采石场安全现状评价课程设计.docx
《采石场安全现状评价课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采石场安全现状评价课程设计.docx（34页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
采石场安全现状评价课程设计
设计名称：
某露天采石场安全现状评价
学院：
班级：
学号：
***********
姓名：
***
指导老师：
2016年1月
《安全评价》课程设计任务书
一、露天采石场安全现状评价课程设计的目的
使学生更好地熟悉和掌握专业主干课《安全管理学》、《安全系统工程》、《安全学原理》的基本理论和主要的安全评价方法，重点在于：
1、熟悉采石场的生产工艺流程；
2、熟悉采石场在生产过程中存在的主要危险、有害因素；
3、掌握爆破安全距离的计算；
4、掌握常用的安全现状评价方法：
事故树分析、鱼刺图分析、事件树分析方法等、LEC分析方法和安全检查表方法；
5、熟悉采石场常用的安全生产规程和安全管理制度；
6、运用安全管理原理因地制宜地提出安全对策措施。
二、采石场概况
1、位置与交通
湖南省衡阳市某采石场位于乔木村，距县城北直线距离约l0Km，距S210省道祁东至青山段约2Km，交通便利，矿区地理坐标：
东经112°05′09″～112°06′04″，北纬26°51′23″～26°51′27″。
矿区准采面积7600Km2。
2、自然地理
矿区属江南丘陵，位于湘中湿热地带，属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。
年降水量1585.5mm，最大降雨量为2362mm，最大月降雨量为409.8mm，最大日降雨量为160.6mm。
矿区地形起伏不大，为低缓丘陵区，位置高于周围水塘标高，矿区内无大的地表水体。
3、矿区地质
（1）地层
采石场矿区内地层分布较简单，仅有泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）和第四系（Q）地层产出，由老至新分述如下：
1）泥盆系上统锡矿山组下段（D3Xl）：
岩性为灰～深灰色灰岩、灰岩夹致密灰岩及泥灰岩。
与下伏地层呈整合接触。
2）第四系（Q）：
为一套残坡积层，分布于矿区地形低洼部位。
岩性为粘土、砂土，厚0～3m不等。
（2）构造
矿区范围内地层呈一简单单斜构造，泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）地层呈北东至南西走向，倾向300°，倾角20°～30°。
矿区内未见有破坏矿体的断层和褶皱，无溶洞裂隙发育，区内地质构造简单。
4、开采技术条件
（1）水文地质条件
采石场开采的是一低缓丘陵区，矿区无大的地表水体和水系，充水主要因素为大气降水。
因此矿区水文地质条件属简单类型。
（2）工程地质条件
1）土体
矿区内表面覆盖层为高、低液限粘土、砂质粘土及砂土，土体结构松散，力学性能差，允许承载力一般在150～250kpa。
2）岩体
矿区内泥盆系上统锡矿山组下段（D3Xl）岩性为灰～深灰色灰岩、灰岩夹致密灰岩及泥灰岩。
浅部微风化，深部岩层坚硬完整，无溶洞、裂隙发育，容重2.2t/m3。
结构致密，抗压抗剪强度大，稳定性好。
综上所述，其工程地质条件简单。
（3）环境地质条件
采石场拐点范围为一山丘地形，该采石场为露天开采，对周边环境的影响主要表现为占用山地和荒草地，对破坏土石环境有一定的影响。
开采完成后，对开采形成的坑进行回填和种植草树后，可恢复原有环境。
环境地质条件简单。
（4）矿床开采技术条件
在采石场内及周边有0～3m厚的第四系粉质粘土，泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）石灰岩，适合露天开采，可采用台阶式分级爆破开采，坡度小于60°。
5、开采方案及生产规模
