非煤矿山安全评价技术与实践

毛益平 郭金峰（马鞍山矿山研究院）

2002年11月1日《中华人民共和国安全生产法》正式实施了，这是继《中华人民共和国矿山安全法》后的又一安全大法，为非煤矿山安全整治提供了法律保障，同时还明确了“承担安全评价、认证、检测、检验的机构应当具备国家规定的资质条件，并对其作出的评价、认证、检测、检验的结果负责”。马鞍山矿山研究院在40年从事的技术开发实践中，在非煤矿山开采及矿山安全技术方面形成了具有该院特色的、国内领先的、国际先进的成套矿山安全开采技术。为了满足环境保护、矿山安全生产及矿山降本增效的需要，近10年来，该院一直致力于非煤矿山开采及安全评价等技术的研究、开发与科技成果的转化，并取得了明显的成效，得到包括国家安全生产监督管理局在内的有关部门认可，获得国家安全生产监督管理局颁发的“非煤矿山专项安全评价资质”。本文介绍了非煤矿山安全评价的内容，概述了非煤矿山安全评价的传统技术与新技术、新方法，并总结了我院从事非煤矿山开采及安全评价等领域的经验。

1.非煤矿山安全评价的内容与程序

1.1非煤矿山安全评价的内容

根据国家基本建设程序和《安全生产法》有关规定，建设项目安全设施必须与主体工程“三同时”，即同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。非煤矿山安全评价的内容包括建设项目安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价和专项安全评价4种类型，各类型包含的内容和要求各不相同。非煤矿山建设项目安全预评价，是根据建设单位的委托和建设项目可行性报告的内容，定性、定量分析和预测建设项目存在的各种危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全技术和安全管理措施；安全验收评价，是根据建设单位的委托，查找该建设项目投产后可能存在的各种危险、有害因素，提出合理的安全调整方案和安全管理措施，并对是否具备投产条件提出结论性意见；安全现状综合评价，是根据企业的委托，定性、定量地分析企业存在的各种危险、有害因素，对其安全管理状况给予综合评价，对存在的问题提出切实可行的解决办法；专项安全评价，是根据企业的委托，对企业内某单项设施或工程进行调查、分析、检验、检测等工作，从而定性、定量地分析某单项工程或设施的各种危险、有害因素，对存在的问题提出可行有效的整治措施和技术方案。

1.2非煤矿山安全评价的程序
非煤矿山安全评价的程序包括以下几个阶段：
(1)评价委托。接受企业委托，根据评价的内容签定合同。
(2)组织策划。根据承担安全评价的内容，召开评价工作会议，明确项目经理，组织落实安全评价人员和技术专家，制定安全评价工作计划。
(3)收集资料与资料分析。根据安全评价的内容，收集与被评价对象有关的技术资料和基础资料、国家法律、法规和技术规范、标准等，并对收集的资料进行系统分析。
(4)类比工程调研。评价对象现场调查，掌握工程状况、工艺流程中的危险部位、岗位人员状况、主要工艺过程和技术参数、事故记录、检测记录、安全设施运行状况、防火防爆专项、安全管理组织机构规章制度、安全操作规程等，以上调研项目根据评价的内容选择。
(5)编制安全评价大纲。根据安全评价项目的规模，对于大中型非煤矿山建设项目，需要编制安全评价大纲，并依据审定的评价大纲编制报告。大纲包括评价的主要依据；矿山(项目)概况；主要危险有害因素分析；评价方法、评价范围的评价单元的确定；安全对策措施；报告书的结构和评价工作进度安排等。评价大纲内部审查定稿后报有关部门审查。
(6)安全评价大纲评审。根据安全评价项目的规模，总投资超过2亿元的非煤矿山建设项目，其安全预评价和安全验收报告，由国家安全生产监督管理部门负责组织审查，总投资在2亿元以下的非煤矿山建设项目，其安全预评价和安全验收评价报告，由所在地的省级安全生产监督管理部门或授权的地(市)、县级安全生产监督管理部门负责组织审查。评价单位根据审查意见修改和完善。
(7)编写安全评价报告。将安全评价大纲中初步分析的危险、有害因素进行系统分析，确定危险、有害因素的等级。同时根据不同的工艺流程和工作场所，采用不同的评价方法，进行定性、定量评价，提出安全对策措施和结论、建议。
(8)安全评价报告内部审查。对编制的安全评价报告进行内部审查，一般由项目经理、技术负责人和质量负责人审查，由评价机构负责人签发报有关部门。
(9)专家评审。根据安全评价项目的规范，由相应的安全生产监督管理部门组织专家评审，再根据专家评审意见进行修改、补充和完善，最后定稿。
(10)交付报告及归档。将定稿后的安全评价报告书交付委托企业，由委托企业再报相应的安全监督管理部门备案，同时填写归档目录表，办理资料归档手续。

