金屬非金屬露天礦山關(guān)鍵任務(wù)識別方法的探討

張 琴，楊 堅，謝 源，武偉偉

(1．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院， 北京 100083;2．北京國信安科技術(shù)有限公司， 北京 100044)

金屬非金屬露天礦山關(guān)鍵任務(wù)識別方法的探討

張 琴1，2，楊 堅1，謝 源2，武偉偉2

(1．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院， 北京 100083;2．北京國信安科技術(shù)有限公司， 北京 100044)

首先簡述了金屬非金屬露天礦山的生產(chǎn)工藝，隨后介紹了3種可用于關(guān)鍵任務(wù)識別的方法。通過對比分析，選出合適的識別方法，并明確關(guān)鍵任務(wù)確定的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合北京首云鐵礦的實際情況，選用不同的方法分別在安全標(biāo)準(zhǔn)化工作的前期和中后期對整個礦山進(jìn)行定量評價，最終確定了該礦山的關(guān)鍵任務(wù)。

金屬非金屬露天礦山;安全標(biāo)準(zhǔn)化;關(guān)鍵任務(wù);識別方法

為推動金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化在全國范圍內(nèi)全面、持久地開展，促進(jìn)企業(yè)不斷提高自身安全管理水平，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局制定了1個導(dǎo)則和4個指南［1］，并印發(fā)了關(guān)于金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化評分辦法的通知。由此可見安全標(biāo)準(zhǔn)化工作在金屬非金屬礦山工作中日趨重要［2］。

“關(guān)鍵任務(wù)”來源于安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范。本文通過對金屬非金屬露天礦山(以下簡稱“露天礦山”)工藝分析，選擇合適的識別方法，找出關(guān)鍵任務(wù)，從而方便安全標(biāo)準(zhǔn)化工作的順利開展，更好的為礦山安全工作服務(wù)。

1 露天礦山工藝

露天礦山開采是指將礦體上覆蓋的巖土剝離，然后再開采礦體。其開采工藝流程一般為:穿孔、爆破、鏟裝、運輸和排土。

(1)穿孔，是為爆破做準(zhǔn)備，即在采場礦巖內(nèi)鉆鑿一定直徑和深度的爆破孔。穿孔的好壞，將直接關(guān)系到爆破的成功與否。穿孔設(shè)備主要有沖擊式鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)和牙輪鉆機(jī)。

(2)爆破，是利用炸藥的爆炸能量對礦巖進(jìn)行破碎和松動。常用的炸藥有銨油炸藥、乳化炸藥及粒狀乳化炸藥。

(3)鏟裝，是利用裝載機(jī)械將從較軟弱的礦巖實體或經(jīng)爆破破碎后的爆堆中挖取，直接裝入運輸工具內(nèi)。鏟裝設(shè)備以電鏟為主。以露天鐵礦為例，4 m3電鏟占采裝設(shè)備總數(shù)的90%以上。

(4)運輸，是將鏟裝好的礦巖卸至指定的卸載地點。常見的設(shè)備有礦用汽車、電機(jī)車、大傾角運輸機(jī)。

(5)排土，是將剝離和掘進(jìn)的廢棄物集中進(jìn)行堆放。堆放場所一般稱為排土場或廢石場。根據(jù)廢石的運輸與排棄的方式及所用設(shè)備的不同，一般分為鐵路運輸排土、公路運輸排土和膠帶運輸排土。

2 關(guān)鍵任務(wù)識別

2．1 定義

關(guān)鍵任務(wù)屬特定的工作任務(wù)。如果未能正確執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)，可能造成重大的人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞或其他損失。

從該概念可以看出，關(guān)鍵任務(wù)的執(zhí)行程度，將直接影響礦山危險有害因素的控制，從而也影響到礦山事故的發(fā)生與否。因此，提前識別出礦山作業(yè)中的關(guān)鍵任務(wù)有著重要的意義。

2．2 識別方法選擇

2．2．1 LEC 法

LEC法是一種常用的系統(tǒng)風(fēng)險評價方法［3］，是對操作人員在具有潛在危險性環(huán)境中作業(yè)時危險性的半定量評價。該方法危險程度的級別劃分清楚、醒目。它用與系統(tǒng)風(fēng)險率相關(guān)的3個因素指標(biāo)值之積評價系統(tǒng)風(fēng)險，即D=LEC，其中，L是指事故發(fā)生的可能性;E是指暴露于危險環(huán)境的頻繁程度;C表示事故可能造成的后果;D是指評價目標(biāo)風(fēng)險程度。一般將D＞70初步確定為是否需要控制的臨界值。LEC法各參數(shù)的取值可由參考表1確定。

