腾飞矿设计安全篇.docx
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腾飞矿设计安全篇
1设计依据
1.1法律、法规、文件
（1）《中华人民共和国安全生产法》（2002.11.1）
（2）《中华人民共和国矿山安全法》（1993.5.1）
（3）《中华人民共和国劳动法》（1995.1.10）
（4）《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（发改投资[2003]1346号）
1.2规范、规程、标准
（1）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423—2006）
（2）《金属非金属矿山排土场安全生产规则》（2005年2月19日）
（3）《爆破安全规程》（GB6722—2003）
（4）《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（[1987]36号）。
（5）《起重机械安全规程》（GB6067—85）
（6）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87—85）
（7）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055—93）
（8）《矿山电力设计规范》（GB50070—94）
（9）《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）
（10）《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2000）
（11）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140—90）（1997年版）
（12）《10kV以下变电所设计规范》（GB50053—94）
（13）《工业企业设计卫生标准》（TJ36—79）
（14）《工业企业照明设计标准》（GB50034—92）（208号）
（15）《安全标志》（GB2894—1996）
（16）《安全标志使用导则》（GB16179—1996）
（17）《消防安全标志》（GB13495—92）
（18）《消防安全标志设置要求》（GB15630—1995）
（19）《起重机械危险部位与标志》（GB15052—1994）
（20）《机械设备防护罩安全要求》（8196—2003）
（21）《噪声作业分级》（LD80—95）
（22）《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044—85）
（23）《生产性粉尘作业危害程度分级》（GB5817—86）
1.3工程相关文件
（1）吉林省磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿给长春黄金设计院的设计委托书。
（2）2006年4月吉林省第二地质调查所提交的《吉林省磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿资源储量核实报告》及其附图、附件。
（3）“吉国土资储备字【2006】123号”文关于《吉林省磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明。
（4）2006年9月长春黄金设计院提交的《吉林省磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿矿产资源开发利用方案》。
（5）2008年5月吉林市安全科学技术研究所提交的《磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿安全预评价报告》。