本采石场采用露天开采方式进行开采，首采区开采高度为50m，分5个台阶进行分层开采，台阶高度为10m，台阶坡面角取60°。
采石场设计年产5万吨的石灰岩，采场年工作300天，每天一班（8小时），则每天的产量为166.67吨，合75.8m3（地质资料给定的石灰岩密度为2.2吨/m3）。
三、课程设计的主要内容
1、熟悉采石场的工艺流程（1天）；
2、主要危险、有害因素辨析（1天）；
3、评价单元的划分（1天）；
4、评价方法的选择（3天）；
5、安全对策措施（1天）；
6、课程设计的编写与修改（7天）。
四、课程设计要求
1、完成时间：
2周；
2、要求每个学生完成课程设计书一份，约1万字。
要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。
设计合理，文字线条优美，图表清晰，符合规范；
3、独立完成。
五、主要参考资料
1、《安全评价（上下册）》，煤炭工业出版社，2005年；
2、《爆破安全规程》，GB6722－2014；
3、《金属非金属矿山安全规程》（GBl6423—2006）；
4、《安全评价通则》（AQ8001-2007）；
5、《安全现状评价导则》（AQ8003-2007）。
前言
采石业在基础设施建设中发挥着举足轻重的作用。
我国采石场数量众多，但是大部分为乡镇、村办企业及个体开采，安全生产保障能力差，普遍存在安全装备落后，企业安全管水平低，安全投入不足，开采技术落后，员工整体知识水平不高，安全责任落实不到位的现象。
而在露天采石场的生产工艺和作业方式，存在多方面、多形式对作业人员身体甚至生命，以及生产设备造成威胁或伤害的因素。
各类事故频繁发生，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。
在这样的状况下就更需要对系统做成全面的安全现状评价，以达到提高系统本质安全化程度、实现全过程安全控制以及为实现安全技术、安全管理的标准化和科学创造条件的目的。
通过安全现状评价，可以有效的预测和避免事故的发生，保障了人员和设备的安全。
本次安全现状评价的对象是某露天采石场，主要采用事故树、预先危险性分析进行评价，评价内容包括：
工艺、物料、生产经营单位周边环境情况、设备相关资料、管道、电气、仪表自动控制系统、公用工程系统、事故应急救援预案、规章制度及企业标准、相关的检测和检验报告等。
最后，由于理论学习不够全面、学习能力不足、实际安全评价经验不足等原因，导致评价存在许多缺陷、不够完善等问题，真切希望各位老师能批评指正。
寇昌
2016年1月11日
第一章采石场的基本概况
1.1位置与交通
湖南省衡阳市某采石场位于乔木村，距县城北直线距离约l0Km，距S210省道祁东至青山段约2Km，交通便利，矿区地理坐标：
东经112°05′09″～112°06′04″，北纬26°51′23″～26°51′27″。
矿区准采面积7600Km2。
1.2自然地理
矿区属江南丘陵，位于湘中湿热地带，属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。
年降水量1585.5mm，最大降雨量为2362mm，最大月降雨量为409.8mm，最大日降雨量为160.6mm。
矿区地形起伏不大，为低缓丘陵区，位置高于周围水塘标高，矿区内无大的地表水体。
1.3矿区地质
1.3.1地层
采石场矿区内地层分布较简单，仅有泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）和第四系（Q）地层产出，由老至新分述如下：
1）泥盆系上统锡矿山组下段（D3Xl）：
岩性为灰～深灰色灰岩、灰岩夹致密灰岩及泥灰岩。
与下伏地层呈整合接触。
2）第四系（Q）：
为一套残坡积层，分布于矿区地形低洼部位。
岩性为粘土、砂土，厚0～3m不等。
1.3.2构造
