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【露天矿开采】简单普及一下露天矿开采滑坡的类型、预防及治理,一定要记牢!

 

近日,一家露天采石厂发生山体滑坡事件造成1人死亡,损失惨重。在此,想给大家科普一下露天矿的边坡及滑坡事故的类型、预防及治理,希望这类悲剧不再上演。
 

 


 

一、露天矿边坡构成因素

 

露天矿的开采,是把矿岩划成一定厚度的水平层,自上而下逐层开采,在露天矿场的周边形成阶梯状的台阶,多个台阶组成的斜坡就是露天矿边帮即露天矿边坡。

 

 露天矿边坡由台阶、台阶上部平盘、台阶下部平盘、台阶坡面、台阶坡面角、台阶高度、台阶坡顶线、台阶坡底线等构成。

 

台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、运输平台等。最终边坡是指开采到最终界面的台阶所组成的边坡。最终边坡角是指最终边坡坡面与水平面之间的夹角。

 

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,边坡滑落灾害将日益突出。因此,边坡的稳定性越来越成为我国矿山防灾的重点之一。

 

二、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。

 

三、滑坡的原因

 

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。

 

四、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。露天矿边缘必须设置疏导水流的防洪设施。对边坡进行机械加固,设锚杆、锚桩。

 

露天矿在开采过程中,边坡稳定与否直接制约着矿山的安全,是影响矿山经济效益的最关键因素之一。一般从矿山投产到开采结束,滑坡的影响贯穿始终,所以,对露天边坡的治理,应一直延续到开采结束,而且其投资巨大。


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