摘要:矿山企业对于国民经济发展起着至关重要的作用,但是在提高矿产品产量的同时,还要加强安全管控措施,减少生产安全事故的发生,以免给矿山企业带来巨大的经济损失,给矿工生命安全造成无法挽回的伤害,旨在促进矿山行业绿色健康高质量发展。采矿工程中的安全管理与风险评估,作为保障矿山作业安全、提高生产效率和减少事故发生的重要手段,具有重要的现实意义和学术价值。随着采矿深度的增加和作业条件的复杂化,矿井通风、瓦斯治理、机电设备故障及地质灾害等安全风险逐渐成为亟待解决的核心问题。科学的风险评估方法,如HAZOP分析法、FMEA分析法和Bow-Tie分析法等,可以帮助矿山企业识别潜在的安全隐患,制定有效的风险控制措施,从而降低事故发生的概率。
关键词:采矿工程,安全管理,风险评估,事故
随着社会对矿产资源需求的日益增长,采矿工程的重要性日益凸显。采矿工程作为获取矿产资源的重要手段,其过程中涉及大量的高风险作业,因此安全管理与风险评估在保障矿工生命安全、提高作业效率和防止环境污染方面具有至关重要的作用。随着采矿深度和规模的不断扩大,传统的安全管理方法和技术已无法完全应对新的挑战。矿井通风、瓦斯治理、机电设备故障及地质灾害等风险因素,成为了影响采矿安全的主要隐患。为了有效预防事故的发生,采矿企业需要依靠科学的风险评估技术,识别潜在风险,采取相应的安全防范措施。在此背景下,深入探讨采矿工程中的安全管理与风险评估的现状、方法和技术,对于提升行业整体安全水平、实现可持续发展具有重要意义。
1安全管理概述
1.1安全管理基本概念
安全管理是指在生产过程中,通过制定和实施一系列科学有效的安全措施和管理办法,保障生产过程和作业环境中人员的生命安全、设备的正常运行及环境的保护安全性,预防和减少生产事故的发生,保护员工的生命财产安全,维护企业的正常生产秩序和经济利益。其核心在于识别潜在的危险源,评估其可能的风险,并采取相应的防范和控制措施。有效的安全管理能够降低事故发生的概率,保障员工的身体健康和生产安全,同时优化资源配置,提高企业整体效益。在采矿工程中,安全管理尤为重要,因为矿山作业环境复杂,危险因素多,管理的科学性和实施的严格性决定了安全管理的成效。
1.2安全管理目标与任务
安全管理的核心目标是保护矿工的生命安全和身体健康,确保采矿过程中的设备、设施和环境安全运行。为了实现这一目标,安全管理的任务包括风险识别与评估、危险源的控制、事故预防机制的建立、应急响应的完善以及安全文化的建设。具体任务还包括定期开展安全检查、落实岗位安全职责、加强人员培训与教育、确保安全技术的有效应用等。通过这些任务的有序执行,不仅可以降低事故发生的概率,还能提高矿山作业的安全性与生产效率。
2采矿工程技术类型
根据矿产埋深的不同,可以将开采方式分为露天开采和井下开采两种,其中井下开采的条件较为复杂,开采的方式也比较多样,主要分为空场法、崩落法、充填法、露天采矿及深层矿井采矿。
2.1空场法开采技术
空场采矿法是我国矿山地下开采应用最早、最广泛,在技术上最成熟的采矿方法。国外使用空场采矿法出矿约占地下总出矿量的60%。空场采矿法具有成本低、生产能力大、劳动效率高等突出优点,但其必须正确地确定矿块结构尺寸和回采顺序,以利于采场地压管理及安全生产。
2.2崩落法开采技术
崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法,即随着崩落矿石,有计划地强制或自然崩落围岩充填采空区,以控制和管理地压。应用崩落法采矿的矿山,地表易发生塌落现象,对环境造成较严重的破坏,同时也危及地下采矿的安全,若地表水或泥石流透过塌陷坑涌入到井下采场,将给矿山生产和人员设备造成极大的危害。
2.3充填法开采技术
充填采矿法在国内外矿山应用的历史悠久,古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿,发展到现在的机械化作业的充填采矿法。目前,充填采矿法在国外矿山已获得日益广泛的应用,其所占比重正在持续上升。
与空场法、崩落法相比,充填采矿法更具优越性,充填采矿法既能有效控制地压,又能充分利用资源,改善矿区周围环境。
2.4露天采矿技术
