Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 2 của giáo trình Kỹ thuật an toàn mỏ lộ thiên tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: kỹ thuật an toàn trong quá trình khai thác lộ thiên; an toàn khi sử dụng các dạng năng lượng trong mỏ lộ thiên; phòng chống sét và phòng chống cháy trên mỏ lộ thiên;... Mời các bạn cùng tham khảo!
CHƯƠNG KỸ THUẬT AN TỒN TRONG Q TRÌNH KHAI THÁC LỘ THIÊN 4.1 Tính tốn yếu tố khai thác đảm bảo an toàn cho người thiết bị 4.1.1 Đối với mỏ khai thác lộ thiên phương pháp giới bán giới 4.1.1.1 Chiều cao tầng H (m) Chiều cao tầng thông số kỹ thuật chủ yếu hệ thống khai thác Mỏ lộ thiên Chiều cao tầng khai thác phụ thuộc vào thiết bị xúc bốc, phương tiện vận tải tính chất lý đất đá, kỹ thuật khoan nổ mìn Chiều cao hợp lý tầng đảm bảo cho chi phí sản xuất kinh doanh nhỏ trình làm việc tầng thiết bị xúc bốc, phương thức vận tải, thiết bị vật tư khác công nhân lao động tầng phải an tồn Khi chiều cao tầng khơng hợp lý, chắn xẩy hai hậu sau: - Chiều cao tầng cao “so với mức hợp lý” dễ sập đổ, trượt lở tầng tự nhiên (Hoặc mưa lũ, chấn động nổ mìn ), tỷ lệ đá cỡ sau đợt nổ mìn tăng lên, gây trở ngại cho công tác xúc bốc làm tăng chi phí khoan nổ mìn lần 2, nghiêm trọng làm tăng khả an toàn lao động, nguy hiểm cho người thiết bị làm việc tầng - Chiều cao tầng thấp “so với mức hợp lý” khơng hồn tồn tránh hết hậu nói trên, mà làm giảm suất thiết bị xúc bốc, kéo theo giảm suất phương tiện vận tải Điều cần hạn chế thiết kế thi công - Để đảm bảo kỹ thuật an toàn suất thiết bị xúc bốc, vận tải, chiều cao tầng chọn sau: + Trong đất đá mềm, khoan nổ mìn (hoặc tầng than, quặng, tầng khai thác lộ thiên sức nước) H Hxmax ; (m) + Trong đất đá rắn, phải khoan nổ mìn: H 1,5Hxmax : (m) Ở đây: H- chiều cao tầng (m) Hxmax - Là chiều cao xúc lớn máy xúc (m) Quan nghiên cứu kiểm nghiệm thực tế, khai thác vỉa dốc nghiêng dốc đứng, người ta thường chọn chiều cao kỹ thuật an toàn tầng: + H = 12 15 m (Đối với máy xúc ЭKГ-4,6) + H = 17 20 m (Đối với máy xúc ЭKГ-8И) hợp lý Kết hợp với điều kiện kỹ thuật khai thác an toàn lao động, chiều cao tầng khai thác làm việc với loại máy xúc tay gàu kiểu bình thường, tham khảo bảng 4-1 101 Bảng 4-1 Chiều cao kỹ thuật an toàn khai thác máy xúc tay gàu kiểu bình thường Loại máy xúc Chiều cao xúc; (m) Chiều cao tầng đất đá; (m) Phải nổ mìn Khơng phải nổ mìn ЭKГ- 10 15 10 ЭKГ - 10,5 16 10,5 ЭKГ - 13 20 13 ЭKГ - 12 16,5 25 16,5 Ở số nước tiên tiến, sử dụng loại máy xúc cần dài, chất tải lên thiết bị vận chuyển đặt tầng cơng tác kỹ thuật an toàn lao động yếu tố chiều cao tầng có khác, giáo trình khơng đề cập cụ thể 4.1.1.2 Góc dốc sườn tầng (độ) Gốc dốc sườn tầng thường yếu tố tự nhiên tầng cơng tác, chủ yếu phụ thuộc vào tính chất lý đất đá (Độ ẩm, độ cứng, tỷ trọng nó, điều kiện phay phá, đứt gãy đới vò nát vỏ đất chỗ tầng qua ) mức độ hậu xung đợt nổ mìn trước Nhằm đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn khai