露天金属矿山危险源辨识及预先危险分析体系的研究
第６２卷第５期
有色
金属（矿山部Ｙｒ）
２０１０年９月
露天金属矿山危险源辨识及预先
危险分析体系的研究
张金山，剥、晶，白豹
（内蒙古科技大学矿业工程学院，内蒙古包头０１４０１０）
摘要：本文通过对露天金属矿山安全生产影响因素的分析，对露天矿安全生产过程中的危险源进行辨识。并运用预先危险分析安全评价方法，建立露天矿危险源辨识及预先危险分析体系，以达到防患于未然的安全管理效果。
关键词：露天矿；危险源；事故；预先危险分析中图分类号：ＴＤ７７＋ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７１—４１７２（２０１０）０５—００６８—０３
ＳｔｕｄｙｏｆＨａｚａｒｄＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＨａｚａｒｄ
ＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｉｎＯｐｅｎｐｉｔＭｅｔａｌＭｉｎｅ
ＺＨＡＮＧＪｉｎｓｈａｎ，ＳＵＮＪｉｎｇ，ＢＡＩＢａｏ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｆｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｉｎｎｅｒ
Ｍｏｎｇｏｌｉａ，Ｃｈｉｎａ）
ａｒｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｏｐｅｎｐｉｔｍｅｔａｌｍｉｎｅ，ｔｈｅｈａｚａｒｄｓ
ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓａｆｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｉｏｎｏｆｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｈａｚａｒｄａｎａｌｙｓｉｓ，ｈａｚａｒｄｏｐｅｎｐｉｔｍｉｎｅ．
Ｋｅｙ
ｔｏ
ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉ・
ａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａ－
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｈａｚａｒｄａｎａｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｄｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒ
ｗｏｒｄｓ：ｏｐｅｎｐｉｔｍｉｎｅ；ｈａｚａｒｄ；ａｃｃｉｄｅｎｔ；ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｈａｚａｒｄａｎａｌｙｓｉｓ
０
引言
我国金属矿山大多以露天矿为主，全国２／３以
件、自然地质条件等，对危险源进行安全评价，以达到预先控制危险、有害因素，使可能发生的事故损失降低到最小，从而保障职工安全的目的。１
上的省份都有金属矿的分布…。近年来，我国矿山企业重大事故不断发生，给企业和职工造成了巨大的损失，也使人们明确地认识到工矿企业生产中潜伏着巨大的危险，应该对其进行辨识和控制。通过有效的管理技术手段，消除或减轻事故的危险，防止其可能造成的灾害，对金属矿山企业安全管理具有重要意义。
露天矿极易发生边坡滑坡、坍塌；火灾、爆炸等由人和环境不同因素所引起的安全事故。因此，我们要尤其加强对露天矿山所存在的危险源的有效辨识，结合露天矿实际的人员配备条件、机器装备条
危险源辨识与风险管理的关系
危险源是风险后果产生的根本原因，危险源的
存在导致风险的存在旧Ｊ。而造成事故发生的直接原因是风险的实际发生，即潜在的风险变成了实际的事故。如结构不稳定或边坡角过大的边坡是危险源，当雨水或暴风雪发生时，边坡由稳定状态转为不稳定状态，当水或风雪的破坏与稀释程度大于边坡的稳固系数时，边坡就会产生滑坡、甚至坍塌，此时潜在的风险就会转化为事故。若发生边坡滑坡、坍塌的三个致因条件（雨水暴风雪、结构因素、边坡角过大）没有任何一个满足，那么风险即为潜在的风险，不会转化成事故。
