一、露天礦邊坡構(gòu)成因素
露天礦的開采,是把礦巖劃成一定厚度的水平層,自上而下逐層開采,在露天礦場的周邊形成階梯狀的臺階,多個臺階組成的斜坡就是露天礦邊幫即露天礦邊坡。
露天礦邊坡由臺階、臺階上部平盤、臺階下部平盤、臺階坡面、臺階坡面角、臺階高度、臺階坡頂線、臺階坡底線等構(gòu)成。
臺階根據(jù)其用途可分為工作平臺、安全平臺、清掃平臺、運輸平臺等。.終邊坡是指開采到.終界面的臺階所組成的邊坡。.終邊坡角是指.終邊坡坡面與水平面之間的夾角。
隨著礦山開采深度的逐漸增加,露天礦山邊坡的高度、面積、維護時間都要相應(yīng)大幅度增加,不然,邊坡滑落災(zāi)害將日益突出。因此,邊坡的穩(wěn)定性越來越成為我國礦山防災(zāi)的重點之一。
二、滑坡的類型
邊坡滑坡的類型一般有平面滑坡、楔體滑坡、圓弧滑坡、傾倒滑坡、復(fù)合滑坡5種,其中平面滑坡是發(fā)生.多的一種滑坡類型。
三、滑坡的原因
邊坡滑坡活動是在多種應(yīng)力作用下,巖體從變形.終演變?yōu)楸缆涞默F(xiàn)象,整個過程可分為三個階段:
邊坡滑坡受多種因素影響,主要分為以下6個方面。
(1)確定邊坡角不合理:邊坡角設(shè)計過緩,邊坡穩(wěn)定性較高但增加剝離工作量和成本,但可減少邊坡維護費。增大邊坡角,穩(wěn)定性較差,剝離工作量和剝離成本減少,但帶來人身和設(shè)備不安全。
(2)地質(zhì)因素對邊坡的影響:巖體是由多種巖石所組成,巖體中存在著各種結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面在巖體中分布和多寡,影響邊坡巖體的穩(wěn)定性。大量滑坡實例表明,滑坡體的滑動面和邊緣輪廓都是受巖體的結(jié)構(gòu)面控制的。
(3)巖體中的地下水:地下水能改變巖石的物理力學(xué)性質(zhì),在巖體的裂隙中產(chǎn)生靜壓力和浮力作用,地下水在破碎巖體中的裂隙內(nèi)流動時,這些坡碎巖將受到水的動壓力作用,從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。
(4)爆破作用:由于爆破產(chǎn)生的地震可以使巖體的節(jié)理張開,甚至使巖石破碎,影響邊坡穩(wěn)定。
(5)邊坡的幾何形狀:露天采礦中,當(dāng)坡面角不變時,邊坡愈高愈不穩(wěn)定。當(dāng)邊坡高度不變時,邊坡角愈大愈不穩(wěn)定。從水平斷面看,邊坡愈多愈不穩(wěn)定,這是因為凡突向采場的邊坡易受拉而破壞,不利于邊坡的穩(wěn)定。
(6)影響邊坡的其它因素:有管理方面的因素,如超挖坡腳、在邊坡上部堆置廢石和設(shè)備、建筑房屋等,風(fēng)化作用的影響,地震活動的影響,都會降低邊坡的穩(wěn)定性。
四、滑坡的預(yù)防與治理
1、合理確定工作階段坡面角
露天開采時,先剝離后開采,嚴(yán)禁掏底部、放上部造成滑坡的野蠻冒險采礦。在工作階段上,需要進行鑿巖、爆破、裝運和地質(zhì)測量等作業(yè),并隨著回采的推進而不斷移動。
坡面附近的礦巖受爆破震動的影響,常因為階段坡面角過大造成巖石塌落或使平臺寬度變窄而發(fā)生事故。為此,在露天礦設(shè)計和生產(chǎn)中,必須根據(jù)礦山的地質(zhì)條件、巖石力學(xué)性質(zhì)和采用各種設(shè)備的性能、規(guī)格尺寸,確定合適的坡面角并規(guī)定出.小工作平臺寬度,把剝離、采礦和運輸設(shè)備,供電和通訊線路,設(shè)置在工作平臺穩(wěn)定坡面的范疇內(nèi)。
2、邊坡維護
露天礦邊坡,必須對其進行經(jīng)常性的檢查和維護,用以**邊坡穩(wěn)定,防止災(zāi)害發(fā)生。
建立一支邊坡維護專業(yè)隊伍,加強檢查維修,必要時進行人工放坡,鋪上草皮,植上灌木,砌筑局部擋土墻或者預(yù)埋防滑坡的木樁。
要設(shè)置排水網(wǎng)絡(luò),防止地表雨水流入礦坑沖刷邊坡,潤滑層理;深凹露天礦要在坑外周圍設(shè)置防山洪、防泥石流的阻擋或者疏導(dǎo)的設(shè)施。排水網(wǎng)絡(luò)包括以下三個部分:地表排水、地下排水、立體排水系統(tǒng)。
在臨近邊坡進行爆破時,宜采用預(yù)裂和減震爆破法,減少單孔裝藥量而增大孔數(shù),減少每次延時爆破的炮孔數(shù),以防止因為露天爆破作業(yè)而破壞邊坡的穩(wěn)定性。
3、抗滑工程及加固方法
抗滑工程是防止山體滑坡的不可缺少的一部分,尤其對于事關(guān)生命、財產(chǎn)安全的礦區(qū)坡體來說,意義非同尋常。
抗滑工程包括:抗滑擋墻、加筋擋墻、錨定板擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索擋墻、錨桿擋墻。
抗滑樁:大截面積排式抗滑單樁、抗滑鏈、鋼管樁、承臺式抗滑樁、抗洪樁、樁基擋墻、椅式擋墻、排架式抗滑樁、抗滑剛架樁、板樁抗滑樁和錨固樁。
土質(zhì)改良:注漿、微型樁。
4、滑坡的監(jiān)測
對巖石的位移進行監(jiān)測,可以發(fā)現(xiàn)滑坡預(yù)兆。對于坡體下面的地下水的活動也要用水壓計來觀察;用測震儀觀測爆破震動的影響,用以獲得邊坡動態(tài)。
5、滑坡防治
限制無證開采,嚴(yán)禁非法開采;處罰治理強占山頭、山坡的礦點;禁止不開工作臺階,不剝離或邊剝離邊開采的掠奪式開采;嚴(yán)禁破壞山坡植被。露天礦邊緣必須設(shè)置疏導(dǎo)水流的防洪設(shè)施。對邊坡進行機械加固,設(shè)錨桿、錨樁。
露天礦在開采過程中,邊坡穩(wěn)定與否直接制約著礦山的安全,是影響礦山經(jīng)濟效益的.關(guān)鍵因素之一。一般從礦山投產(chǎn)到開采結(jié)束,滑坡的影響貫穿始終,所以,對露天邊坡的治理,應(yīng)一直延續(xù)到開采結(jié)束,而且其投資巨大。
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