（6）国家安全生产监督管理总局2005年下发的《金属非金属矿山建设项目初步设计“安全专篇”编写提纲》。
2工程概述
2.1建设工程基本概况
2.1.1地理位置及交通
腾飞硅灰石矿区位于磐石市吉昌镇孟家村，地理坐标为：
东经125°45′49″
北纬43°17′07″
磐双公路通过孟家村，矿区南东距吉昌镇11km，距沈吉铁路明城站25km，其间有油渣路和水泥路相连，交通方便。
2.1.2设计范围
本次设计范围包括采矿及生产辅助设施。
2.1.3开采范围及开采方式
矿区范围内已探明两条矿体，即Ⅱ－1、Ⅱ－2（Ⅱ-2分为Ⅱ-2-1、Ⅱ-2-2和Ⅱ-2-3），为本次设计开采对象。
矿山原为露天开采，根据本次设计开采范围内的资源状况及矿体赋存特征，考虑露天开采征地范围大、对环境破坏较大及相关政策的要求，本次设计开采方式推荐为地下开采。
2.1.4设计规模及产品方案
根据业主的委托要求，并经计算和验证，本次设计推荐的矿山生产能力为手选精矿石3000t/a（折算成原矿石5681t/a）。
采矿工作制度300d/a。
矿山产品为手选精矿石。
2.1.5采矿方法
矿体倾角60°～80o，属急倾斜矿体，矿体厚度平均厚度4～12.26m。
矿体及顶底板围岩坚硬，稳固性较好。
根据上述特点，设计推荐采用浅孔留矿法采矿。
2.1.6开拓系统
设计推荐矿床开拓采用下盘脉外斜井开拓方案。
斜井布置在矿体的西端下盘，斜井倾角28°，井口标高336m，井底标高310m，垂深26m，井筒下掘方位850，井筒采用三心拱型断面，掘进断面5.22m2，净断面4.61m2，采用喷射混凝土支护，支护厚度100mm。
提升容器采用0.5m3串车提升，提升设备选用TJ800/630型单筒提升绞车，配套电机功率18.5kw。
该斜井担负井下矿石和废石的提升以及材料、设备的下放和提升。
中段矿岩均采用人推车（0.5m3翻转式矿车）运输。
各中段生产的矿石在采场底部用漏斗装车，然后由人工推至斜井车场。
矿石和废石由斜井提升至地表后，矿石用人推车运至地表矿石临时堆场，废石用人推车运至地表废石堆场排弃。
由于斜井垂深26m，因此不配备专用人车，人员通过斜井人行道出入井下，行车时禁止行人。
设计采用单翼对角抽出式通风系统，采用机械通风。
设计在矿体东端下盘岩体移动范围15m以外设通风井，井筒内设梯子间和照明作为安全出口。
排水采用机械排水、直接排水方案。
设计在310m中段设排水系统，井下涌水汇集到集水池内，由水泵通过设于斜井中的排水管路一次排至坑外，涌水主要存储在水池中供井下生产用水，多余部分自流排至地表。
2.1.7总图运输
采矿工业场地主要由提升机房（含配电室）、空压机站、综合办公室（含职工宿舍、值班室、材料库）、矿石临时堆场、废石场等组成。
2.1.8采区配电
矿区10kV电源引自附近农电线路（T接）作为该矿的主电源，线径50，路程约1km。
电源能力可满足矿山建成后供电需求。
排水泵、主通风机为一类负荷，共14.5KW，设柴油发电机组1台，容量为40KW，安装在地面，采用中性点绝缘系统做为坑内保安电源。
2.1.9给水
设计在地表335.5m标高设一座50m3生产高位水池，经斜井向井下各用水点供水。
生活用水用地下井水。
2.1.10采暖
采矿工业区地表设施小且分散，因此设计不设集中采暖系统，冬季采用燃煤炉取暖。
2.1.11土建
主要厂房采用钢筋混凝土及砖混结构，辅助设施采用砖混结构。
总建筑面积392m²。
2.1.12建设投资概算及安全设施投资
（1）建设投资概算
投资范围主要包括采矿、井建、矿机、电力、总图、土建等专业。
本工程建设投资概算237.30万元，工程费用202.20万元。
其中：
建筑工程141.3401万元，占总投资额的59.56%；
设备购置45.9106万元，占总投资额的19.35%；
安装工程14.9493万元,占总投资额的6.30%；
其他费用35.10万元，占总投资额的14.79%。
（2）安全卫生设施投资
安全卫生设施投资为28.2万元，占总投资的11.9%。
2.1.13主要技术经济指标