因此风险管理的根本是控制危险源、预防风险的发生。若能辨识出所有现存的和潜在的危险源，
作者简介：张金山（１９５９一），男，教授，硕士研究生导师，研究方向为矿业系统工程。留英、日访问学者，曾主持和参与完成１６项科研项目。
第５期
张金山等：露天金属矿山危险源辨识及预先危险分析体系的研究
６９
制定相应的控制措施，那么就能从根本上遏制事故的发生。当然这是一个持续改进的过程，即当设备、
工艺、地质等条件发生变化时都应进行危险源辨识，
且经常检查是否有遗漏的危险源没有辨识出来。矿山企业应建立有利于危险源辨识的奖惩制度。
２露天矿危险源辨识的方法
露天矿危险源辨识是在安全事故机理分析的基础上，密切结合本企业实际的人员配备条件、机器装备条件、自然地质条件等，综合运用各种评价方法，系统地辨识存在于露天矿上的危险源及其起因和后果‘３１。
危险源辨识的方法有很多，每一种方法都有其目的性和适用范围。下面介绍几种可用于建立体系的危险源辨识方法ＨＪ：
１）向企业员工询问、交谈
长期负责某项工作的员工，往往能够准确指出其工作中的危害。根据其指出的危害，可初步分析此项工作中所存在的危险源。
２）现场实地考察
通过对工作环境的实地考察，可以发现存在的危险源。这就要求从事现场勘查的人员对安全技术生产规范具有一定的辨析能力，并具备相关的职业健康安全法律知识。
３）查阅相关记录
查阅矿山曾经发生过的事故、职工的职业病档案等，可从中发现危险源。
４）根据外部资料
从有关类似组织、文献资料及专家咨询等方面获取有关露天矿所存在的危险源信息，加以分析研究，可辨识出存在的危险源。
５）工作任务分析
通过对企业职工的工作任务进行了解，知晓其具体的负责项目，可从中发现危险源。
６）安全检查表（ＳＣＬ）
从矿山企业已经制定的安全检查表中可确定存在的危险源。
７）事故（故障）树分析（ＦＴｒＡ）
事故树分析又称为故障树分析，它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因（底事件）［５Ｊ。３
危险、有害因素对矿山安全生产影
响分析
３．１露天矿安全生产影响因素和事故发生条件的
分析
露天矿安全生产影响因素可概括为以下五大块：１）地质安全因素，包括地层、地壳活动、主要岩层分布状况、褶皱断层分布情况；２）水文地质条件影响，包括大的沟谷、和地表水体、地下涌出水的分布对安全生产造成的影响；３）矿区工程地质条件，包括边坡角的设计、施工环境对安全生产的影响；４）气象因素，包括高温、严寒、沙尘、暴雨、暴雪及解冻期对安全生产的影响；５）矿床开采安全因素，包括最终边坡角的可靠性、排水系统的可靠性以及爆破作业的安全可靠性。以上因素都作为露天矿安全生产的重要影响因素，也是潜在的危险产生因素。水文情况发生的主要因素有利于潜在的危险源会导致事故的发生，事故的发生不是偶然的，是许多不安全因素耦合在一起的结果№Ｊ。当具备事故发生的充分必要条件时，事故就必然会立即爆发。研究事故发生的条件对危险源的辨识有很大帮助。３．２露天矿主要危险、有害因素
矿山开采主要危险和有害因素源自矿山自然安全条件、生产作业方式、工艺设备以及人员的作业行为等各个方面。准确辨识危险和有害因素是预防事故发生的必备条件。通过询问交谈、现场考察、查阅资料与对安全检查表分析，归纳总结出露天矿的主要危险和有害因素：
１）水灾：洪水、地下水涌入采场；洪水涌人工业场地。
２）火灾：电气设备、变压器、电缆沟、控制室起火；汽车、材料库、油库、办公区起火等。
３）边坡滑坡、坍塌：采场工作帮、非工作帮；排
土场边坡。
４）爆破作业及爆破器材爆炸伤害：爆破作业现场、爆破器材运输或存放中发生。
５）压力容器爆炸：氧气瓶、乙炔瓶等。
６）机械伤害：挖掘机械、装载机械、穿孔机械、水泵及其它机械设备启动、运转环节和部位发生机械伤害。
７）电气伤害（包括雷电）：露天采场和工业场地
所有供、配、输、用电场所、设备及线路发生伤害。
８）车辆装载运输伤害：采场装载、卸载；排土场卸载点、运输道路及转弯、交叉点发生车辆伤害。
９）人员滑跌、坠落：采场边坡；排土场边坡；人
行横道、台阶、平台、斜梯等高出作业场所。