露天采矿技术主要是直接从矿床上进行采剥作业的工程技术,其剥离顺序一般是从上往下。在实际的采矿过程中,要发挥该技术的作用优势,必须要应用大型采矿机械设备进行辅助,机械设备的应用可以有效地提高该技术的效率,同时还可以极大幅度的减少采矿作业人员的工作量,降低采矿的危险度,保证了采矿的安全性。此外,机械设备应用的优势还在于其可以精准开采,减少资源的浪费,机械设备的有效应用还可以缩短采矿工期,提高工作效率,使得企业的经济效益大幅度提升。
2.5深层矿井采矿技术
深层矿井采矿技术的运用可以有效地提高工作效率,降低外界环境因素对采矿工作产生的不良影响。如果矿床开采区域周围有着极为丰富的地热资源,就可以考虑应用深层矿井采矿技术,因为该技术可以有效地保护矿产资源,减少矿产开采期间的矿压量,避免矿层发生下沉以及坍塌等不良现象,周围的地质环境所遭受的破坏相对比较小,这样矿区周围的地热资源将会得到有效的保护,采矿人员的安全也不会受到任何影响。
3采矿工程的安全管理特点
采矿工程的安全管理具有多方面的特点,主要表现在作业环境的特殊性、工作条件的艰苦性和潜在风险的多样性。矿井作业涉及地下作业、高空作业以及机械设备的复杂操作,危险因素普遍存在。由于采矿过程中频繁的爆破、瓦斯泄漏、地质变化等因素,导致事故发生的概率较高。此外,采矿工程的工作环境常伴随高温、潮湿、粉尘等问题,给作业人员的健康和安全带来威胁。有效的安全管理需要深入了解这些特点,并采取相应的技术手段和管理措施来降低事故风险。
3.1类型多样
在矿山企业生产中,采矿工程利用到的技术具有类型多样的特点,因采矿工程的环境、条件各有不同,使用到额定采矿技术也各有不同。要结合现实条件,提高采矿作业的效率,使用不同的采矿技术。保证生产质量、生产安全。例如,填充开采技术、煤与瓦斯共存开采技术、壁式体系方面的煤炭开采技术、高效集约化的先进生产技术、硬顶板控制技术、近距离煤层开采技术等,均是采矿工程项目中常用的采矿技术手段。技术类型不同,在生产活动中,煤矿企业的管理人员要结合实际的生产需求,选择相对应的技术进行采矿活动。
3.2技术复杂
应用到采矿工程项目中的采矿技术较为复杂,不同的矿种开采形势下,采矿技术各有差异,以保证生产安全、生产效率为目的,技术应用的过程复杂,对生产安全、生产质量均有着较高的要求。例如,利用填充开采技术时,要选择水砂作为填充材料,整个流程和工艺应用的复杂程度较高,因为水砂作为填充材料的使用效果不理想,必须要使用矸石等具有良好特质的材料,解决压矿问题或堆存矿石的现象。
3.3人才匮乏
随着采矿事业的不断发展,矿山企业也在研发、创新采矿技术。在采矿技术的研究中,也投入了大量的资金、人力等成本,因此采矿技术的更新换代也是比较频繁的。对于矿山开采工作而言,从业人员一般文化水平不高,导致开采操作规范性水平较低,无法安全掌握各项安全操作技能。矿山企业需要引入更多高素质、高技能的人才,不断创新发展采矿技术,才能实现稳速发展。
4采矿工程中的主要安全风险
4.1员工缺乏安全意识
在采矿工程中,部分采矿企业对安全生产的重要性认识不足,导致员工缺乏足够的安全意识。甚至一些企业管理人员存在侥幸心理,认为事故不会发生在自己身上,从而忽视了安全管理的重要性。此外,还有一些企业存在追求效益最大化的心态,将安全放在次要位置,甚至愿意以牺牲安全为代价追求经济效益。这种思想会逐渐传递给现场工作人员,导致他们不落实甚至忽视安全规定,从而引发安全事故。
4.2安全培训不到位
首先,企业没有建立完善的安全培训制度,培训内容不全面,培训方式单一,无法满足实际需求。其次,企业没有配备专业安全培训师资力量,培训师资素质参差不齐,无法保证培训质量。再次,员工缺乏足够的培训时间和机会,无法定期参加安全培训。由于安全培训不足,导致员工缺乏必要的安全意识和技能,不了解煤矿生产过程中的潜在危险,未掌握正确的安全操作方法,遇到紧急情况不知道如何应对。不少员工违章操作、冒险作业,埋下安全隐患。安全培训不足也影响心理健康。由于缺乏安全知识和技能,员工在工作中感到恐惧和不安,长期处于紧张状态,容易产生心理问题,不仅影响身心健康,也降低了工作效率和质量。
4.3矿井通风与瓦斯危险
矿井通风和瓦斯管理是采矿工程中至关重要的安全风险因素。在地下矿井中,矿工的生存和作业环境高度依赖于通风系统的正常运行。通风不良可能导致有害气体如二氧化碳、氮气等积聚,严重时可引发中毒事故。而瓦斯,尤其是甲烷气体的积聚,具有高度的爆炸危险,瓦斯泄漏不仅威胁作业人员的生命安全,也可能导致灾难性的爆炸事故。为了防范这些风险,必须确保矿井通风系统的畅通,及时检测瓦斯浓度,并采取相应的防爆措施,避免瓦斯积聚达到危险值。