thác Mỏ lộ thiên, tính chọn góc dốc sườn tầng lấy trị số theo bảng 4-2 Bảng 4-2 Trị số góc dốc sườn tầng phụ thuộc vào loại đất đá mỏ theo điều kiện kỹ thuật an toàn Thang độ cứng I II III IV VII IX XI XIV đất đá (Loại) VI VIII X XIII XVI Góc ổn định 34 45 51 60 70 70 39 45 đất đá tầng; độ Góc dốc sườn 60 60 60 65 70 80 80 tầng; độ Góc dốc sườn tầng thường lớn góc ổn định tự nhiên (Góc nghỉ) đất đá tầng Bởi vậy, nhằm đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn cho cơng tác mỏ sau đợt nổ mìn xúc xong đống đá, phải kiểm tra lại sườn tầng để phát trường hợp sườn tầng có dạng “hàm ếch”, có phải xử lý Góc dốc sườn tầng bờ tĩnh (các tầng không công tác) thường gia cố chu đáo hơn, nhằm đảm bảo cơng tác an tồn cho thiết bị vận tải người qua lại Ở trị số góc dốc suờn tầng nhỏ vài độ so với bảng 4-2 Góc dốc sườn tầng bờ tĩnh nhằm đảm bảo an tồn cho cơng tác mỏ, trình bày 4.1.1.3 Chiều rộng mặt tầng B (m) * Đối với bờ công tác (Bờ động) Mỏ lộ thiên: 102 Chiều rộng mặt tầng công tác thông số hệ thống khai thác Ở mỏ lộ thiên lớn kích thước tính tốn cẩn thận từ thiết kế kỹ thuật lập kế hoạch dài hạn, ngắn hạn mỏ, có ý nghĩa thiết thực làm hạn chế chi phí khai thác, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động khoan nổ, vận tải xúc bốc, đảm bảo cơng tác an tồn lao động tốt Tuy nhiên, q trình thi cơng chiều rộng mặt tầng cơng tác số vị trí, số mỏ cịn tình trạng vi phạm Chiều rộng mặt tầng nhỏ thiết kế, gây cản trở cho việc thực sản lượng mỏ, khối lượng kỳ kế hoạch xẩy số hậu khôn lường khác Ở số Mỏ lộ thiên vùng Quảng ninh - tượng thường xẩy quý IV năm kế hoạch, mà người ta quen gọi “bóc ngắn, cắn dài” Tồn khiến cho công tác kỹ thuật an toàn phải thường xuyên quan tâm, kiểm tra, giám sát có biện pháp giải đề xuất cụ thể Muốn vậy, phải vào điều kiện sau để so sánh Chiều rộng mặt tầng công tác bị ràng buộc chặt chẽ điều kiện sau: - Tính chất lý đất đá nguyên khối tầng (Cứng hay mềm, đồng hay nứt nẻ ) - Phương thức vận tải quy mơ (Vận tải tơ có tải trọng lớn, vừa, vận tải đường sắt số tuyến, số xe chạy) - Khả cơng tác khoan quy mơ nổ mìn đợt (Đối với thiết bị khoan СБЩ-250 МН; БС-110/25; БВС-2 chiều rộng mặt tầng có khác mỏ dùng loại máy khoan đập cáp, khoan động) - Loại thiết bị xúc bốc: + Nhằm đảm bảo công tác kỹ thuật khai thác, kỹ thuật an toàn cho người thiết bị trình khai thác, chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu vận tải ô tô xác định theo sơ đồ sau 2 1 A Z C1 H C2 T A Z C1 C2 T 2R C3 X A Bđ Bmin Bmin a- Xúc đất đá mền b- Xúc đất đá cứng Hình 4-1 Sơ đồ xác định chiều rộng mặt tầng công tác vận tải ô tô Trong đó: Bmin - Chiều rộng mặt tầng cơng tác tối thiểu khai thác bờ động; (m) 1-Trục di chuyển máy xúc 2- Trục đường vận tải H- Chiều cao tầng; (m) A- Chiều rộng khoảnh khai thác; (m) C1- Khoảng cách an toàn mép tầng, thường lấy C1 = ; (m) 103 H C2- Khoảng cách an toàn cho thiết bị phụ mép tầng (Kể từ chân đống đá nổ mìn tầng đến biên giới