主要技术经济指标见表2-1。
主要技术经济指标表
表2-1
序号
项目
单位
指标
备注
一
地质
1
保有资源储量
资源储量
编码：
122b+333
1.1
原矿
t
209850
1.2
手选精矿
t
110811
1.3
夹石
t
99039
2
设计利用资源储量
资源储量
编码：
333
2.1
原矿
t
90264
2.2
手选精矿
t
47577
2.3
夹石
t
42687
2.4
线含矿率
%
50.06
二
采矿
1
年产手选精矿石
万t
0.3
2
采矿方式
地下
3
开拓方式
斜井
4
采矿方法
分段空场法
浅孔留矿法
5
万吨采掘比
m/万t
300
6
采矿损失率
%
14
7
采矿贫化率
%
10
8
线含矿率
%
45.05
9
基建期
a
1
10
服务年限
a
15.2
三
资金及投资
1
本项目基建投资
万元
237.3
2
流动资金
万元
5
3
总投资
万元
242.3
四
成本及费用
1
单位矿石成本
元/t
55
其中：
采矿生产制造成本
元/t
55
2
年生产总成本
万元
16.5
3
资源补偿费
万元
1.32
4
资源税
万元
0.9
5
增值税
万元
3.96
6
城建税及教育费附加
万元
0.16
五
经济效果
1
销售收入
万元/a
66
2
成本及税费
万元/a
22.84
3
利润总额
万元/a
43.16
4
所得税
万元/a
10.79
5
税后利润
万元
32.37
6
投资利润率
%
17.81
7
财务净现值（I=10%）
万元
11.77
8
内部收益率
%
10.88
9
投资返本期
年
7.3
（不含基建期）
10
返本后净利润
万元
254.74
2.2安全措施新设备
设计压气设备选用双螺杆式空压机取代活塞式空压机，其优点是噪声小、效率高、节能。
2.3影响矿山安全主要因素
根据本工程初步设计内容，矿山建设由采矿工程、总图运输、电力工程及其他辅助工程构成。
其中采矿工程包括井巷施工、采矿作业、运输、通风、电气设施、防水排水、防火及灭火、爆破作业。
电力工程包括供电电源、供电系统、接地与防雷等。
其他辅助工程包括给排水、采暖通风、土建等工程。
危险因素是指对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。
有害因素是指能影响人的身体健康、导致疾病或对物造成慢性损害的因素。
矿山生产过程中存在着许多可能导致矿山伤亡事故的潜在的不安全因素，即矿山危险源。
根据吉林市安全科学技术研究所提交的《磐石市吉昌镇腾飞硅灰石矿安全预评价报告》及腾飞硅灰石矿的实际情况，设计认为该矿生产过程中存在以下危险、有害因素：
2.3.1主要危险因素
（1）斜井提升系统的伤害
斜井提升系统是井下生产的主要环节，出现事故的频率较高，会发生断绳、跑车等事故。
斜井施工不遵守安全规程，遇断层或风化带而支护不当，会造成人员伤害事故及财产损失。
（2）冒顶片帮
危险岩体可能导致岩体（或矿体）局部冒顶、片帮或大面积岩体移动。
危险岩体的存在主要取决于岩石的物理性质，地质赋存条件以及采掘技术条件等。
（3）炮烟中毒事故
爆破时产生的炮烟。
其主要有毒成分是一氧化碳、氮氧化物等。
可使人耳鸣、头痛、头昏、心跳、呕吐、丧失行动能力。
严重时产生呼吸困难、停顿。
中毒特征：
嘴唇呈桃红色，两颊有红色斑点。
重度中毒经抢救，神志恢复后可能出现一系列神经系统严重受损的表现。
（4）放炮与炸药爆炸事故
爆破是矿山生产的主要工序之一，矿石开采要用炸药爆破的方法来完成。
炸药爆炸属于化学爆炸，炸药爆炸时会发生急剧的化学变化，释放出大量的能量，产生高温、高压气体并迅速膨胀而产生机械破坏效应。
炸药按工业用途可分为基本炸药和起爆炸药，均属于易燃、易爆危险品，在运输、存放、使用过程中稍有不慎，很容易发生爆炸事故。
爆破安全警戒信号、标志不完善，无避炮设施或避炮设施不符合安全规定,盲炮、残炮处理不当造成的事故等，可导致人员伤亡事故。