4.4采矿作业中的设备与机械安全
采矿作业中使用的大型设备与机械工具,涉及的安全风险不容忽视。设备故障、操作不当或维护不足可能导致机械事故,甚至造成人员伤亡。例如,起重设备的吊运失误、矿车脱轨、破碎机的异物卡阻等情况,都可能引发安全事故。采矿设备通常在恶劣的环境下工作,长期暴露于灰尘、振动、极端温度等条件中,导致设备磨损和老化,增加故障发生的概率。为了保障安全,必须对设备进行定期检查、保养和更新,确保机械设备符合安全标准,并加强操作人员的技术培训。
4.5地下开采作业的地质灾害风险
地下开采作业面临的地质灾害风险主要包括矿井塌方、岩层滑坡、地震等自然灾害以及由地下开采引发的次生地质灾害。在矿井开采过程中,地层不稳定可能导致矿区出现塌陷、塌方现象,威胁矿工的生命安全。特别是在采矿深度不断增加的情况下,地质构造的复杂性和突发性增加了开采过程中的地质灾害风险。此外,采矿活动对地下水流动和地表结构的干扰,也可能引发地面沉降等地质问题。为了应对这些风险,矿山企业需要加强地质勘查,实施科学的开采设计,并配备相应的防护措施,确保作业人员的安全。
4.6矿山安全监管部门的职责问题
矿山的安全设施设计审查和安全生产许可证审批由省级以上矿山安全监管部门负责,不应下放或者委托。然而,一些地方矿山安全监管部门因追求经济发展而放松安全监管。一些地方政府为了追求经济发展,对矿山安全监管不够重视,甚至存在违规行为。此外,监管方式比较单一,无法实现全覆盖、多角度的监管;监管部门存在人员素质不高、专业不精、执法不严,基层矿山所配备的各项设备较为陈旧,存在不同程度的老化;信息化水平不高,只依靠传统的行政制度和人力监督方式,难以对整个开采过程实施有效的监督管理,导致矿山安全管理工作无法得到有效推进。
5风险评估方法与技术
5.1风险评估的基本原则
风险评估的基本原则是科学、系统、全面地识别、评估和控制潜在的风险,确保安全管理的有效性。首先,风险评估应基于对采矿工程实际情况的全面了解,涵盖作业环境、设备设施、作业流程等各方面。其次,评估应考虑不同风险因素之间的相互影响,并进行定量或定性分析,准确判断风险的严重性和发生概率。同时,风险评估要以预防为主,采取有效的控制措施,降低事故发生的可能性。最后,风险评估要灵活应对动态变化,定期更新评估结果,确保管理措施的时效性和针对性。
5.2常见的风险评估方法
常见的风险评估方法主要包括定性和定量两种方式。定性评估方法通过专家判断、风险矩阵等工具,分析不同风险因素的影响程度,适用于无法量化的风险。例如,采用风险矩阵评估各类潜在危险的风险级别,并依据风险等级采取不同的控制措施。定量评估方法则通过数值模型、概率计算等手段,量化风险的发生概率和潜在损失。这种方法适用于可以获取数据并进行数值分析的风险场景,如设备故障率、事故发生概率等。
5.3风险评估的技术工具
风险评估过程中常用的技术工具包括HAZOP分析法、FMEA故障模式与影响分析、Bow-Tie分析法等。HAZOP分析法通过对作业过程中的各个环节进行系统分析,识别潜在的危害并制定相应的应对措施。FMEA方法则专注于评估设备或系统可能发生的故障模式,分析其对安全的影响,并采取预防或改进措施。Bow-Tie分析法结合了故障树分析与事件树分析,帮助识别风险发生的根本原因及其后果,为制定防控策略提供有力支持。
6结论
采矿工程中的安全管理与风险评估是确保矿工生命安全和作业环境稳定的关键。通过科学的风险评估方法与技术,可以有效识别和控制潜在风险,降低事故发生的概率。矿井通风与瓦斯、设备机械安全、地质灾害等风险因素需要特别关注,采取切实可行的防控措施至关重要。安全管理不仅要依赖先进的评估工具,如HAZOP分析法、FMEA分析法等,还需结合企业的实际情况,定期进行更新和调整。随着技术的发展和管理体系的完善,采矿行业在提升安全水平、减少事故方面将取得更大进展。未来,安全管理与风险评估的持续优化将为矿山工程的长远发展奠定坚实基础。
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