[摘要]：運用安全經(jīng)濟學(xué)中的相關(guān)原理，對露天礦開采面和最終邊坡角進行經(jīng)濟性與安全性定量分析評價，以減少生產(chǎn)過程的無益消耗和事故損失，保障和維護生產(chǎn)或價值的全面形成，達到企業(yè)安全生產(chǎn)總效益提升的目的。

    [關(guān)鍵詞]：經(jīng)濟性與安全性   定量分析   評價

    [Abstract]: Use the relation priciples of safety economics, make quantitative analysis assessment of economy and safety in the strip mined face and the final slope angle, in order to reduce useless cost and accident in production process, protect and preserve the overall formation of production or value, achieve the purpose that enterprise safety production get a high promoted of the overall benefit.

    [Keywords]: economy and safety  quantitative analysis  assessment

    1安全經(jīng)濟學(xué)的基本原理

    1.1安全經(jīng)濟學(xué)對宏觀理論研究

    安全經(jīng)濟學(xué)在宏觀方面主要研究社會經(jīng)濟制度、經(jīng)濟機構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展等宏觀經(jīng)濟因素對安全的影響，以及與人類安全活動的關(guān)系，確定安全目標(biāo)在社會生產(chǎn)、社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位和作用，從理論上探討安全投資增長率與社會經(jīng)濟發(fā)展速度的相互關(guān)系，調(diào)整和控制安全經(jīng)濟投入與經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的平衡性。

    1.2安全經(jīng)濟學(xué)對事故和災(zāi)害的影響研究

    研究安全生產(chǎn)中發(fā)生的事故和災(zāi)害對社會經(jīng)濟的影響規(guī)律。針對不同時期、不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同科學(xué)技術(shù)水平和生產(chǎn)條件下，事故、災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律和造成的損失對社會經(jīng)濟的影響，探求分析和評價事故與災(zāi)害損失的理論及方法，為掌握安全生產(chǎn)事故和災(zāi)害對社會經(jīng)濟的影響規(guī)律提供理論依據(jù)。

    1.3安全經(jīng)濟學(xué)對安全投入和效果優(yōu)化的研究

    安全經(jīng)濟學(xué)遵循安全生產(chǎn)投入與社會經(jīng)濟狀況相統(tǒng)一的原則，發(fā)展安全與發(fā)展經(jīng)濟比例協(xié)調(diào)性原則，宏觀與微觀協(xié)調(diào)的原則。運用社會有限的投入去實現(xiàn)對人類盡可能高的安全水準(zhǔn)，在獲得人類可接受的安全水平下，盡力去節(jié)約社會的安全投入，這是上述現(xiàn)代社會背景和現(xiàn)狀對安全科學(xué)技術(shù)提出的挑戰(zhàn)和要求，顯然應(yīng)成為每一個安全科學(xué)技術(shù)工作者思考的安全經(jīng)濟命題。利用社會主義市場經(jīng)濟條件下的價值規(guī)律，制定安全生產(chǎn)投資政策和生產(chǎn)工藝符合“效益優(yōu)先的利益原則”。應(yīng)做到社會的經(jīng)濟效益和企業(yè)的經(jīng)濟效益兼顧的原則，直接效益和間接效益并存的原則，短期效益和長期效益關(guān)聯(lián)的原則，安全投入在企業(yè)安全生產(chǎn)的總效益中，以減少生產(chǎn)過程的無益消耗和事故損失，保障和維護生產(chǎn)或價值的全面形成為目標(biāo)。

    1.4 安全經(jīng)濟學(xué)對安全成本與收益的研究

    從安全利益規(guī)律出發(fā)，以企業(yè)為代表的經(jīng)營者的利益，安全與否影響其生產(chǎn)資料投入的作用發(fā)揮，追求利益最大化，以個人為代表的勞動者的利益，安全與否影響本人的身體健康、心智平和、家庭幸福、生命及財產(chǎn)安全。

    從安全效益規(guī)律講，人們首先追求的是減少事故造成的人員傷亡與病殘，減少財產(chǎn)損失以及環(huán)境危害。無論采取哪一方案或措施，都是為實現(xiàn)最省時、省事，且投入最小，綜合效益最佳，實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳安全性。