hoạt động cho phép người thiết bị, sau vừa nổ mìn xong); (m) - Góc nghiêng sườn tầng; (độ) - Góc ổn định đất đá tầng; (độ) R- Bán kính vịng quay tơ; (m) X- Chiều rộng phần chân đống đá nổ mìn; (m) Z- Chiều rộng đáy lăng trụ trượt lở, (m) T- Chiều rộng lòng đường vận tải, m Bmin Z + C1 + T + C2 + X + A ; (m) Thông thường chiều rộng mặt tầng công tác ô tô vào nhận tải máy xúc theo sơ đồ lượn vòng 20 28 m (khi đất đá mỏ tầng mềm); Trường hợp đất đá mỏ tầng cứng, chọn chiều rộng mặt tầng công tác bờ động theo điều kiện an toàn Mỏ lộ thiên tham khảo bảng 4-3 Bảng 4-3 Chiều rộng cho phép mặt tầng công tác bờ động Mỏ lộ thiên theo yêu cầu sản xuất an toàn lao động (Khi vận tải tơ) Máy xúc Ơ tơ ЭKГ - KpAЗ - 222 БЕЛАЗ-540 БЕЛАЗ540B БЕЛАЗ-548 ЭKГ - БЕЛАЗ-548 БЕЛАЗ540B Chiều cao tầng (H) (m) 10 12 15 10 12 15 10 12 15 10 12 10 12 15 10 Chiều rộng khoảnh khai thác (A) (m) 14,5 14,5 14,5 14,5 20,0 104 Chiều rộng đống đá nổ mìn A+X (m) 25 26 29 25 26 29 25 26 29 25 26 34 37 40 34 Bán kính quay tơ (R) (m) Khoảng cách an toàn (m) C1 C2 10,5 3,0 2,5 8,3 3,0 2,5 8,3 3,0 2,5 11,0 3,5 2,5 11,0 3,5 2,5 Chiều rộng mặt tầng tối thiểu (m) 39,0 39,5 41,0 34,6 35,1 36,6 34,6 35,1 45,0 40,5 41,0 45,0 46,5 48,0 34,1 + Trong trường hợp Mỏ lộ thiên vận tải đường sắt chiều rộng mặt tầng cơng tác nhằm đảm bảo cho thiết bị vận tải hoạt động an tồn an tồn cho cơng tác mỏ (khai thác) thường lớn hơn, lẽ “Kích thước an tồn theo tính đặc thù riêng biệt” phương tiện, tham khảo hình sau lựa chọn L A Z C1 T C2 0 X Bđ H A Bmin Hình 4-2 Sơ đồ xác định chiều rộng mặt tầng công tác bờ công tác vận chuyển đường sắt theo điều kiện kỹ thuật an tồn mỏ Trong đó:L- Tâm đường sắt H- Chiều cao tầng; (m) T- Chiều rộng tuyến vận chuyển, đường tầu (Tuyến công tác ngắn, máy xúc hoạt động) lấy T = m; đường tầu: T = 7,515 m (Tuỳ theo khoảng cách hai đường tàu) A- Chiều rộng khoảnh khai thác (Thường lấy 1520 m xúc luồng đất đá cứng) X- Chiều rộng chân đống đá nổ mìn, phụ thuộc vào tính chất lý đất đá, cơng tác nổ mìn; (m) C2- Khoảng cách từ chân đống đá vừa nổ mìn chưa xúc tầng (Kế tiếp) lấy 23 m C1- Khoảng cách an toàn mép tầng, lấy chiều rộng đáy lăng trụ trượt lở Z = C1 = H.(cotg - cotg); (m) - Góc nghiêng sườn tầng; (độ) - Góc ổn định đất đá tầng; (độ) Bảng 4-4 Kích thước an tồn cho phép chiều cao chiều rộng đống đá nổ mìn theo chiều cao tầng H Chiều rộng khoảnh khai thác tính theo chiều cao tầng H (m) Số hàng mìn 0,4H 0,6H 0,8H 1 12 Chiều cao đống đá nổ mìn (m) Trung bình Tối đa 0,52H 0,65H 0,73H 105 0,52H 0,65H 0,74H Chiều rộng đống đá nổ mìn (m) 2,90H 2,16H 2,44H 12 2 23 0,78H 0,85H 2,73H 0,80H 0,82H 0,84H 0,97H 1,05H 1,11H 3,02H 3,31H 3,60H 23 0,86H 1,14H 3,90H 45 0,88H 0,92H 0,94H 1,15H 1,18H 1,20H 4,19H 4,75H 4,99H 2,8H 45 0,96H 1,21H 5,20H 3,0H 45 0,98 1,23H 5,40H 0,90H 1,17H 4,48H 1,0H 1,2H 1,4H 1,6H 1,8H 2,0H 2,4H 2,6H 2,2H Trong trường hợp, chiều rộng mặt tầng công tác bờ động phải tn theo kích thước nói trên, đặc