2.非煤矿山安全评价方法
安全系统工程的内容主要包括事故成因、系统安全分析、安全评价和安全措施4个方面。安全评价是对系统存在的危险性进行定性或定量分析，得出系统存在的危险点和发生危险的可能性及程度，以预测出被评价系统的安全状况。正确的安全评价必须有科学的安全理论做指导，使之能真正揭示安全状况变化的规律并予以准确描述，并以一种可辩识度量的信息显示出来。安全评价方法就是以安全理论、现代数学的控制理论等作为理论基础，用来分析、评价系统危险因素的工具，根据评价目的或采用的基本理论的不同，评价方法有数十种。
由于矿山开采是一个复杂的系统，存在的各种危险、有害因素也不尽相同，其评价方法也是多种多样的，关键在于是否能找到适合非煤矿山安全评价的方法。根据多年的实践和总结，非煤矿山安全评价的方法主要有以下几种。
(1)安全检查表法(S CL)。该方法是将一系列项目列出检查表进行分析，以确定系统的状态，定性地对系统进行综合评价。在安全验收评价和现状综合安全评价中较常用，是非煤矿山在安全管理和监督检查中常用的方法。
(2)工程类比法(PET)。已知2个类似的不同对象之间的互相联系规律，用其中一个对象的发展规模来预测另一个对象的发展，经调查研究、资料收集、现场测试、分析比较，运用类推原理来预测评价对象的劳动安全状况及可能存在的问题，在安全评价的4种类型中常被应用。
(3)专家评议法。一种吸收各专业的技术专家参加，根据系统的过去、现在和发展趋势3种时态进行积极的创造思维活动，对系统的未来进行综合分析评价，在安全评价的4种类型中常被应用。
(4)事故树分析法(FTA)。对系统的危险性进行识别，具有定性分析和定量分析功能，是安全分析评价和事故预测的一种先进科学方法，在安全评价的四种类型中常被应用。
(5)作业条件危险性评价法(LEC)。将作业条件的危险性作因变量(D)事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险程度(C)为自变量建立它们之间的函数关系式采取对评价对象“打分”的办法计算系统作业的危险性分值，从而用定量的方法确定作业场所的危险等级。该方法常用于非煤矿山人员经常出入的采场、爆破和炸药库等评价系统。
(6)工程岩体稳定性分析法。采用安全评价软件作为手段和工具，用定性描述和定量评价相结合的方法，判断系统的危险程度。适用于非煤矿山安全评价的各个阶段，包括非煤矿山的边坡、排土场、尾矿库、采空区等系统的安全评价。
(7)机械工厂安全性评价法。我国引进和学习外国安全系统工程和安全管理方法后在企业应用的安全评价方法，对设备集中的企业开展安全性评价，不仅可以提高安全管理水平和本质安全程度，而且还可以有效地控制伤亡事故和职业病。非煤矿山的选矿厂、炸药厂和机修加工车间的情况与机械工厂类似，存在设备多、作业分散的特点，可以采用机械工厂安全性评价方法进行安全评价。
(8)故障类型及影响分析方法(FE MA)。该方法是安全系统工程用于识别危险的分析方法之一，在设计阶段对系统的各个组成部分进行归纳、定性地分析，找出可能产生的故障及其类型，判明故障严重程度，为采取相应的安全对策措施和安全评价提供依据。该方法适用于对机械设备较多或工艺过程较复杂的系统进行安全评价。
除以上几种主要的安全评价方法以外，日本劳动省化工厂安全定量评价法(儿一CS Q A)、美国道化学公司火灾爆炸危险指数评价法(DOW' S -F &EI)、危险化学品评价参数(H CAF)等安全评价方法，同样适用于非煤矿山中爆破系统、炸药库系统和高含硫矿床的安全评价。