安全的效益不僅包括經(jīng)濟的效益，還有更為重要的非價值因素，包括社會和諧、生活安定、員工健康、家庭幸福等方面的因素。

    從安全成本分析，提高或改變安全性，需要投入（或輸出），即付出一定的代價或成本。人們在社會經(jīng)濟活動中要求安全保障性越大，風(fēng)險性越小，需要支出的成本越高。從理論上講，要達到100%的安全（絕對安全）所需投入趨于無窮大。安全經(jīng)濟學(xué)對于安全成本投入趨于科學(xué)合理的評價。可根據(jù)價值工程原理，安全投資項目的合理性和有效性可用投資方案的“功能—成本”比或“效益—成本”比來評價。由此，可建立如下評價模型。

　　SIRDj=PiLiRi/Cj=安全效果/安全投入

　　SIRDj ————  第j種方案安全投資合理度；

　　Pi ————    投資系統(tǒng)中第I種危險的發(fā)生概率；

　　Li  ————   投資系統(tǒng)中第I種危險的最大損失后果‘

　　Ri  ————   投資后對第I種危險的消除程度

　　Cj  ————   第J中方案的安全工程總投資

　　式中，PiLiRi表達了安全投資后的總效果，其中pili是系統(tǒng)危險度

　　不同的投資方案具有不同的安全效果和投資量，因而具有不同的投資合理度。因此，根據(jù)SIRD值的大小，可對方案進行優(yōu)選。

　　2礦山開采面和邊坡角方案優(yōu)化

　　礦山建設(shè)中投資者的目的是獲取最大利益，管理者往往將利益最大化作為企業(yè)的核心。當(dāng)監(jiān)管部門提出“安全第一”時，投資者與管理者是否就已經(jīng)改變初衷，答案是非常明確的。無數(shù)的事例已經(jīng)證明，過分強調(diào)經(jīng)濟性、盲目追求經(jīng)濟利益，忽視礦山的安全性，將會付出血與生命的慘烈代價。因此，如何將投資者的利益最大化和安全保障系數(shù)最大化有效地結(jié)合起來，選用科學(xué)合理的評價方法對礦山開采面和最終邊坡角的設(shè)計與施工進行經(jīng)濟性與安全性評價，使投資者在確保安全生產(chǎn)的前提下獲得最大利益，是安全評價工作的核心目標(biāo)。任何經(jīng)濟活動的安全措施或?qū)Σ叨加卸鄠�方案可以選擇，不同的方案往往有不同的約束條件，不同的方案都有其不同的特點和適應(yīng)對象。因此，安全經(jīng)濟的決策活動應(yīng)建立在優(yōu)選的基礎(chǔ)上。安全經(jīng)濟應(yīng)提供安全經(jīng)濟優(yōu)化技術(shù)和方法。

　　礦山邊坡安全是一項綜合性工作，包括確定合理的邊坡參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)拈_采技術(shù)和制定嚴(yán)格的邊坡安全管理制度，其中，合理的臺階高度、寬度、工作臺階坡面角對露天開采的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和作業(yè)安全都具有重要意義，因此，本文將針對影響露天礦安全性的開采面和最終邊坡角兩大重要因素，根據(jù)《金屬非金屬礦礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）中規(guī)定的臺階高度、寬度、坡面角和開采方式，采用圖表的方式研究如何選擇礦山設(shè)計、開采中經(jīng)濟性與安全性最佳的方案。

　　2.1開采面和邊坡角的經(jīng)濟性和安全性評價

　　一般情況下，提高邊坡穩(wěn)定性的重要手段之一是減緩露天邊坡角。但是，減緩邊坡角必然影響露天開采的經(jīng)濟效果，將大大增加剝離費用。礦山建設(shè)在設(shè)計時對開采面的坡面角和最終邊坡角的設(shè)計，只單純地考慮邊坡的穩(wěn)定性，忽略經(jīng)濟效益，把邊坡角設(shè)計過緩，這將會增大開采時的運輸成本，增加無效投入。坡面角延緩過度會導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的浪費和礦場布局不合理，安全性與經(jīng)濟性未能達到最優(yōu)方案，顯然不科學(xué)合理。

　　只追求眼前的產(chǎn)量和經(jīng)濟利益，將開采面和最終邊坡角設(shè)計過大，邊坡角過陡時，穩(wěn)定性差，易滑坡，很可能還會帶來人身和設(shè)備的不安全，導(dǎo)致停產(chǎn)。經(jīng)濟上也會造成巨大的損失，加上不按合理順序采礦或邊剝離邊掏底，勢必造成邊坡整體滑動，導(dǎo)致礦災(zāi)。