biệt Mỏ lộ thiên khai thác xuống sâu Có đảm bảo yêu cầu tối thiểu cơng tác kỹ thuật an tồn q trình khai thác * Đối với bờ tĩnh (Bờ dừng tạm dừng) mỏ lộ thiên: Nhằm đảm bảo an tồn, chiều rộng mặt tầng khơng cơng tác mỏ lộ thiên phải quan tâm, tính tốn cách khoa học Không cho phép bờ dừng, chiều rộng mặt tầng số yếu tố khác bờ dừng sử dụng kích thước tuỳ tiện Các tầng bờ tĩnh chia thành tầng vận tải, tầng làm sạch, tầng an toàn, tầng bảo vệ gọi đai (đai vận tải, đai dọn sạch, đai an toàn, đai bảo vệ) Đai vận tải nối liền với tầng công tác, đường, hào vào mỏ Chiều rộng đai vận tải phụ thuộc vào chiều rộng rãnh thoát nước, khoảng cách an tồn mép tầng, chiều rộng lịng đường vận tải Sơ đồ xác định chiều rộng đai vận tải theo điều kiện an tồn hình 4-3 Bbv BVT Z Hình 4-3 Sơ đồ xác định chiều rộng đai vận tải theo điều kiện an toàn K T H BVT- Chiều rộng đai vận chuyển; (m) Bbv- Chiều rộng đai bảo vệ; (m) Z- Khoảng cách an tồn mép tầng; (m) T- Chiều rộng lịng đường vận tải; (m) K- Chiều rộng rãnh thoát nước; (m) 106 Các đai dọn tạo thành cách bạt thêm bờ mỏ nhằm ngăn ngừa tượng vùi lấp tụt lở tảng đá từ tầng lăn xuống Chiều rộng b cho đủ để thiết bị máy gạt, máy xúc cỡ nhỏ hoạt động theo chu kỳ Đai an toàn (bảo vệ) nhằm tăng cường độ ổn định bờ mỏ, đồng thời bảo vệ bờ mỏ khơng bị trượt lở Kích thước đai phụ thuộc vào tính chất lý vủa đất đá bờ, chiều cao bờ, tầng thuộc bờ, phương pháp trình tự tổ chức cơng tác khoan nổ mìn mỏ, thời gian tồn độ dốc bờ Tuy nhiên phương diện kỹ thuật an tồn chiều rộng đai bảo vệ không nhỏ 0,2H (H- Chiều cao mặt tầng ấy, m); thông thường từ 812 m Trong trường hợp xử lý số công nghệ đặc biệt cho bờ dừng (Khoan nổ vi sai, khoan nổ mìn chắn, cậy bẩy thủ cơng ) chiều rộng đai lấy giảm xuống (từ 46 m) mà đảm bảo an toàn, ổn định cho bờ tầng, cách tầng liên tiếp phải có tầng rộng từ 610 mét Kích thước cụ thể chiều rộng mặt tầng dùng làm đai vận chuyển hình 4-3 theo điều kiện kỹ thuật an tồn là: K=0,50,7 m; chiều rộng đường tơ chạy cịn phụ thuộc vào loại tơ mỏ có, thông thường từ 6,57,5 m (Cho xe chạy chiều) Nếu phương tiện vận tải chạy đai đường sắt chiều rộng T hình 4-3 khơng nhỏ 6,5 m, khoảng cách C trường hợp tầng bờ tĩnh (Bờ dừng tạm dừng) thường không lấy nhỏ 46 m 4.1.2 Đối với mỏ khai thác vật liệu xây dựng hoàn toàn chủ yếu phương pháp thủ công Công tác kỹ thuật an tồn tính tốn yếu tố khai thác cho Mỏ lộ thiên nhỏ, khai thác vật liệu xây dựng phương pháp thủ cơng (Hoặc có khoan nổ mìn lỗ khoan nhỏ) đơn giản nhiều Qua nghiên cứu kiểm nghiệm thực tế, mỏ (Công trường lộ thiên) khai thác vật liệu xây dựng (Chủ yếu đá vơi) thường khó thực không tạo tầng khai thác rõ rệt (Kể trường hợp có sử dụng khoan nổ mìn lỗ khoan nhỏ), việc khó dọn mặt tầng đợt nổ mìn trước, búa khoan tay sử dụng khí ép để thực việc khoan vào đất đá mỏ rõ ràng yếu sử dụng máy khoan lớn (Vì máy khoan lớn khí ép hay ép đơn làm nhiệm vụ thứ yếu, khiến cho việc khoan lần sau mặt tầng nói