小分層，坡面上允許只有一個臺階，開采順序始終自上而下，宜采用傾斜眼，一次布置2-4排炮眼，合理布置炮眼并確定適宜的裝藥量和裝藥結構。采用毫秒延時雷管，使布置在同一平臺的所有炮眼一次同時起爆，直接把巖面巖石一次性掀到巖底，減小高差運輸，并形成規則的安全臺階。當進行第二次鉆爆作業時，作業人員已在一定寬度的規則的安全臺階上進行作業。這種開采方法開拓工程量小，操作技術較簡單，露天礦山均可采用。   開采順序：自上而下，從前而后。如圖示
   
    
    
        (四)高階段小分層開采安全技術實施要領。
      1、加強對礦(場)長、鑿巖工、爆破工等關鍵人員的安全基本知識及專業爆破技術的培訓，保持特種作業人員的相對穩定性。
      2、爆破技術人員，應保證一周以上的現場技術操作輔導及現場檢查指導，尤其對定炮孔位置、單孔裝藥量、雷管聯結方法和其他各項技術參數，必須親自把關，要邊操作，邊講解技術理論，并在爆破后加以驗證和改進。
      3、保證鉆孔質量。根據巖石硬度及成孔情況，手風鉆小孔徑炮眼深度宜3-5m。前后排炮眼傾角要一致，保持頂、底部炮眼的抵抗線基本相等；前后排炮眼孔底基本在同一高程。避免爆破后留根坎。
      4、必須使用延時雷管一次爆破多排炮眼。小孔徑單排炮眼一次爆破無法形成4m寬的平臺，必須鑿2-4排炮眼一次起爆，前后排炮眼實現毫秒差(微差)爆破。宜采用塑料導爆管雷管入孔(排間雷管要有段別差)，孔外瞬發電雷管起爆；或導爆索入孔并同排串接，孔外秒差或微差電雷管起爆。
      (五)高階段小分層開采安全特點。
      1、改善了工人在采場邊坡上的作業條件，使之有一個較為寬敞的作業平臺，避免工人必須戴保險帶“猴子式”鑿巖方法，減少高空墜落事故。
      2、始終堅持自上而下逐塊段進行開采，杜絕掏底開采所形成的“傘檐狀”或“陰山坎”現象。由于開采巖面坡度由炮孔位置予以控制，從而大大減少了露天礦山極易發生的坍塌事故。
      3、露天礦山安全臺階能承接上部采場邊幫滑落的部分浮石，起到安全平臺的作用，有利于保護巖底裝運作業人員的安全，可減少物體打擊事故。同時，每次爆破后，能依托較為寬敞的作業平臺，輕松地清理上坡面的危石、浮石。
      4、采用多排孔爆破，一次爆破炮眼多，減少了爆破頻率，可減少爆破事故。同時，微差爆破，可減少爆破后的大塊率。但由于高階段小分層開采要求把大部分礦巖拋擲到采場底部，故應采用相對較大的爆破作用指數(宜采用減弱拋擲爆破)，并且由于此種開采方法所分階段較高，爆落下的爆堆相對分散，給裝運工作帶來一定的不便。