　　針對眾多的巖層，我們選用了松軟、堅硬、沙狀等三種具有代表性的巖層進行經(jīng)濟性和安全性評價。

　　2.1.1 松軟巖體經(jīng)濟性和安全性評價

　　圖1

　　對松軟礦體的開采，開采面的高度不應(yīng)大于3米，開采斜面不應(yīng)大于50度，其經(jīng)濟性安全性最優(yōu)。

　　2.1.2 堅硬巖體經(jīng)濟性和安全性評價

　　圖2

　　對堅硬礦體的開采，開采面的高度不應(yīng)大于6米，開采斜面不大于80度，其經(jīng)濟性安全性最優(yōu)。

　　2.1.3 沙狀巖體經(jīng)濟性和安全性評價運用安全經(jīng)濟學(xué)原理對礦山開采面和最終邊坡角進行定量分析評價

　　圖3

　　對沙狀礦體的開采，開采面的高度不應(yīng)大于1.8米，自然安息角不應(yīng)大于30度，其經(jīng)濟性安全性最優(yōu)。

　　2.1.4 不同巖層工作坡面角的優(yōu)化設(shè)定

不同巖層開采坡面角度表

礦巖性質(zhì)	工作階段坡面角
松軟的礦巖	不大于所采礦巖的自然安息角
較穩(wěn)固的礦巖	不大于50度
堅硬穩(wěn)固的礦巖	不大于80度

　　針對不同的巖層礦種，考慮到安全與經(jīng)濟性的優(yōu)化組合，一般按照上述角度進行開采作業(yè)，可有效降低開采成本和保障安全生產(chǎn)。
 
　　2.1.5 開采臺階高度的合理確定

礦巖性質(zhì)	采掘作業(yè)方式		階段高度
松軟的巖土	機械 鏟裝	不爆破	不大于機械的最大挖掘高度
堅硬穩(wěn)固的礦巖		爆破	不大于機械的最大挖掘高度的1.5倍
砂狀的礦巖	人工開采		不大于1.8m
松軟的礦巖			不大于3.0m
堅硬穩(wěn)固的礦巖			不大于6.0m

　　2.2最終邊坡角經(jīng)濟性和安全性評價

　　按照安全經(jīng)濟學(xué)的安全效益規(guī)律原則，在礦山建設(shè)的經(jīng)濟活動中對安全的投入，必須講求其經(jīng)濟效益和效率。

　　安全的目的首先是減少事故造成的人員傷亡與病殘，減少財產(chǎn)損失以及環(huán)境危害。為此，人們不僅關(guān)心哪一方案或措施能獲得最大程度的安全保障，而且關(guān)心哪一方案或措施的投入最小，以求綜合的最佳效益，實現(xiàn)系統(tǒng)安全程度的提高。

　　礦山開采活動中對最終邊坡角的確定，應(yīng)考慮該礦山的巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、開采高度、邊坡存在期限等因素。由于這些因素十分復(fù)雜，因此通常參照類似礦山的實際數(shù)據(jù)來選擇礦山最終邊坡角。

　　合理的最終邊坡角還應(yīng)考慮礦山開拓剝離、運輸方式、邊坡的綜合利用和設(shè)備選型及安全管理水平等相關(guān)因素而確定。

　　目前邊坡設(shè)計多采用類比法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

　　按照《金屬非金屬礦礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）的規(guī)定，根據(jù)不同的開采方式、不同巖層、礦種，確定不同的開采面，開采高度，平臺和最終邊坡角，可有效地降低開采費用提高經(jīng)濟效益，在安全評價工作中運用安全經(jīng)濟學(xué)原理，對礦山開采的安全性與經(jīng)濟性有機結(jié)合，使礦山開采過程在保障安全作業(yè)的前提下，盡量達到投資成本最省，投資收益最大。

　　3開采面和最終邊坡角的安全性與經(jīng)濟性選擇

　　金屬非金屬露天礦開采面和最終邊坡角的安全性與經(jīng)濟性選擇應(yīng)重點考慮如下因素：

　　3.1 確定合理的臺階高度和平臺寬度

　　合理的臺階高度對露天開采的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和作業(yè)安全都具有重要的意義。確定臺階高度要考慮礦巖的埋藏條件和力學(xué)性質(zhì)、穿爆作業(yè)的要求、采掘工作的要求，一般不超過15米。