trên, dễ bị giắt kẹt choòng kéo theo ty khoan) Người ta đưa trường hợp thường xẩy vào giá thành sản phẩm, khiến cho phần việc cân đối “đầu vào” “đầu ra” Đây nguyên nhân then chốt dẫn đến mỏ nhỏ (Khai thác vật liệu xây dựng phương pháp lộ thiên) không nơi thành tầng, thành bờ mỏ, mà đa số tìm đường lê (kể búa khoan tay có) độ cao định khoan nổ chèn nổ, ốp nổ, sau cậy bẩy thủ cơng Do vậy, yếu tố cấu thành hình học mỏ không rõ rệt số yếu tố (Như chiều cao tầng, góc dốc sườn tầng, bề rộng mặt tầng, bờ tĩnh, bờ động ) Công tác an toàn Mỏ lộ thiên trường hợp này, chủ yếu là: 107 1- Kiểm tra việc thực cơng tác bạt ngọn, trình tự khấu, diện làm việc cơng nhân khoan nổ có thoả mãn điều kiện an tồn (bề rộng mặt tầng ≥1,5m; góc dốc mặt tầng ≤150; khoảng cách vị trí làm việc theo phương ngang ≥6m; thực theo TCVN 5178:2004) 2- Thường xuyên ý kiểm tra đường dốc “tam cấp” lên (người người mang theo búa khoan tay) độ cao khai thác dự định, thắt chặt dây an toàn cho người (và búa khoan tay có) khoan nổ, cậy bẩy đá tầng cao Con đường này, người ta phía sau núi mà phía trước núi tồn gương khai thác, gương khai thác bãi pha đập đá tập kết sản phẩm 3- Trong pha đập đá, người đập đá phải cách người đập đá khoảng cách không nhỏ 10 m, để tránh mảnh đá văng vào người Trường hợp đá to, gần nhau, người đập, mệt tìm chỗ khác nghỉ để người khác vào đập thay, không hai hay nhiều người đồng thời đập (phá) đá gần khoảng cách tối thiểu người người liên tiếp không nhỏ 10 m Đây kiến thức phải nắm (biết) làm việc Mỏ lộ thiên nhỏ, khai thác vật liệu xây dựng phương pháp thủ công, đồng thời rõ ràng yêu cầu kỹ thuật khai thác phương pháp lộ thiên cơng trường lộ thiên (Mỏ lộ thiên nhỏ), nói cách khác điều kiện kỹ thuật an tồn mà phải thực công trường khai thác đá vơi, đá xây dựng, làm ngược lại trước, sau (về thời gian) công nhân lao động phải chịu hậu phản tác dụng Điều này, cơng tác an tồn bảo hộ lao động Mỏ lộ thiên không cho phép 4- Không sử dụng công nhân nữ lao động nữ vào công việc (pha đập đá), (đá to thành đá hộc 100*300 mm) nổ mìn cao 5- Trước đập đá to thành đá hộc (100*300 mm) phải kiểm tra cán búa (búa >7 kg) đủ chặt xem xét người đứng bên cạnh (không cho người khác đứng đối diện đứmg bên cạnh người đập (phá đá) 6- Khi bốc đá hộc (100x300 mm) lên ô tô, lên toa gng phải cẩn thận Thơng thường, thùng xe vị trí cao người bốc đá cách 0,50,7 m (tính ngang vai người bốc đá) cho nên, tốt chuyển tiếp đá 02 người kể từ bốc đá ôtô đứng lên thùng xe (ôtô) 7- Trong lên độ cao khai thác (có thể leo trèo, len lỏi núi đá, hang đá để tìm chổ khoan nổ chèn nổ phải cẩn thận nhằm bảo đảm an toàn trước hết cho người (và búa khoan tay, có) 8- Chú ý khơng nổ mìn cho tốt (phá nhiều đá kể tự rơi cậy bẩy sau nổ mìn phải nhiều đá) mà phải kiểm tra, chuẩn bị chỗ ẩn nấp cho vừa châm mìn xong đường rút lui chạy mìn Khi nổ mìn núi cao, dùng dây cháy chậm với kíp số điều kiện kỹ thuật an tồn khơng cho phép lấy chiều dài dây cháy