爆破安全问题一直是矿山安全生产过程中的一个重要方面。
（5）电气系统及电气设施
该工程项目使用电气设备较多，接触电气设备的人员也很多，作业人员有触电的可能。
所以潜在着许多触电危险。
由于矿山生产作业环境较差、工作面经常移动、设备频繁启动等原因，容易发生供电系统及电气设备绝缘破坏、接地不良等事故，使人员触电受到伤害。
触电伤害主要有电击和电伤两种方式。
电击是指电流通过人体内部的组织和器官，引起人体功能及组织损伤，破坏人的心脏、肺脏及神经系统的正常功能，导致人体痉挛、窒息、直至危及生命。
电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体的伤害，比较常见。
（6）火灾
矿山火灾可分为地面火灾和井下火灾两种。
发生在井下硐室、巷道、井筒、采场、井底车场及采空区等地点的火灾为井下火灾。
由于井下空间有限，供氧量不足，火灾会产生大量的有毒有害气体而导致事故的发生。
发生于矿山工业场地的厂房、仓库、办公区等地面建、构筑物等处的火灾为地面火灾。
产生火灾的原因通常为：
吸烟、电焊、氧焊、火柴点火等引起的明火；润滑油、液压设备用油等油料在运输、保管和使用时所引起的火灾；其他还有摩擦、冲击、电器设备绝缘损坏和性能不良引起的火灾。
（7）水灾
大气降水和地下水对矿山的危害主要表现在：
增加防排水费用，降低矿山的经济效益；引起事故、灾害甚至淹没矿井；软化围岩，降低矿山巷道、采场顶板地稳定性。
（8）压力容器
作为矿山主要设备之一的空气压缩机，可能由于某种原因在内部介质压力下破裂，发生物理爆炸而造成人员伤亡及财产损失。
（9）机械与车辆伤害
矿山生产过程中使用的各种机械和车辆在运行过程中具有较大的动能，人员不慎与之接触可能受到伤害。
冰雪路面下的车辆运行则易导致车辆倾翻等事故。
斜井防护措施不当可能失控发生墩罐、过卷等严重事故。
矿山原矿运输、井下及地表人推车运输，因管理不善、操作失误、设计不合理因素等，可能发生翻（坠）车、碰撞、碰人等事故。
（10）高处坠落及物体打击
天井、排土场边缘、操作平台等高差较大的场所，人员或物体都具有较大的势能。
当人员具有的势能释放时，可能发生高处坠落事故；当物体具有的势能转变为动能时，可能击中人体发生物体打击事故。
（11）排土场
排土场位置选择不当、防护、防洪措施不当等易导致滑坡、坍塌、滚石和泥石流。
（12）自然灾害
①雷击
雷电可能造成很严重的后果。
如果防雷设施设计不当或损坏，则存在装置及建（构）筑物因雷击造成损坏，在具有爆炸危险的场所，甚至可能引起爆炸或燃烧。
②地震
地震属严重的自然灾害，震级较高时将造成人员伤亡、建筑物破坏、设备损毁。
（13）塌陷区危害
随着开采深度的加大，地表逐渐会形成一定范围的塌陷区。
如果塌陷区周围没有警示标志或栅栏，人畜误入可能会发生高处坠落事故；暴雨季节，如果排水系统出现故障，可能会发生淹井事故；地表泥土不及时清除，随雨水进入井下，可能会形成小的泥石流。
2.3.2主要有害因素
（1）粉尘
采矿生产中的凿岩、爆破，装卸、运转，选矿生产中的破碎、筛分，上述生产环节将产生大量粉尘。
在矿山生产过程中，如凿岩、爆破、矿岩的装卸、运输等作业都会产生粉尘。
粉尘的主要危害是对人体健康的危害，如果不采取治理措施或作业人员防护不当，长期吸入大量微细粉尘可能会引起矽肺病。
（2）有毒、有害气体
采场有毒、有害气体主要来自爆破时产生的炮烟。
其主要有毒成分是一氧化碳、氮氧化物。
如果不加强通风管理，会发生炮烟中毒事故。
该项目恢复生产期间需要进行对坑内积水进行抽排，废旧井巷和采空区内有可能积存有有毒有害气体，如坑木被积水浸泡腐烂产生的有害气体等，如果未对作业地点空气成分进行分析、通风不彻底，容易发生中毒事故。
（3）噪声
①矿山噪声的种类和来源
空气动力性噪声，如空气压缩机、凿岩机等扰动气体形成的噪声。
电磁噪声，如电动机，变压器等产生的噪声。
机械噪声，如运输设备等产生的噪声。
此外还有爆破作业产生的脉冲噪声。
②噪声的危害
