石灰石矿山露天开采环境风险分析初探

石灰石是水泥生产的主要原料, 每年用于水泥生产的石灰石就多达11亿吨。目前, 我国石灰石矿山露天采矿方式主要是台阶爆破开采。石灰石矿山开采在很大程度上满足了水泥工业发展的需要, 但石灰石矿山露天开采过程中存在矿山爆破、矿岩局部垮落、滑坡泥石流等, 引起地面震动、飞石伤人、岩石垮落、毁坏农田、建筑物等环境风险问题, 因此, 露天开采造成的环境风险应引起大家的的高度重视。

1 环境风险识别

根据石灰石矿山露天开采的特点, 在生产过程中发生可能造成环境风险的因素主要有:

(1) 矿山爆破; (2) 矿岩局部跨落; (3) 滑坡泥石流。

2 源项分析

2.1 矿山爆破

矿山爆破采用铵油炸药, 炸药在储存、运输过程存在爆炸风险。

矿山为露天开采, 矿山在爆破过程中, 存在振动破坏建筑物和飞石伤人风险。

2.2 矿岩局部跨落

随着矿山的逐步开采, 形成的采矿台面高低不平, 存在矿岩局部跨落隐患。矿山开采过程中, 如果矿体局部不稳定, 会引起矿岩局部跨落, 引发风险事故。

2.3 滑坡泥石流

在降雨、地震、人工切坡等因素影响下, 矿山有可能形成滑坡, 受连续降雨、暴雨的作用下, 矿山有可能形成泥石流。滑坡和泥石流冲毁农田、草地、阻碍交通, 毁坏水利设施, 压没建筑物等风险事故。

3 环境风险影响分析

3.1 爆炸风险分析

3.1.1

炸药贮存、运输风险分析

3.1.2 爆破产生的振动及飞石风险分析

一般的, 矿山爆破由专业民爆部门进行, 矿山企业不进行任何爆破器材的购买、加工、储存、运输。

(1) 振动风险

当矿山进行中深孔爆破时, 能量主要消耗在岩石内, 因此可导致地面的振动。这种地面振动自爆破中心向四周传播, 当强度足够大时会破坏地面建筑, 因此必须给以足够的重视。

(2) 飞石风险

根据矿山爆破事故统计, 在露天采矿爆破中, 由飞石引起的伤人事故占爆破事故的27%, 因此建设单位应引起重视。

3.2 矿岩局部跨落风险分析

在矿山露天开采过程中, 如果不严格按开采方案和操作规程进行, 导致采剥工作面形成伞檐、根底和空洞, 从而破坏了岩体内部应力场的相对平衡状态。岩体在空间出现临空面, 失去了支撑力, 引起岩体内部应力场及应力集中区。爆破震动使临空面的岩体产生许多裂隙, 裂隙的形成, 又促使集中应力区的应力更加集中。当岩体的薄弱部位的岩体的自重力超过内部应力极限时, 即发生矿岩局部垮落, 从而造成危害。

3.3 滑坡泥石流风险分析

滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震、人工切坡等因素影响下, 土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。滑坡伴随泥石流和局部洪水, 能够冲毁农田、草地、林地, 阻碍交通, 毁坏水利设施, 压没建筑物。

泥石流是指在降水、溃坝或冰雪融化形成的地面流水作用下, 在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。泥石流常见的危害是使房倒屋塌, 设施被毁, 严重时造成房毁人亡的灾难。

一般情况下, 矿山及其周围主要为林地、灌草地、耕地等, 矿山开采区按照国家相关规定, 远离居民区以及重要的交通、水利设施, 因此, 一旦有滑坡、泥石流灾害发生会对附近的林草地、农田造成影响, 对居民区以及重要的交通、水利设施产生危害的可能性较小。

3.4 环境风险防范措施

3.4.1 爆破环境风险防范措施

(1) 矿山爆破由专业民爆部门进行, 由专业人员进行爆破。

(2) 每次爆破完毕, 应及时从上到下撬掉险石、大块浮石、未清除完毕前下方不允许生产, 不允许在悬崖、陡壁、阴山坎等危险区域作业。

(3) 在有边坡滑落危险、爆破参数或施工质量不符合设计要求、危险边界未设警戒、未严格按《爆破安全规程》做好准备工作等禁止进行爆破工作。

(4) 禁止进行爆破器材加工和爆破作业的人员穿化纤衣服。

(5) 严禁在残眼上打孔。

(6) 必须按爆破飞石对人员的安全距离确定危险区的边界, 并设置明显的标志, 并在危险区边界设置岗哨。

(7) 爆破前必须同时发出音响和视觉信号, 使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。

(8) 爆破后, 须经安全人员认真检查工作面安全情况, 确认爆破地点安全后才准恢复作业。

3.4.2 矿岩局部垮落风险防范措施

(1) 必须按矿山开采方案设计要求, 按顺序开采, 严禁从下部不分台阶掏采。

(2) 在最终边坡附近爆破时, 必须采取控制爆破和减震措施, 降低对最终边坡的破坏。

(3) 临近最终边坡作业, 必须按照设计规定的宽度预留安全平台, 局部发生坍塌时应及时采取有效措施处理。

(4) 采矿工作面有浮石时必须及时妥善处理, 并制定醒目标志, 严禁任何人在边坡底部休息和逗留。

(5) 采剥工作面严禁形成伞檐、根底和空洞。台阶、工作面应保持平整。

(6) 矿山必须建立健全边坡安全管理和检测制度, 发现潜在滑坡危险时应及时采取卸载或加固措施, 严禁高陡边坡作业。

3.4.3 滑坡泥石流风险防范措施

(1) 禁止随意在斜坡上堆弃土石。

(2) 汛期检查。在雨季前、后与雨季中, 矿山要根据轻、重、缓、急情况专门组织技术人员及时巡查矿区。

(3) 努力改善生态环境。矿山及时进行生态恢复, 尽量提高矿区植被覆盖率, 以抑制泥石流形成、降低泥石流发生频率。

(4) 关注天气预报。矿山的负责人必须关注天气预报情况, 尤其在雨季, 如预报有大雨天气, 矿山要及时做好应急准备。

(5) 群测群防。动员和依靠全体矿山职工的力量, 与专业人员密切配合, 搞好群测群防工作, 做出预报。

摘要：本文对露天开采矿山环境风险进行了简要分析, 对石灰石矿山露天开采的源项分析, 着重对开采过程中风险影响较大的因子进行了较为详细的分析, 有针对性的提出了矿山露天开采的环境风险保护措施。

关键词：矿山,露天开采,环境风险,保护措施

参考文献

[1] 刘飞, 张超.浅谈露天石灰石矿山开采中的安全措施, 中国高新技术企业, 2014.