D值越大，反映系統(tǒng)危險性越大。根據(jù)D的取值大小，可將風(fēng)險分為5個等級(見表2)。系統(tǒng)危險性大，則需要適當(dāng)增加安全措施，或是改變發(fā)生事故的可能性，或是減少人體暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度，或是減輕事故損失，直到調(diào)整至允許范圍 之內(nèi)。

表1 LEC法取值參數(shù)

表2 風(fēng)險等級

2．2．2 MES 法

MES法將風(fēng)險程度R表示為:R=LS，L表示事故發(fā)生的可能性，S表示事故后果。

人身傷害事故發(fā)生的可能性(L)主要取決于人體暴露于危險環(huán)境的頻繁程度，即時間E和控制措施的狀態(tài)M，其取值如表3所示。

表3 人身傷害事故M、E參數(shù)取值

事故的可能后果(S)按傷害、職業(yè)相關(guān)病癥、財產(chǎn)損失及環(huán)境影響等方面不同，可分檔賦值見表4。

表4 事故的可能后果

對于人身傷害事故，R=LS=MES;而對于單純財產(chǎn)損失事故，由于通常所指的財產(chǎn)是與特定的風(fēng)險聯(lián)系在一起，因此，不必考慮暴露問題，只考慮控制措施的狀態(tài)，即R=MS。根據(jù)R值大小可將風(fēng)險程度分級為5個等級，如表5所示。

表5 事故風(fēng)險程度分級

2．2．3 MLS 法

MLS法是對MES和LEC評價方法的進(jìn)一步改進(jìn)［4］。該方法的評價方程為:

式中:R——危險源的評價結(jié)果，即風(fēng)險;

n——危險因素的個數(shù);

Mi——對第i個危險因素的控制與監(jiān)測措施;

Li——作業(yè)區(qū)域的第i種危險因素發(fā)生事故的頻率;

si1——第i種危險因素發(fā)生事故所造成的可能的一次性人員傷亡損失;

si2——第i種危險因素的存在所帶來的職業(yè)病損失(即使在不發(fā)生事故時也存在，按一年內(nèi)用于該職業(yè)病的治療費來計算);

si3——第i種危險因素誘發(fā)事故造成的財產(chǎn)損失;

si4——第i種危險因素誘發(fā)的環(huán)境累積污染及一次性事故環(huán)境破壞所造成的損失。

(1)L——事故發(fā)生頻率，見表6。

表6 事故發(fā)生頻率

(2)M——控制與可監(jiān)測狀態(tài)，見表7。

表7 控制與可監(jiān)測狀態(tài)

(3)S——事故的可能后果。

(4)MLS評價分級。分?jǐn)?shù)值R＞3000，為一級危險源;R＞1500，為二級危險源;R＞500，為三級危險源。

2．2．4 識別方法的選定

通過對上述3種方法的綜合對比分析可知，LEC法綜合考慮事故發(fā)生的可能性、概率和嚴(yán)重程度，屬于這3種方法中的基礎(chǔ)方法，方便、簡單、可操作性強(qiáng)。但該方法沒有將環(huán)境破壞和其他損失納入進(jìn)行分析。

雖然MES法可以看作是對LEC法的改進(jìn)。但控制措施可能影響事故發(fā)生的可能性，也可能影響后果的嚴(yán)重程度，如果僅考慮其對事故發(fā)生可能性的影響，則不夠準(zhǔn)確，不適用于礦山評價。

MLS法除考慮危害因素的固有危險性外，還有反映對事故是否有監(jiān)測與控制措施的指標(biāo);有對事故的嚴(yán)重度的計算，考慮了事故所造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失、職業(yè)病、環(huán)境破壞的總影響。因此，能夠較為合理、客觀的評價露天礦山生產(chǎn)作業(yè)過程的危險性。但由于考慮了一次性人員傷亡損失、職業(yè)病損失、誘發(fā)事故造成的財產(chǎn)損失、誘發(fā)的環(huán)境累積污染及一次性事故環(huán)境破壞所造成的損失這4項，這4項中有些數(shù)據(jù)獲取較難，因此對于初期階段的識別而言，工作難度過大。