ｌＯ）拖拽、轧压、碰撞：运输车辆、装载机、潜孔机、挖掘机、缆线等。
７０
有色金属（矿山部分）第６２卷
事故发生的条件
自然（客观）因素
人为（主观）因素
自然条件
ｌＩ物质特性可燃性、爆炸性、有毒性，放射性；压力、温度、湿
度、强度、硬度、
Ｊｌ
物质状态
ＩＩ安全防护Ｉｌ
安全管理
地质条件：水文地质、气象、地形地貌、地震等因素。有害物质的赋存、涌出数量及潜在危险能量。
角度、坡度、数量、高度、宽度、面积、位置、距离、结搬设备、没施
的参数、速度电压、电流、容量、材质等；状
防护没施、保护装
管理机构、管理制度、责任制度、安
置，信号、照明、警示、警标、装备器材、医疗救护、
劳保用品、安全保障体系。
全培训与资质、抢
险救援，应急救援
粘度及物理、化学
因素等。
态、运动、静此变化发
展、趋势，规律。
预案、预警预报、安全措施、操作规
程，
图１事故发生的条件
Ｆｉｇ．１
Ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆａｃｃｉｄｅｎｔ
ｏｃｃｌｌｌＴｅｎ∞
１１）物料搬运、坠落、飞溅、物体撞击：搬运作业、运输车辆、装载机物料坠落与飞溅；运输车辆卸载地点；边坡上部物体坠落。
１２）粉尘：爆破、装载、运输、卸载作业；采场扬尘。
１３）噪音：机械运转时所发出强烈噪声。３．３露天矿主要危险、有害因素分析
主要危险、有害因素分析是在以上主要危险、有害因素辨识的基础上，相应的对每个危险、有害因素进行分类讨论，确立事故发生的诱导（触发）因素，
过程中重视、避免事故的酿成。
预先危险分析表模块（ＰＨＡ）：此模块是采用安全评价方法一预先危险分析法，将主要危险、有害因
素识别表与主要危险、有害因素分析表模块自动合
成，根据每件事故发生的后果与危险等级，选择相应的安全措施，预测潜在风险转化为事故的因素，并制定相应的措施，防患于未然，从根本上减小或避免事故的发生。
ｌ露天矿危险源辨汉与预先Ｉ
危险分析系统
ｌ
预测事故可能发生的后果，并选择事故的危险等级。
睁故发生条件ｌ
危险源辨识ｌ危险、有害因素识另Ｉ上上
序
．．．Ｊ【．．．．．Ｉ一
刹ｌ预先危险分析表（ＰＨＡ
上
序
一Ｌ
４建立露天金属矿山危险源辨识及预先危险分析体系
根据上文的总结与分析，可将露天矿危险源辨识及有害因素分析体系分为四个部分，如图２：
事故发生条件选择模块：此模块通过选择事故发生的因素（自然／人为），并具体指定各种因素的子条件（自然条件、物质特性、物质状态、安全防护、
蛹
Ｆｉｇ．２
上
序
－Ｌ上
存在的
莲及
号
喜簖及
部婴位
弓
触发或诱甘冈
婴
析
塞故可能造成的后果
上
危险等级
上
存住的场所及
高砖
发成诱导｜夭ｊ索析
上
号
索
位
故口Ｔ
危能造成
级的后祟
譬
图２露天矿危险源辨识与预先危险分析系统
Ｈａｚａｒｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄ
ａｎａｌｙｓｉｓ
ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｈａｚａｒｄ
安全管理），以确定此事故发生的具体条件。
主要危险、有害因素识别表（危险源辨识表）模块：此模块设置录入事故序号、危险及有害因素、存在的场所及部位，自动生成主要危险、有害因素识别表，帮助工作人员查找、添加、更改危险源信息。
主要危险、有害因素分析表模块：此模块设置录入事故序号、危险有害因素、触发（诱导）因素、事故可能造成的结果、危险等级，自动生成主要危险有害因素分析表，可帮助其它在岗员工明确各种事故的起因，认识事故发生的后果与严重性，在实际的操作
５
ｓｙｓｔｅｍｉｎｏｐｅｎ—ｐｉｔｍｉｎｅ
露天矿危险源辨识与预先危险分析
该系统的研发可采用较为先进的Ｂ／Ｓ模式，以
系统的研发工具
及运用Ａｃｔｉｖｅ
ａｍｗｅａｖｅｒ
ＳｅｒｖｅｒＰａｇｅｓ３．０、ＩＩＳ５．０、ＡｄｏｂｅＤｒｅ－
Ｓｅｒｖｅｒ
ＣＳ３、ＳＱＬ
２００５等开发工具研制本
（下转第７７页）
系统。
第５期王泽贵等：龙门山主井钢罐道更换方案及施工工艺
７７