噪声对听觉、神经系统、心血管系统、消化系统、内分泌系统、视觉、感知觉水平、反应时间、情绪等都有很大影响。
它可以损伤人的听力，使人得心脏病。
对情绪的影响特别大，例如使人烦躁不安、注意力分散。
噪声越大，引起烦恼的可能性越大，使得作业人员具有侵犯性、多疑性、易怒性和厌倦。
（4）振动
长期接触生产性振动会引起振动病。
采矿作业中工人使用的气动凿岩机防护不当是引起振动病的主要原因。
（5）坑内不良作业条件
地下采矿，井下空气潮湿、阴冷，易导致人患风湿病。
2.4安全防范措施
2.4.1安全管理对策措施
（1）矿山企业必须贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，逐步实现安全管理科学化、标准化；在计划、布置、检查、总结、评比生产建设工作的同时，必须计划、布置、检查、总结、评比安全工作。
（2）企业必须遵守有关安全生产的法律、法规，建立、健全主要负责人、分管负责人、安全生产管理人员、职能部门、岗位安全生产责任制；制定安全检查制度、职业危害预防制度、安全教育培训制度、安全生产事故管理制度、重大危险源监控和重大隐患整改制度、设备安全管理制度、安全生产档案管理制度、安全生产奖惩制度等规章制度；制定作业安全规程和各工种操作规程。
矿长对本矿的安全生产工作负责。
各级主要负责人对本单位的安全生产工作负责，其技术负责人对本单位的安全技术工作负责。
各级职能机构对其职能范围的安全生产工作负责。
（3）矿山企业应建立、健全安全卫生机构和通用防尘专业队伍或专职安全人员。
（4）矿长必须经过安全培训和考核，具备安全专业知识，具有领导安全生产和处理矿山事故的能力。
矿山企业安全工作人员和通风、防尘专业人员必须具备专业知识和矿山实际工作经验。
（5）矿山企业应对职工认真做好安全生产和劳动保护教育，普及安全知识和安全法规知识，进行技术和业务培训。
职工经考试合格方准上岗。
对所有干部和工人，每年至少接受不少于20小时的安全教育，每三年至少考核一次。
新工人必须进行不少于72学时的矿、坑口（车间）、班组三级安全教育，经考试及格后，由老工人带领工作至少4个月，熟悉本工种操作技术并经考核合格，方可独立工作。
调换工种的人员，必须进行新岗位安全操作教育和培训。
采用新工艺、新技术、新设备时，应对有关人员进行专门培训。
参加劳动、参观、实习人员，下矿前必须进行安全教育，并有专人带领。
矿山应建立、健全安全教育室。
（6）特种作业人员，要害岗位、重要设备和设施的作业人员，都必须经过专门安全教育和技术培训，经考核合格取得操作资格证书或执照后，方准上岗。
人员培训、考核、发证、复审工作，应按国家有关规定执行。
（7）要害岗位、重要设备和设施及危险区域，应严加管理。
（8）矿山开采应具有矿山测量和地质编录文件、各种实测图以及按国家规定程序、权限批准的开采设计。
建设项目的总体设计，必须对矿山的安全条件进行论证。
（9）矿山企业在编制年度生产建设计划和长远发展规划的同时，必须编制安全、卫生工程技术措施和规划，并按国家规定提取和使用安全技术措施专项费用。
该费用必须全部用于改善矿山安全生产条件，不得挪作他用。
（10）矿山企业必须建立、健全安全生产岗位责任制及岗位技术操作规程，严格执行值班制和交接班制。
（11）矿山企业应建立、健全安全活动日制度，认真执行安全大检查制度。
矿山企业主管部门对矿山每年应至少检查一次，矿每季至少检查一次，坑口（车间）每月至少检查一次。
检查时，应有分管安全工作的领导参加，对检查出的事故隐患和尘毒危害问题，应责成有关部门限期解决。
（12）矿山企业必须按规定向职工发放劳动保护用品，职工必须按规定穿戴和使用劳动保护用品与用具。
（13）矿山企业应编制事故应急救援预案并定期演练，建立由专职或兼职人员组成的救护和医疗急救组织，配备必要的装备、器材和药物，每年应对职工进行自救互救训练。
（14）矿山企业发生伤亡或其他重大事故时，矿长或其代理人必须立即到现场指挥组织抢救，采取有效措施，防止事故扩大。