矿区范围内地层呈一简单单斜构造，泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）地层呈北东至南西走向，倾向300°，倾角20°～30°。
矿区内未见有破坏矿体的断层和褶皱，无溶洞裂隙发育，区内地质构造简单。
1.4开采技术条件
1.4.1水文地质条件
采石场开采的是一低缓丘陵区，矿区无大的地表水体和水系，充水主要因素为大气降水。
因此矿区水文地质条件属简单类型。
1.4.2工程地质条件
1）土体
矿区内表面覆盖层为高、低液限粘土、砂质粘土及砂土，土体结构松散，力学性能差，允许承载力一般在150～250kpa。
2）岩体
矿区内泥盆系上统锡矿山组下段（D3Xl）岩性为灰～深灰色灰岩、灰岩夹致密灰岩及泥灰岩。
浅部微风化，深部岩层坚硬完整，无溶洞、裂隙发育，容重2.2t/m3。
结构致密，抗压抗剪强度大，稳定性好。
综上所述，其工程地质条件简单。
1.4.3环境地质条件
采石场拐点范围为一山丘地形，该采石场为露天开采，对周边环境的影响主要表现为占用山地和荒草地，对破坏土石环境有一定的影响。
开采完成后，对开采形成的坑进行回填和种植草树后，可恢复原有环境。
环境地质条件简单。
1.4.4矿床开采技术条件
在采石场内及周边有0～3m厚的第四系粉质粘土，泥盆系上统锡矿山组（D3Xl）石灰岩，适合露天开采，可采用台阶式分级爆破开采，坡度小于60°。
1.5开采方案及生产规模
本采石场采用露天开采方式进行开采，首采区开采高度为50m，分5个台阶进行分层开采，台阶高度为10m，台阶坡面角取60°。
采石场设计年产5万吨的石灰岩，采场年工作300天，每天一班（8小时），则每天的产量为166.67吨，合75.8m3（地质资料给定的石灰岩密度为2.2吨/m3）。
序号
设备名称
型号规格
数量
额定功率（kW）
1
塔式起重机
TQ60/80
1
55.5
2
混凝土搅拌机
JS350
1
15
3
电焊机
BX5-300
4
12
4
钢筋调直机
GT4/14
1
4
5
钢筋弯曲机
GW40
1
3
6
钢筋切断机
QJ40-1
1
5.5
7
钢筋弯箍机
FG20
1
2.2
8
木工圆锯
MJ104
2
3
9
单面木工压刨机
MB103
1
3
10
插入式振动器
ZX70
5
1.5
11
施工照明
15
第二章主要危险、有害因素的辨识及分析
2.1主要危险、有害因素识别
识别危险源并确定其特性的过程称为危险源辨识。
其中不但包括对危险源的识别，而且必须对其性质进行定性。
危险源辨识工作是对可能引发事故导致不良后果的人、物、系统、工艺、环境的特征进行查找。
危险源辨识的目的是发现、识别系统中存在的危险源，只有辨识了危险源才能针对性的、有效地考虑采取措施预防和控制危险源
众所周知，矿山要实现安全生产，必须尊重客观规律，必须辨识和弄清采矿过程中的各种危险源，了解矿山生产中的各种有害因素及其发生、发展规律，并采取积极有效的预防措施。
根据对该石场生产流程和周边环境的实地考察与分析，参照类似矿山安全事故的分析与调查，并对其生产过程中的主要危险源、有害因素进行辩识与了解，将其归类为如下几类，它们包括：
滑坡危害、爆破危害、粉尘危害、铲装、运输过程的危害、露天排水事故危害、设备机修危害、高低温危害、噪音危害等。
2.1.1滑坡危害
露天矿生产和挖掘过程中形成的斜坡或天然斜坡，在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象叫滑坡。
露天矿产生滑坡的主要原因和外界诱因有：
地质条件（包括岩土类型、地质构造、水文地质条件等）、地貌条件、内外营力和人为作用等。
影响和导致露天矿滑坡的主要原因有：
1）边坡工程地质条件与岩石性质变化；
2）边坡内岩石节理裂隙发育程度；
3）边坡内部及露天坑底存在采空区；
4）气候等影响。
5）未按设计要求施工；
6）遇到新的岩层，未进行力学分析与计算并重新确定边坡角；
7）未采用有效的加固与支护措施；