线在横梁上刻好参照基准，确保更换后钢罐道的垂直度和平行度；同一提升问的两罐道接头位置，严禁位于同层粱上；钢罐道的垂直度不大于±５ｍｍ；同一提升容器两罐道面的水平间距偏差不大于±５ｍｍ；同一提升容器相对两罐道中心线的重合度不超过４ｍｍ；钢罐道接头错位不大于ｌｍｍ；罐道卡同定的罐道接头位置与梁中心偏差不大５０ｍｍ；钢罐道接头间隙２—４ｍｍ；钢罐道与罐道卡子斜面接触良好，卡子前爪与轨腰间隙和卡子内侧与钢轨底外侧间隙各为１０—２０ｎｌｍ；罐道卡子和铁夹子连接螺栓为双母，单垫、螺栓露出螺母２～４螺距；缺口板焊接时，焊缝高度为焊件的最小厚度”Ｊ。
为保证质量，在管理上的要求是：更换过程中发现钢罐道各参数误差较大难以调整时，及时向领导
响装置，若信号线路出现故障时采用临时信号：榔头为罐笼信号，哨子为慢动卷扬信号。具体信号事业
为：正常运行进信号为三下、二上、一停；对罐信号点为～长两短向上，一长三短向下。井筒内因空间过小，一定要注意防火，使用氧气、乙炔作业要倍加小心，防止烧坏井筒内设备、设施。在将要更换钢罐道的上～根钢罐道的下端口制作专用工具进行封闭，以防杂物坠落。防止物件坠落，工器具、备件、材料，必须绑扎牢固，扳手用绳索连接牢靠。罐笼内必须
配备灭火器。每班要指定一名专人为绑扎责任人。
作业现场要悬挂安全操作规程或安全防范措施。７
结论
由于采用了提升机和慢动卷扬及手拉葫芦联合
小组汇报，由领导小组组织相关人员商讨处理方案；
安装结束后及时对钢罐道安装质量进行验收，组织测量人员进行检测。
作业这套合理的施工组织和技术方案，妥善地解决
了物料及人员上下、施工作业平台、施工通讯信号等
问题，合理组织，精心施工。确保了施工安全和工程
质量，提高了工作效率，将其对生产的影响减小到最低限度，彻底消除了提升系统存在的重大安全隐患。为同类矿井更换罐道积累了经验，提供了参考【６Ｊ。
参
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张富民．采矿设计手册４矿山机械卷［Ｍ］．中国建筑工地出版社，１９８８．
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６安全防范措施
施工前由车间、生产技术办公室组织人员进行安全教育，并组织所有施工人员熟悉施工方案，进行技术交底。施工中必须有专人统一指挥。施工人员进入操作现场正确穿戴好劳保用品，并系牢安全带或保险绳。井筒作业时，人员要上下兼顾，保证动作协调一致。井口、各中段安排专人监护。各施工用木板必须牢固结实，操作平台必须牢固可靠。各工作面要有充足的照明（３６Ｖ），连接线头包扎牢靠，照明线缆采用２
Ｘ４
考文献
［１］孙清华．井筒钢轨罐道更换快速施工技术［Ｊ］．建井技术，
ｍｍ２铝芯护套线，配备专用５
ｋＶＡ变压器供电。下井带齐有效照明工具。信号系统使用２４Ｖ电压的跟罐信号，信号电缆应有一定
的强度，接头要包扎牢靠，电铃为罐笼运行信号，蜂
鸣器为慢动卷扬信号，罐笼内及卷扬位置均要有声（上接第７０页）６
结语
露天矿危险源辨识与预先危险分析体系的研究
参考文献
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表明：通过对潜在的危险因素进行详细的归类、辨识，并分析其产生的原因，预测其产生的严重后果，可以加强矿山职工对安全隐患的认识，将可能导致事故发生的因素明显化，有助于安全管理人员制定事故预防措施及应急救援计划，使潜在的风险度达到最小值，实际做到防患于未然，以保障全体矿业职工的人身安全。
露天金属矿山危险源辨识及预先危险分析体系的研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
张金山， 孙晶， 白豹， ZHANG Jinshan， SUN Jing， BAI Bao内蒙古科技大学,矿业工程学院,内蒙古,包头,014010有色金属（矿山部分）
NONFERROUS METALS(MINE SECTION)2010,62(5)2次
参考文献(6条)
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引用本文格式：张金山. 孙晶. 白豹. ZHANG Jinshan. SUN Jing. BAI Bao 露天金属矿山危险源辨识及预先危险分析体系的研究[期刊论文]-有色金属（矿山部分） 2010(5)