礦山企業(yè)是我國三大高危行業(yè)之一,在客觀上存在著諸多的不安全因素,而天井掘進(jìn)更具危險。不同礦山天井掘進(jìn)占井巷工程量的比例不盡相同,一般礦山天井掘進(jìn)施工只占井巷工程量的10%左右、約占采切工程量的20%。但天井是礦山采切工程的關(guān)鍵。保證天井施工安全,加快施工進(jìn)度,促進(jìn)基建礦山早日投產(chǎn)和生產(chǎn)礦山三級礦量的平衡,實(shí)現(xiàn)礦山安全、穩(wěn)產(chǎn)、高效具有重要意義。
目前,我國大部分礦山天井掘進(jìn)施工仍采用普通法或吊罐法,其中以普通法最為普遍。存在的危險因素較多,主要有炮煙中毒、高處墜落、冒頂片幫、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電等。
眾所周知,井下爆破作業(yè)能產(chǎn)生大量有毒有害氣體。主要有毒有害氣體有:CO、NO、NO2、N2O5、NH3。而普通法天井掘進(jìn)施工引起中毒的原因是由于通風(fēng)不良所造成。通常的做法是爆破作業(yè)后利用高壓風(fēng)對作業(yè)面進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng),由于高壓風(fēng)的噴射,有毒有害氣體隨高壓風(fēng)噴射成漩渦狀。但隨著天井掘進(jìn)高度的增加,一些比空氣密度小的有毒有害氣體是很難被高壓風(fēng)在井筒內(nèi)一下子就排出的,當(dāng)它下降到一定的高度時,受井底空氣浮力的影響,在這一高度又形成漩渦狀,隨著風(fēng)流慢慢地被排出井筒,當(dāng)停止通風(fēng)時,受浮力作用,又重新淤積到作業(yè)面。也就是說:比空氣密度小的有毒有害氣體跟通風(fēng)時間和井筒的掘進(jìn)高度有著直接的關(guān)系。即:通風(fēng)時間越長,井筒有毒有害氣體濃度越??;井筒掘進(jìn)越高,有毒有害氣體濃度越高、體積越大,所需通風(fēng)時間越長。這就是有些天井掘進(jìn)施工由于通風(fēng)時間短,作業(yè)人員在爬梯子過程中,肺活量增大,吸入有毒有害氣體較多,從而導(dǎo)致中毒而誘發(fā)墜落事故發(fā)生的原因。
為避免中毒事故的發(fā)生,可否將天井掘進(jìn)施工的普通法與吊罐法相結(jié)合。首先,將該天井上下兩端的聯(lián)道打好;然后在聯(lián)道(天井位置)利用潛孔鉆或深孔鉆打一孔將上下聯(lián)道連通,供普通法天井施工通風(fēng)用,上部聯(lián)道通風(fēng)孔應(yīng)加套管,高出底板,防止碴石墜落傷人和堵塞、再按普通法進(jìn)行天井施工作業(yè)。其一,可防止中毒事故的發(fā)生,爆破作業(yè)后,有毒有害氣體可直接從孔中散出(此孔如煙囪之效果),不必進(jìn)行高壓風(fēng)強(qiáng)制通風(fēng),節(jié)約動力源,還可提高作業(yè)循環(huán),加快生產(chǎn)進(jìn)度,有利于天井中間采切工程掘進(jìn)的通風(fēng);其二,可作超前探水,還可根據(jù)鉆機(jī)鉆孔的進(jìn)度、巖樣,對巖石的性質(zhì)有所了解,以便采取正確的支護(hù)方法和安全措施;其三,能提高天井貫穿的準(zhǔn)確性,防止天井偏離正確位置;如果是帶有一定角度的天井,更有利于保持施工角度的準(zhǔn)確性。
高處墜落引起的原因較多,一是由炮煙中毒誘發(fā)的高處墜落。二是梯子緊貼井壁,造成作業(yè)人員在攀爬過程中打滑發(fā)生墜落。大部分礦山在天井掘進(jìn)施工期間,是不會按《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》去搭設(shè)梯子間和溜碴間的。其一,受天井掘進(jìn)斷面的影響;其二,成本高,進(jìn)度慢,多增加一道生產(chǎn)工序。其三,溜碴間隔板為防止爆破時砸壞,通常使用較厚的木板,需大量木材,不利于環(huán)境保護(hù)和維護(hù)生態(tài)平衡。而經(jīng)常采用的做法是:在井壁打錨桿掛梯子進(jìn)行綁扎,供作業(yè)人員上下。如果梯子與井壁留有間隙,易受爆破碴石砸壞。三是綁扎不牢或綁扎不規(guī)范,當(dāng)作業(yè)人員攀爬時,梯子受力后突然脫落,造成作業(yè)人員墜落。四是作業(yè)人員身體狀況欠佳,在攀爬梯子時發(fā)生眩暈而發(fā)生墜落。五是作業(yè)人員心存僥幸,違章搭設(shè)平臺。其一,是平臺木板未鋪密實(shí)或綁扎不牢,作業(yè)人員在作業(yè)過程中不小心容易踏空或腳踏木板一端使重心偏移導(dǎo)致翹起而墜落;其二,是井壁巖石松軟,在鑿巖作業(yè)時,受鉆機(jī)向上鑿巖的振動和反作用力的影響,造成吊掛平臺錨桿松脫或錨桿長度不夠而脫落,導(dǎo)致作業(yè)平臺垮塌而發(fā)生墜落;其三是木板厚度不夠或木板質(zhì)量不合格(蟲蛀、疤結(jié)),同樣受鉆機(jī)向上鑿巖的振動和反作用力的影響,造成木板斷裂而發(fā)生墜落;作業(yè)人員在受到上述幾種墜落的同時,還會受到墜落物體的打擊,加重人身傷害程度。六是作業(yè)人員在搭設(shè)平臺時未使用勞動防護(hù)用品,身體碰撞井壁或其他物件而失去重心引起的墜落。