8）台阶与边坡参数设计不合理；
9）其他技术参数如最终边坡角太陡、开采深度太大、台阶宽度太窄等；
10）地球自震、露天矿爆破方式及爆破最大装药量的影响；
11）自然风化程度与人工破坏等；
12）施工强度太大、施工技术力量与水平薄弱等；
13）边坡维护和管理不到位；
14）作业人员违章操作。
2.1.2爆破危害
爆破作业是露天矿生产过程中的重要工序，也是矿山生产中易于发生重大安全事故的主要危险源。
其爆破中瞬时产生的巨大能量对周边介质产生剧烈的破坏、震动和冲击作用，同时产生巨大的声响，并放出大量的有毒有害气体。
因此爆破作业必须严格执行《爆破安全规定》（GB6722-2003），不能有丝毫的松懈和麻痹大意。
爆破危害是露天矿及井下开采中主要危险有害因素之一。
导致爆破事故的主要原因有：
（1）爆破设计不合理；
（2）炸药及爆破器材存在质量缺陷或安全隐患；
（3）爆破作业后检查不彻底，未清理出未爆炸的残余炸药；
（4）炸药运输过程中的强烈振动或摩擦；
（5）起爆工艺不合理或违章作业；
（6）装药工艺不合理或违章作业；
（7）警戒不到位，信号不完善，安全距离与范围不够；
（8）无爆破证或技术资质，爆破人员或指挥人员违章；
（9）安全生产责任制落实不到位；
（10）雾天、雨天或雷电区爆破；
（11）其他意外事故。
2.1.3粉尘危害
1、粉尘危害
粉尘危害是指矿山生产如凿岩、爆破、铲装、运输、破碎、排土、装卸过程中所产生并能长期悬浮在生产环境中的微小颗粒物，其有害化学成份主要为石英、磁黄铁矿等，在生产场所对人体有害的主要物质是二氧化矽，如长期吸入致矽肺病，严重影响工人身体健康。
导致粉尘危害的主要原因有：
（1）工人过早进入爆破后的工作场所；
（2）露天通风不畅；
（3）工人站在凿岩设备、排尘设施的下风侧；
（4）钻机无除尘设备与装置；
（5）泥质路面质量太差；
（6）无洒水降尘、除尘设备；
（7）洒水不及时或不经常；
（8）无辅助与强制通风设施；
（9）其他。
2.1.4炮烟危害
露天爆破中产生大量的有毒有害气体，其中有大量的一氧化碳、氮氧化物及粉尘等有毒有害成份，同时爆破消耗大量的氧气，引起空气中氧气的浓度下降。
爆破中产生的有毒有害气体如不尽快稀释、吹散或净化，工人进入工作面，必然会导致炮烟中毒，出现呕吐、窒息、昏迷，甚至死亡。
导致炮烟中毒的原因有：
（1）工人过早的进入爆破场所；
（2）露天通风不畅；
（3）大雾无风天放炮；
（4）处在风流扩散之下方；
（5）露天无辅助与强制通风设施。
（6）其他。
2.1.5设备机修事故危害
机械与设备是矿山主要生产工具和手段，是企业实现高效、安全、经济、快捷的必由之路。
露天开采主要作业中的穿孔、铲装、运输、破碎等工序均采用大型机械，以获得高效的生产技术成果。
大量的生产工具与设备、设施，存在大量维修与保养任务，由于其涉及范围广，学科知识面宽，技术复杂，安全注意事项多，因此，给设备机修带来了严重的挑战。
导致矿山机修事故主要原因是：
（1）专业技术与职业培训力度不够；
（2）机修人员的理论与操作水平存在缺陷；
（3）业务能力与事故辩识能力不够；
（4）不遵守设备维修安全注意事项；
（5）无专用维修工具；
（6）未能遵守设备维修保养章程，未定期更换备品备件；
（7）设备严重老化；
（8）违章作业；
（9）存在麻痹大意的思想，存在粗心、浮燥、简单、省力的思想倾向；
（10）安全培训和安全责任制落实不到位；
（11）其他。
2.1.6露天排水事故危害
大气降水是地下水和地表水的主要来源，由于排水措施不满足排水要求，特别是凹陷采挖，而周边排水沟不能保证正常排水时，受大气降水的影响，容易大面积积水，一是破坏边坡的稳定，形成滑坡和坍塌；二是损坏机械设备，造成经济损失。
造成露天排水事故危害的原因：
（1）排水设施、设备施工不合理；
（2）排水设备的供电系统出现故障；
（3）没有采取防排水措施；
（4）降雨量突然加大，造成采石场积水增大
2.1.7噪声与振动危害
