露天矿山爆破安全管理系统研究

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摘要：结合露天矿山爆破实际，从不同角度分析爆破安全事故存在的形式及产生机理，利用人-机-环境系统提出露天矿山爆破危险源分类，并使用安全检查表法对爆破现场危险源进行识别和划分。通过层次分析法对爆破现场进行安全评价，结合露天矿山安全管理需求，确定系统的功能需求和系统总体框架。通过C#可视化开发语言，设计露天矿山爆破安全管理系统。

关键词：爆破安全;危险源;风险评价;系统设计

1、前言

爆破作业是露天开采的一道重要工序，通过爆破作业，将整体矿岩进行破碎和松动，为后续的采装作业提供工作条件。随着爆破作业的进行，爆破震动带来的危害也会造成相当大的人员和财产损失，爆破飞石和噪音影响、对空气质量的影危害也是不可忽视[1-2]。王用学等[3]提出了加强露天矿山爆破安全管理主要通过优化爆破设计方案，完善安全生产责任制度等爆破生产几个阶段来实现露天矿山的爆破作业安全管理。郝庆军[4]通过了解国内外的露天爆破安全管理现状，依据现场经验在完善现场管理体制的同时也提出了现场炸材的妥善管理，现场工人对爆破安全的重大影响。矿山爆破在改善破碎质量、维护边坡稳定、装运效率提高、经济效益提升及降低爆破有害效应等方面有着重要作用，因此分析矿山爆破的危险源及如何让爆破全面的从精准化、规模化、信息化和安全高效化的方向发展，成为行业发展亟需解决的问题。

2、露天矿山爆破事故机理及原因分析

爆破所使用的材料多为危险品，保管、运输、使用中的危险性很高，一旦发生意外，将产生非常严重的后果。直接因爆炸材料或爆破作业导致的伤亡、财产损失等事故即爆破事故。爆炸材料的性质决定了爆破事故的突发性，所以，必须重视爆破事故预防和治理。人-机-环境系统工程是运用系统科学理论和系统工程方法，从露天矿山爆破安全事故中及其事故发生原因可以总结出，根据人机环境系统，将露天矿山爆破安全事故危险源主要分为：人、技术、材料、设备、环境共五个分类。

3、安全风险评价体系

爆破工程项目风险评价，就是在施工前，通过分析事故类型，总结专家经验，对各风险潜在因素进行辨识，以达到有效降低项目风险，为风险管理提供依据的目的。但由于不可能存在大量的爆破安全事故，没有充足的数据统计资料做定量分析，单纯的凭借主观经验估计又缺乏科学依据，不能形成准确而有说服力的结论。运用层次分析法，统计专家经验，建立层次结果模型，直观地反映出各风险因素之间的权重关系，从而揭示爆破工程项目风险管理的重点[5]。采用专家调查法得出爆破工程风险评价的指标体系，如图1所示。

图1露天矿山爆破安全评价指标体系

以某露天矿山爆破工程为实例，根据层次分析法的相关原理及计算方法，结合多位爆破领域专家意见，建立露天矿山爆破工程项目安全评价指标体系，并对各风险因素按照1-9比例标度表进行赋值，构造一个层次判断矩阵，得出A-B层次判断矩阵如表2所示。

利用MATLAB进行数据计算，得出Amax=4.117，C，R=0.0438

图2露天矿山爆破风险因素权重图

可以看出，影响露天矿山爆破安全的风险指标前十项依次是：工作面环境、材料数量、质量规格、炸药、雷管车、施工方案与现场核对、气候环境、现场防护、爆破队人员风险、混装炸药车。

由此可见，人的管理水平以及炸材管理等是影响露天矿山爆破安全的主要因素。提高露天矿山爆破项目的安全水平，应首先提高施工，设计人员的操作水平及专业素质，注重爆破产生的危害效应对边坡及环境的影响，加强安全防护措施。同时，设计前应对环境进行考察，确保资料的完整及可靠，加强现场炸材的装卸，运输及使用等环节的安全管理。

4、爆破安全管理系统

由于露天矿山爆破作业的特殊性，在施工过程中稍有不慎就会导致严重的人员伤亡和财产损失，因此，通过现有技术建立露天矿山爆破安全管理软件系统[6-7]，能够提前对施工过程中的风险进行识别、评价，并采取有针对性的应对措施，将能实现以最少的投资获得最大的安全。基于以上目的，露天矿山爆破安全管理系统需要达到的要求包括：（1）系统能够根据采集到的信息进行处理，识别危险源，辨识重大危险源并进行集中管理。（2）对各类风险事件，根据采集到的数据，进行数据处理，划分风险等级，从而指导施工。（3）进行事故统计与管理，针对相应事故给出应急预案，从而为事故发生后的应急救援给出指导。（4）能够进行安全检查用户和时间的设置，确保责任落实，有效防止人员工作懈怠，安全检查流于形式。综上所述，系统主要实现的功能包括：安全检查与隐患管理，重大危险源识别与管理，风险评价与管理，事故管理，应急预案管理。

系统利用VS2010集成开发环境进行程序的编辑和调试，采用C#编程语言进行二次开发。系统主要包括企业信息、爆破设计、安全检查与隐患管理、重大危险源管理、安全评价、事故与应急管理、后台管理共7大模块。

5、结论

（1）从人-机-环境系统出发总结露天矿山爆破事故原因及安全危险源识别，并利用层次分析法对爆破安全进行风险评价;

（2）基于某矿山爆破安全管理评价，提出人的管理水平以及炸材管理等是影响露天矿山爆破安全的主要因素并加强对爆破炸材的有效管理;

（3）开发露天矿山爆破安全管理系统，从爆破设计，安全管理等方面对爆破现场进行风险性评价并记录安全事故，为实际矿山爆破开采提供指导和监管作用。（作者单位：贵州新联爆破工程集团有限公司）

参考文献：

[1]黄建军，李克民，常治国，等.中小型露天矿山爆破有害效应分析[J].露天采矿技术，2011，008（6）：1-3.

[2]姜东君.提高露天矿爆破质量的方法[J].矿业工程，2005，3（3）：32-33.

[3]王用学，李润鹏，温雪峰.露天矿爆破作业的安全管理[J].露天采矿技术，2003，21（4）：45-46.

[4]郝庆军.浅谈爆破安全管理的几点经验体会.郝庆军[C]//会议/，2006：41-46.

[5]任玉辉，秦跃平，刘业娇.基于FTA-AHP的矿山爆破飞石伤人事故风险分析[J].现代矿业，2014，539（3）：59-61.