对伤亡事故，必须按规定如实上报劳动行政主管部门和管理矿山企业的主管部门。
2.4.2安全技术对策措施
2.4.2.1采矿系统安全技术对策措施
（1）矿山井巷及安全出口
①地下采矿区的建设和生产，必须按采矿设计和作业规程进行。
②矿山井巷工程施工及验收，应遵守GB213的规定。
③为保证生产安全，矿山必须按以下回采顺序安排生产：
本次设计为单一中段开采，中段内采用自远而近后退式开采，先采上盘矿体后采下盘矿体。
④矿区设有2个直达地面的安全出口，安全出口的间距大于30m。
⑤每个生产中段都设有两个以上便于行人的安全出口。
（2）提升和运输
①斜井上部和下部车场设置阻车器，井口附近设置常闭式钢丝绳网式捞车器。
②斜井提升钢丝绳安全系数提升物料时7.87，满足安全要求。
③提升机卷筒、游动轮直径0.8m，斜井提升钢丝绳直径10mm，二者比值满足安全要求。
④提升设备设有可靠的制动系统。
⑤斜井内设人行踏步及扶手。
⑥斜井中部人行道一侧设一躲避硐室；斜井下部车场设一躲避硐室。
斜井提升时禁止行人。
⑦运输巷道的人行道宽度应不小于0.7m，车场两侧设宽1.0m人行道。
⑧人力推车，推车人员应携带矿灯；在照明不良的区段，不应人力推车；每人只允许推一辆车；矿车通过道岔、巷道口、风门、弯道和坡度较大的区段，以及出现两车相遇、前面有人或障碍物、脱轨、停车等情况时，推车人应及时发出警号。
（3）通风防尘
①矿井采用机械通风系统。
②主扇具有使矿井风流在10min内反向的措施，备有同型号和同类型电机。
③采场形成通风系统之前，不得投产回采。
主要进风巷和回风巷，要经常维护，保持洁净和风流畅通，禁止堆放材料和设备。
④掘进工作面和通风不良的采场，配备局扇通风。
局部通风的风筒口与工作面的距离：
压入式通风不得超过l0m；抽出式通风不得超过5m；混台式通风，压入风筒的出口不得超过l0m，抽出风筒的入口应滞后压入风筒的出口5m以上。
⑤绘制了开拓通风系统示意图。
⑥回风巷道和回风井的最高风速为1.98m/s，其余井巷的最高风速均小于1.56m/s。
⑦设计配备测风仪表、测尘仪器、气体测定分析仪器，使矿山能够定期测定井下各产尘点的空气含尘浓度。
⑧冬季采取空气预热措施，使进入井下空气的温度不低于2℃。
⑨停止作业并已撤除通风设备而又无贯穿风流通风的独头巷道，应设栅栏和标志，防止人员进入。
如需要重新进入，必须进行通风和空气成分分析，确认安全后方准进入。
⑩设计在地表设高位水池，以保证凿岩采取湿式作业、爆破后和装卸矿进行喷雾洒水的用水。
⑾凿岩必须采取湿式作业。
湿式凿岩时，凿岩机的最小供水量，应满足凿岩除尘的要求。
⑿爆破后和装卸矿（岩）时，必须进行喷雾洒水。
凿岩、出碴前，应清洗工作面10m内的巷壁。
进风道、人行道及运输巷道的岩壁，应每季至少清洗一次。
（4）防排水
①矿山企业应调查核实矿区范围内的含水层、岩溶带、地质构造等详细情况，并填绘矿区水文地质图。
应查明矿坑水的来源，掌握矿区水的运动规律，摸清矿井水与地下水、地表水和大气降雨的水力关系，判断矿井突然涌水的可能性。
②设计在310m排水中段斜井车场附近设置防水门，防止泵房、变电所和斜井等井下关键设施被淹。
③矿山原采用山坡露天开采，大气降水可以随着地形的自然条件自行排出。
本次设计留有境界矿柱，雨季露天采场内必要时设水泵进行机械排水，不会对井下开采构成威胁。
斜井井口、风井井口标高均在335m以上，高于矿区最低洪水位1m以上。
④在地面移动界线外设截水沟，防止地表水流入井下。
⑤井下主要排水设备，由同类型的三台泵组成，其中一台工作，一台备用，一台检修。
排水系统设2条排水管线。
⑥每年雨季前一季度，应由主管矿长组织一次防水检查，并编制防水计划。
⑦雨季应设专人检查矿区防洪情况，发现有险情预兆，立即通知井下作业人员迅速撤出。
（5）电气与通讯
①井下运输巷道、井底车场照明电压为220V；采掘工作面、出矿巷道、天井和天井至回采
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