經(jīng)過比較，在安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的前期階段用LEC法初步識別關(guān)鍵任務(wù)。該階段企業(yè)對安全標(biāo)準(zhǔn)化工作認(rèn)知不深，收集資料也不全面，因此采用簡單、實用的LEC法對加快安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)度和深度大有裨益。隨著安全標(biāo)準(zhǔn)化工作的深入，企業(yè)全員對安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的認(rèn)可和配合，數(shù)據(jù)收集的難度也隨之減小，在企業(yè)自評或復(fù)評過程中采用MLS法對工藝危險性的評價量化性更強(qiáng)、更貼近實際、更準(zhǔn)確。

2．3 關(guān)鍵任務(wù)指標(biāo)的確定

金屬非金屬露天礦山現(xiàn)場工作人員相對較少，環(huán)境相對良好，事故發(fā)生的概率和嚴(yán)重性遠(yuǎn)不如地下礦山及建筑等行業(yè)［5］，通過分析，本文確定導(dǎo)致D＞160(LEC法)或R＞1500(MLS法)的作業(yè)過程均為關(guān)鍵任務(wù)。

3 應(yīng)用

3．1 礦山概況

北京首云鐵礦位于北京市密云縣，是集采礦、選礦生產(chǎn)工藝為一體的國有中型冶金礦山企業(yè)，是首都最大的一家國有冶金礦山企業(yè)。

礦山采區(qū)由海拔249 m已采掘到－4 m水平，采區(qū)設(shè)計露天底標(biāo)高－76 m水平。礦山采用水平分層階段開采，臺階高度12 m。穿孔工藝采用H YZ－250C牙輪鉆機(jī)，用4 m3電鏟鏟裝礦巖，礦巖運輸采用3722型自卸汽車。排土場位于采坑西北方向，庫容 1385 m3。

3．2 關(guān)鍵任務(wù)識別

3．2．1 關(guān)鍵任務(wù)的初步確定

根據(jù)礦山實際情況，采用LEC法對其工藝流程依次進(jìn)行計算，并形成了表8。

表8 礦山工藝LEC風(fēng)險評價

根據(jù)計算，爆破工序的D＞160，初步認(rèn)定“爆破”為該采場的關(guān)鍵任務(wù)。

3．2．2 關(guān)鍵任務(wù)的確定

企業(yè)員工通過對安全標(biāo)準(zhǔn)化的深入學(xué)習(xí)，在安全標(biāo)準(zhǔn)化宣貫的中后期重新辨識各工藝存在的危險性。針對各工藝，選取了主要的危險因素，并對其進(jìn)行打分，形成了表9。

表9 礦山工藝MLS風(fēng)險評價

根據(jù)計算結(jié)果，R＞1500的有“爆破”與“排土”。

企業(yè)在自評后期，重新審視礦山作業(yè)的各流程，以確保盡可能落實及完善企業(yè)自身安全標(biāo)準(zhǔn)化工作。此時，將日常工作中較重要的“邊坡管理”工作也納入識別中，最終明確該礦山在安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作中的關(guān)鍵任務(wù)為:爆破、排土及邊坡管理。

4 小結(jié)

金屬非金屬礦山的安全評價工作起步較晚，而安全標(biāo)準(zhǔn)化工作則更是剛剛起步［5］，只有通過不斷積累和研究，才能形成較為完善的安全標(biāo)準(zhǔn)化工作體系。筆者根據(jù)多年的學(xué)習(xí)和實踐，認(rèn)為所選用的2種方法在安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的不同階段都有實際意義。在北京密云首云鐵礦的實際應(yīng)用中，識別結(jié)果也與礦山實際基本相符。本次研究尚屬探索性的工作，需要進(jìn)一步細(xì)化和明確，以便在礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面做出更深一步的研究。

［1］ AQ2007．1～5－2006．金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范［S］．

［2］ 侯 茜，王云海，程五一，等．金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建與考評［J］．金屬礦山，2009，(8):141 －142．

［3］ 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局．安全評價(第3版)［M］．北京:煤炭工業(yè)出版社，2005．

［4］ 羅 云，樊運曉，馬曉春．風(fēng)險分析與安全評價［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004．

［5］ 周建新，張興凱，劉曉宇，等．非煤礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化在安全生產(chǎn)中的地位和作用［J］．金屬礦山，2007，(4):1 －5．

2010－11－16)

張 琴(1983－)，女，湖南岳陽人，工程師，博士生，主要從事工作和研究方向:礦山安全評價，Email:lizzie_zhang@126．com。