　　平臺寬度不但影響邊坡角的大小，也影響邊坡的穩(wěn)定。工作平臺寬度取決于所彩的采掘運輸設(shè)備的要求和爆堆的寬度。

　　3.2正確選擇臺階坡面角和最終邊坡角

　　臺階坡面角的大小與礦巖性質(zhì)、穿爆方式、推進方向、礦巖層理方向和節(jié)理發(fā)育情況等因素有關(guān)。工作臺階坡面角的大小在種類礦山安全規(guī)程都作了詳細的規(guī)定。在一般情況下，其大小取決于礦巖的性質(zhì)：松軟礦巖，工作臺階坡不大于所開采礦巖的自然安息角；較穩(wěn)定的礦巖，工作臺階坡面角不大于50°；堅硬穩(wěn)固的礦巖，工作臺階坡面角不大于80°。

　　最終邊坡角與巖石的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、開采深度、邊坡存在期限等因素有關(guān)。由于這些因素十分復(fù)雜，因此通常參照類似礦山的實際數(shù)據(jù)來選擇礦山最終邊坡角。

　　3.3 選用合理的開采順序和推進方向

　　在生產(chǎn)過程中要堅持從上到下的開采順序，堅持打下向孔或傾斜炮孔，杜絕在作業(yè)臺階底部進行掏底開采，避免邊坡形成傘檐狀和空洞。一般情況下應(yīng)選用從上盤向下盤的采剝推進方向，做到有計劃、有條件的開采。

　　在垂直露天礦邊坡走向斷面上，自最上一個臺階的坡頂至最下一個臺階的坡底的邊線與水平線之間的夾角稱為邊坡角。當(dāng)露天礦延伸到達最終境界位置的邊坡，稱為露天礦最終邊坡，其相應(yīng)的邊坡角為露天礦最終邊坡或稱露天礦廢止角。

　　在眾多的安全評價方法中，往往僅針對礦山的安全性進行評價，而忽略了經(jīng)濟性。本文對金屬非金屬礦開采面和最終邊坡角的經(jīng)濟性與安全性評價，重點采用了《金屬非金屬礦礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）中規(guī)定的臺階高度、寬度、坡面角和開采方式用圖表的方式，直觀地告訴建設(shè)單位，如何選擇礦山設(shè)計、開采中經(jīng)濟性與安全性最佳的方案，確定科學(xué)合理的開采面和最終邊坡角，所以在安全生產(chǎn)、安全評價和安全監(jiān)督管理工作中，都應(yīng)該將安全性與經(jīng)濟性有機結(jié)合，以最小的經(jīng)濟投入達到安全生產(chǎn)的目的，把礦山開采的安全性與經(jīng)濟性有效結(jié)合起來，采用最優(yōu)化的可比方案，進行礦山開采設(shè)計、施工建設(shè)。

　　4 結(jié)論

　　在對露天礦安全評價中，運用經(jīng)濟學(xué)原理對開采面和最終邊坡角進行經(jīng)濟性與安全性分析評價，有利于設(shè)計單位優(yōu)化設(shè)計方案、建設(shè)單位采用最佳開采方案，使礦山建設(shè)工程在保障安全生產(chǎn)的前提下，投資收益最大化，有利于提高安全評價報告的質(zhì)量和礦山開采企業(yè)科學(xué)決策。

　　5參考文獻

　　[1]《金屬非金屬礦安全規(guī)程》，（GB16423-1996）

　　[2]《金屬非金屬礦安全規(guī)程》，（GB16423-2006）

　　[3]《非煤礦山的安全生產(chǎn)法規(guī)與安全生產(chǎn)技術(shù)》，煤炭工業(yè)出版社，趙耀江等

　　[4]《礦物與巖石》，化學(xué)工業(yè)出版社，吳良士、白鴿、袁忠信

　　[5]《礦山生產(chǎn)技術(shù)與安全管理》，四川省安全局編制，隆泗、劉飛

　　[6]《非煤礦職工安全培訓(xùn)教材》，中國石化出版社

　　[7]《安全評價》，煤炭工業(yè)出版社，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局

　　[8]《稀土礦開采安全狀況評價報告》，四川源匯安全評價事務(wù)公司 

　　[9]《中國安全科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)》，第四卷第四期，分析評價，牛星鋼

　　[10]《安全經(jīng)濟學(xué)》，工工業(yè)出版社，羅云等