非煤露天矿山安全评价分析探讨

周永昆

（四川省安科技术咨询有限公司，四川 成都 610041）

我国非煤矿山特别是众多的小矿山，安全生产条件差，每年因事故死亡人数在世界上最高，在国内仅次于交通事故和煤矿安全事故，在各行业中位居第三位，严重危害了人民群众的生命安全，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国非煤矿山企业的可持续发展[1]。开展对非煤露天矿山安全评价具有重要的现实意义。

1 项目概况

本项目位于四川省凉山州冕宁县。矿区地处青藏高原东缘，横断山脉北东段。地势北高南低，地形起伏变化大，高差悬殊，沟谷深切，断面多呈“V”型。矿山采用露天开采方式，采用陡帮剥离、缓帮采矿，台阶高度12m，工作台阶坡面角65°。开采到界后，台阶并段，最终台阶高度24m，最终台阶坡面角为50°～60°。

2 主要危险有害因素辨识与分析

参照《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-86），结合本项目的特点，主要从以下几个方面进行危险、有害因素辨识与分析。

2.1 自然地质

矿山三面环山，为切割较为强烈的中高山区，地形起伏大，地表破碎，同时矿山由于存在历史开采的因素，以前采矿后大量的废石废渣堆积在采场内及采场周边的沟道内，矿区降雨量丰富，最高达2000mm以上，因此，矿山具备泥石流发生的必备条件，矿山受到泥石流的严重威胁。

矿山采场及辅助配套设施周围基本上是高大的山体，山体较陡且较为破碎，存在危石（飞石）危害。

矿山位于高原地区，结合气候条件分析，还存在季节性冻土、强风、雨、雪及冰雹、雷击、地震、低气压等危害。

2.2 采场边坡

矿区构断层、断裂、节理等较为发育。矿区中强风化带岩体较破碎，多风化成碎块、块状，岩体稳定性差。同时采场边坡高（最大有800多米）。因此，矿山采场边坡受到滑坡、坍塌、飞石等的威胁，边坡管理是矿山安全生产管理的重点内容。

2.3 矿山防排洪

矿山所处区域降雨丰富，矿山防排洪方面主要的危险有害因素体现在：①矿区防排洪系统较为复杂，可能降低防排洪系统的可靠性。②矿区地形陡峻、地表破碎，不利于排洪系统的布设，同时为矿山防排洪的维护、管理带来困难。

2.4 爆破作业

矿山爆破方面主要发生的事故类型为爆破伤害和火药爆炸，主要的原因有：①在爆破工作中，因操作不当或因受某些外来特殊能源作用造成雷管或炸药的早爆、迟爆事故。②盲炮处理不当造成的事故。③爆破后没有达到规定时间，人员过早进人工作面；警戒不严、信号不明、安全距离不够。

2.5 排土场

矿山设置排土场1座，位于冲沟内，废石堆置总高度接近300m，排土场总容积约30000.0万m3。该排土场发生事故类型主要有排土场滑坡、坍塌、飞石和泥石流等，其主要的原因为排土场防排洪系统不完善，不能满足排洪的要求。

3 定量安全评价

针对本项目主要的风险点，选取矿山危险性较大的采场边坡、矿山防排水、排土场进行安全评价，其它方面本文不再论述。

3.1 采场边坡稳定性定量分析

评价选择了矿山采场具有代表性的4个剖面进行了边坡稳定性进行复核。计算使用GEO-SLOPE/W软件，分别采用Janbu法和Bishop法计算边坡的安全系数。各个剖面不同计算方法下的计算边坡安全系数见表1。

表1 边坡安全系数汇总表

根据表1，疏干条件（基本水位）下，除W-W剖面外，边坡的安全系数均大于1.2，边坡基本稳定。通过计算表明，W-W剖面边坡（采场西北面）为需要重点监测的边坡，矿山的最终边坡角选择基本合理。

3.2 矿山排水系统定量分析评价

暴雨洪水流量复核按《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1984年版）中推荐的推理公式计算。矿山周围各流域段东侧截洪沟1段、东侧截洪沟1段～东侧截洪沟2段、东北侧截洪沟、东北侧截洪沟～截水洞、东北侧截洪沟～西侧排洪沟、东北侧截洪沟～清水排洪沟、东侧截洪沟1段～污水排洪沟的最大洪水流量（50年一遇）分别为9.33，29.2、15.7、80.1、99.2、113.0、69.4m3/s，泄洪能力分别为12.17、46.59、25.86、122.09、291.47、126.61、100.75 m3/s。 因此，矿山的排水构筑物的泄洪能力基本满足50年一遇的防洪要求。

3.3 排土场稳定性定量分析

排土场稳定性定量分析采用里正软件进行计算，采用瑞典圆弧条分法，计算排土场边坡的安全系数，计算结果见表2。

表2 边坡安全系数汇总表

通过对排土场在三种工况下稳定性的计算分析，排土场的最终边坡角保持在27°以下，排土场具有良好的稳定性，排土场沿基地滑坡的可能性较小。由于《可研》中排土场的总边坡角为28°，根据计算结果表明其安全性较差，建议下一步设计进行优化、调整。

4 结语

本文以四川省凉山州某露天矿开采项目为研究对象，通过对工程的主要危险有害因素辨识与分析、评价单元划分及评价方法的选择、定性、定量评价等，分析本工程主要危险有害因素，对重点监控对象进行定量评价，为非煤露天矿山安全评价提供借鉴，为编制安全设施设计提供重要依据。

参考文献

[1]王卸云.露天采矿技术[J].非煤露天矿山危险有害因素识别,2007，4：54-57.