长期接触高强度噪声会对人体产生损伤，引起噪声性疾病。
噪声危害人的听力，轻则高频听阈损伤，中则耳聋，重则耳鼓膜破裂。
噪声对神经系统的危害主要包括头痛、头晕、乏力、记忆力减退、恶心、心悸等。
噪声还可以使人产生心跳加快、心律不齐、传导阻滞、血管
痉挛、血压变化等症状。
噪声还干扰并影响信息交流，使误操作发生率上升。
振动可对人体健康产生危害，干扰正常生活，降低劳动生产率，对环境条件产生影响，对建筑物构成损害。
噪声与振动主要包括生产设备产生的机械噪声与振动，产生噪声和振动的设备和场所主要有：
（1）挖掘机和作业场所；
（2）运输设备和设备通过的道路；
（3）破碎机；
（4）附近其它的机械设备等。
2.1.8电危害分析
采石场生产系统存在大量的用电设备，存在电危害。
电气设施如果长时间过负荷运行，会产生大量热量，电气设施内部绝缘损坏，保护监测装置失效，将会造成火灾、爆炸；另外，配电线路、开关、熔断器、插销座、电热设备、照明器具、电动机等均有可能引起电危害、成为火灾的引燃源。
1．电气火灾产生原因
1）由于电气设备设计不合理、安装存在缺陷或运行时短路、过载、接触不良、铁芯短路、散热不良、漏电等导致过热。
2）电热器具和照明灯具形成引燃源。
3）电火花和电弧。
包括电气设备正常工作或操作过程中产生的电火花、电气设备或电气线路故障时产生的事故电火花、雷电放电产生的电弧、静电火花等。
2、电击触电危险
触电危害是由电流的能量造成的，当电流流过人体时，人体受到局部电能作用，使人体内细胞的正常工作遭到不同程度的破坏，产生生物学效应、热效应、化学效应和机械效应，会引起压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心率不齐等，严重时会引起窒息、心室颤动而导致死亡。
2.1.9露天开采其它危害
除上述危害外，露天开采中还有诸多危及工人与设备、设施安全的危害。
他们包括采场火灾事故危害、腐蚀危害、高低温危害、雷击危害、冰冻危害、地震危害等，这些危害，对该矿的生产安全影响，在某一范围或某一时期特别严重，也可能造成重大危险与影响。
第三章评价单元的划分与评价方法的选择
3.1评价单元的划分
评价单元就是在危险、有害因素分析的基础上，根据评价目标和评价方法的需要，将系统分成有限、确定范围进行评价的单元。
显然，划分评价单元是为评价目标和评价方法服务的，因此，评价单元的划分要便于评价工作的进行，有利于提高评价工作的准确性。
评价单元一般以生产工艺、工艺装置、物料的特点和特征与危险、有害因素的类别、分布有机结合进行划分，还可以按评价的需要将一个评价单元再划分为若干子评价单元或更细致的单元。
划分评价单元是进行系统安全评价的基础，根据该处采石场的实际情况、存在的危险有害因素、及安全事故的类型，评价工作进行了安全生产否决项和安全生产许可证条件的评价，并将评价单元划分如下：
（l）安全管理单元：
含12类评价项目,它们是生产资质、安全管理机构、安全生产责任制、安全生产操作规程、安全教育和培训、特种作业人员管理、应急组织、事故预防、技术资料、劳动保护和安全经费。
（2）生产系统单元：
含5类评价项目,它们是采矿方法、边坡、爆破、破碎、运输。
（3）机械单元：
含6类评价项目,它们是穿孔机、挖掘机、推土机、运输机械、起重机、机械设备管理。
（4）电气单元：
含6类评价项目,它们是一般规定、线路、变电站、照明、保护接地、防雷。
（5）防水、火单元：
含2类评价项目,它们是防排水（含6项）和防火（含4项）。
（6）职业危害单元：
含5类评价项目,它们是有毒物质、噪声、灰尘、体强、心理等其他。
（7）总体布局单元：
含5类评价项目,它们是采场地理位置、平面布置、安全标志、报警系统和其他。
（8）危险品管理单元：
含爆破器材库管理和油库管理。
3.2评价方法简介
3.2.1安全检查表法
安全检查表（SafetyCheckList，简称SCL）用来检查安全，是安全管理的一项基础性工作。