3.非煤矿山安全评价应用实例     
马鞍山矿山研究院在长期的非煤矿山技术开发实践中，在非煤矿山开采及矿山安全评价领域形成了具有特色的、国内领先、国际先进的成套非煤矿山开采技术，尤其是20世纪90年代中期开始承担非煤矿山安全评价工作后，取得了多项科研成果和安全评价经验。
3.1应用实例之一
马钢集团姑山矿业有限责任公司和睦山矿区建设项目劳动安全预评价。
3.1.1建设项目概况
该项目为新建设项目，分二期建设，一期规模50万t/ a，主要开采后观音山矿段一200 m水平以上矿体；二期规模70万t/ a，主要开采后观音山矿段一200 m水平以下和后和睦山矿段的矿体。一期建设总投资为5 800万元，全部由公司自筹或贷款。
3.1.2安全评价过程
马鞍山矿山研究院受姑山矿业有限责任公司的委托，承担了该建设项目劳动安全预评价任务。由于该建设项目投资较少，属小型项目，按照劳动安全预评价管理办法的要求，安全评价工作可直接进行评价报告的编制工作。
首先，按照安全预评价的一般程序，收集与建设项目有关的基础资料、进行现场调查； 其次，初步分析建设项目中的工艺流程、生产设施、生产物料、作业环境等评价单元的危险、有害因素，全面查找系统中所存在的重大危险源；第三，选择安全评价方法。根据该建设项目的特点和工艺特征，采用了故障类型及影响分析方法(FMEA)、工程类比方法(PEA)、故障树法(FTA)等多种安全评价方法。故障类型及影响分析方法(FMEA)对主体工程中18个危险单元或工艺进行故障类型及影响分析，用表格的形式发掘出危险作业的170余种事故模式或故障模式，提出对策措施建议300余条。工程类比方法(PEA)分别对采场最大暴露面积或采空区顶板最大允许暴露面积、地表岩移等评价单元进行类比分析，并对可能发生的事故或事故模式提出了相应的对策措施。故障树法(FTA)根据影响和睦山铁矿开采的矿山火灾的危险性、矿山突然涌水的危险性、矿山冒顶的危险性和爆破危险性等评价单元进行了定量评价，依据评价函数值的大小，对矿山危险程度预评价，结果确定和睦山铁矿危险等级为W级稍有危险。
3.1.3安全评价结论
通过劳动安全预评价认为，和睦山铁矿地下开采影响矿山危险和危害较大的矿山火灾矿山突水、地面塌陷、顶板冒顶、爆破和生产设备损害等，尤其是顶板冒落事故的发生概率较大，建议在矿山初步设计、工程施工和矿山生产中应加以重视，并做好事故应急措施，确保矿山安全生产。

3.2应用实例之二
马钢集团南山矿业有限责任公司高村采场恢复建设工程劳动安全预评价。
3.2.1恢复建设项目概况
该项目一期工程于1993年开工建设，采选规模为200万t/ a ,1996年因故停工，2001年8月恢复建设，形成150万t/ a的生产规模，2002年11月在一期恢复建设的基础上，进行了高村采场二期恢复建设可行性研究。高村二期建成后，一、二期采场将成为一个统一的高村采场，设计规模为500万t/ a，年剥岩量约为“5万t。高村采场建成后为露天开采方式。
3 .2 .2安全评价过程
马鞍山矿山研究院受南山矿业有限责任公司的委托，承担了该项目劳动安全预评价任务。由于该项目总投资为1 .83亿元，属中型项目，按照劳动安全预评价管理办法的要求，评价工作分为评价大纲和评价报告2个阶段进行。
首先，收集与建设项目有关的基础资料，现场调查高村采场、选矿厂、排土场、尾矿库等利用原有的工业设施或在一期建设中已经形成的工业设施，并做好相应的记录；
其次，初步分析恢复建设中的工艺流程、生产设施、生产物料、作业环境等评价单元的危险、有害因素，全面查找系统中所存在的重大危险源；
第三，选择安全评价方法。根据该恢复建设项目的特点和工艺特征，安全评价中采用了工程类比法(PEA)、岩体工程稳定性分析法、机械工厂安全评价法，故障树法(FTA)和专家评议法等安全评价方法；
第四，编制劳动安全预评价大纲，专家评审后进行修改、补充和完善；
第五，采用劳动安全预评价大纲经专家评审后的安全评价方法对高村采场恢复建设工程可能存在的危险、有害因素进行定性、定量的评价分析，并提出安全对策措施。
3.2.3安全评价结论
通过对高村采场恢复建设项目劳动安全预评价认为，高村采场露天开采影响矿山危险和危害较大的采场爆破、边坡、排土场、尾矿库和炸药库等，应视为重大危险源，建议在矿山初步设计、工程施工和矿山生产中应重点加以重视，采取切实有效的安全对策措施，建立急救体系和开展专题研究，确保矿山投产后的安全生产。
4结语
非煤矿山安全评价工作起步较晚，对于完全适用非煤矿山安全评价的经验和评价方法，只有通过从事非煤矿山安全评价工作者的不断研究、开发，到最终形成一套完整的非煤矿山安全评价方法或体系，本文仅仅总结了作者的一些初浅认识和从事安全评价的实例，相信在《安全生产法》已经实施的今天，非煤矿山安全整治工作的号角已经吹响，在国家和省、市安全生产监督管理部门的领导下，非煤矿山安全评价工作一定会进一步加强，最终会为非煤矿山的安全生产提供有效的技术保证。