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【露天矿山专题】三:露天矿山最重要的工作之一,干不好要出大问题!

来源: 发布时间:2018-09-25 浏览次数: 【字体:

在上一期,我们讲了露天矿山边坡构成因素(点击查看),随着矿山开采深度的逐渐增加,露天矿山边坡的高度、面积、维护时间都要相应大幅度增加,不然,边坡垮塌风险将日益突出。因此,边坡的稳定性越来越成为我国露天矿山预防事故的重点之一。


滑坡的类型

边坡滑坡的类型一般有平面滑坡楔体滑坡圆弧滑坡倾倒滑坡复合滑坡5种,其中平面滑坡是发生最多的一种滑坡类型。



滑坡的原因

边坡滑坡活动是在多种应力作用下,岩体从变形最终演变为崩落的现象,整个过程可分为三个阶段:


第一阶段:不稳定因素积累

岩土体在长期的地质应力作用下,产生节理、裂隙或者断裂,完整性受到破坏,甚至破裂分割成支离破碎的块体,为滑坡活动奠定了基础。此阶段历时长短随岩石性质与结构、构造活动程度、边坡形状、外应力强度等而不同。

第二阶段:重力崩坠

即滑坡体脱离母岩,沿最大重力梯度方向急剧而猛烈的崩落,然后堆积于坡麗。

第三阶段:平衡恢复

平衡恢复阶段,同时又是下一次可能滑坡的准备阶段,如此周期变化。


边坡滑坡受多种因素影响,主要分为以下6个方面。 

1

确定边坡角不合理:边坡角设计过缓,边坡稳定性较高但增加剥离工作量和成本,但可减少边坡维护费。增大边坡角,稳定性较差,剥离工作量和剥离成本减少,但带来人身和设备不安全。


2

地质因素对边坡的影响:岩体是由多种岩石所组成,岩体中存在着各种结构面,结构面在岩体中分布和多寡,影响边坡岩体的稳定性。大量滑坡实例表明,滑坡体的滑动面和边缘轮廓都是受岩体的结构面控制的。


3

岩体中的地下水:地下水能改变岩石的物理力学性质,在岩体的裂隙中产生静压力和浮力作用,地下水在破碎岩体中的裂隙内流动时,这些坡碎岩将受到水的动压力作用,从而使边坡的稳定性降低。


4

爆破作用:由于爆破产生的地震可以使岩体的节理张开,甚至使岩石破碎,影响边坡稳定。


5

边坡的几何形状:露天采矿中,当坡面角不变时,边坡愈高愈不稳定。当边坡高度不变时,边坡角愈大愈不稳定。从水平断面看,边坡愈多愈不稳定,这是因为凡突向采场的边坡易受拉而破坏,不利于边坡的稳定。


6

影响边坡的其它因素:有管理方面的因素,如超挖坡脚、在边坡上部堆置废石和设备、建筑房屋等,风化作用的影响,地震活动的影响,都会降低边坡的稳定性。


滑坡的预防与治理


1

合理确定工作阶段坡面角

露天开采时,先剥离后开采,严禁掏底部、放上部造成滑坡的野蛮冒险采矿。在工作阶段上,需要进行凿岩、爆破、装运和地质测量等作业,并随着回采的推进而不断移动。

 

坡面附近的矿岩受爆破震动的影响,常因为阶段坡面角过大造成岩石塌落或使平台宽度变窄而发生事故。为此,在露天矿设计和生产中,必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质和采用各种设备的性能、规格尺寸,确定合适的坡面角并规定出最小工作平台宽度,把剥离、采矿和运输设备,供电和通讯线路,设置在工作平台稳定坡面的范畴内。

2

边坡维护

露天矿边坡,必须对其进行经常性的检查和维护,用以保证边坡稳定,防止灾害发生。

建立一支边坡维护专业队伍,加强检查维修,必要时进行人工放坡,铺上草皮,植上灌木,砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。

 

要设置排水网络,防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡,润滑层理;深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。排水网络包括以下三个部分:地表排水、地下排水、立体排水系统。

 

在临近边坡进行爆破时,宜采用预裂和减震爆破法,减少单孔装药量而增大孔数,减少每次延时爆破的炮孔数,以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。

3

抗滑工程及加固方法

抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分,尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说,意义非同寻常。

 

抗滑工程包括:抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。

抗滑桩:大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。

 

土质改良:注浆、微型桩。

4

滑坡的监测

对岩石的位移进行监测,可以发现滑坡预兆。


对于坡体下面的地下水的活动也要用水压计来观察;用测震仪观测爆破震动的影响,用以获得边坡动态。

5

滑坡防治

限制无证开采,严禁非法开采;


处罚治理强占山头、山坡的矿点;


禁止不开工作台阶,不剥离或边剥离边开采的掠夺式开采;


严禁破坏山坡植被。


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