为了系统地发现工厂、车间、工序或机器、设备、装置以及各种操作管理和组织措施中的不安全因素，事先把检查对象加以剖析，把大系统分割成小系统，查出不安全因素所在，然后确定检查项目，以提问的方式，将检查项目按系统或子系统顺序编制成表，以便进行检查和避免漏检，这种表就叫安全检查表。
对于安全检查工作不仅可起到指导和备忘录的作用，而且会使安全检查工作更为系统、全面和准确。
安全检查表是及时发现不安全状态和不安全行为的有效途径，是消除事故隐患和避免伤亡事故发生的重要安全管理手段之一。
3.2.2预先危险性分析法（PHA）
（1）预先危险性分析法的定义
预先危险性分析法又称初步危险分析，主要用于对危险物项和装置的主要工艺区域等进行分析，它常用于项目装置等在开发初期阶段分析物料、装置、工艺过程及能量失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果，作宏观的概略分析，其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成事故。
（2）预先危险性分析法的功能
①大体识别与系统有关的主要危险;
②鉴别产生危险的原因;
③估计事故出现对人体及系统产生的影响;
④判定已识别的危险性等级，并提出消除或控制危险性的措施。
预先危险性等级划分如下表
表3.1预先危险性等级划分表
级别
危险程度
可能导致的后果
Ⅰ
安全的
一般不会发生事故，可以忽略
Ⅱ
临界的
有导致事故发生的可能
Ⅲ
危险的
很可能导致事故发生、造成人员伤亡或财产损失
Ⅳ
灾难性的
很可能导致事故发生、造成重大人员伤亡或财产损失
（3）预先危险性分析法的优、缺点及适用范围
预先危险性分析是进一步进行危险分析的先导，宏观的概略分析，是一种定性方法。
在项目发展的初期使用PHA有如下优点:
①它能识别可能的危险，用较少的费用或时间就能进行改正；
②它能帮助项目开发组分析和（或）设计操作指南；
③方法简单易行，经济、有效。
预先危险性分析对固有系统中采取新的操作方法、接触新的危险性物质、工具和设备时，进行分析也比较合适。
3.2.3作业条件危险性评价法
作业条件危险性评价法是以所评价的环境与某些作为参考环境的对比为基础，将作业条件的危险作为因变量，事故或危险事件发生的可能性、暴露于危险环境的频率及危险严重程度为自变量，确定了它们之间的函数式，根据实际经验给出3个自变量的各种不同情况的分数值，根据分数值确定其危险程度。
1、作业条件危险性评价法计算公式
对于一个具有潜在危险性的作业条件，影响危险性的主要因素有3个：
1）发生事故或危险事件的可能性；2）暴露于这种危险环境的情况；3）事故一旦发生可能产生的后果，用公式（2.1）来表示则为：
D=L×E×C
式中:
D—作业条件的危险性；
L—事故或危险事件发生可能性；
E—暴露于危险环境的频率；
C—发生事故或危险事件的可能结果。
2、计分标准
1）发生事故或危险事件的可能性
事故或危险事件发生的可能性与其发生的概率相关。
用概率表示时，绝对不可能发生的概率为0；而必然发生的事件，其概率为1。
但从系统安全的角度，绝对不发生的事故是不可能的，所以将实际上不可能发生的情况其分数值定为0.1，必然要发生的事故的分值定为10，以此为基础介于两者之间的指定为若干值，见下表3.2。
表3.2事故或危险事件发生可能性（L）分值
分值
事故或危险情况发生可能性
分值
事故情或危险情况发生可能性
10
安全会被预料到
0.5
可以设想，但高度不可能
6
相当可能
0.2
极不可能
3
不经常，但可能
0.1
实际上不可能
1
完全意外，极少可能
2）暴露于危险环境的频率
作业人员暴露于危险作业条件的次数越多、时间越长，则受到伤害的可能性也越大。
作业条件危险性评价法规定，连续出现在潜在危险环境的暴露频率分值为10，而非常罕见地出现在危险环境中的情况分值为0.5，在两者之间各种情况确定若干分值，见表3.3。
表3.3作业人员
升级会员 