论露天矿山边坡修整

摘要:露天矿山边坡的治理关系着整个露天矿山区的安全,关系着整个矿山工作的员工的生命安全,所以如何做好露天矿山的边坡修整工作成为露天矿山安全管理的一个重要问题。

关键词:边坡、治理、安全、措施

中***分类号: U213.1+3 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

随着各地露天矿山的迅速发展,因矿区边坡治理不善,而导致的边坡相关事故也相应凸显出来。特别是遇强降水等恶劣天气,极易引发露天矿山边坡垮塌事故。因此需要完善的边坡安全管理制度,完善边坡管理、边坡检查等管理制度,严格按照设计进行生产作业。加强边坡治理;杜绝边坡事故的发生,是露天矿山安全工作的必然选择。露天矿山边坡治理工作应从弄清边坡事故产生的原因和寻找边坡事故预防的措施两大方面进行。露天开采时,通常是把矿岩划成一定厚度的水平层,自上而下逐层开采。这种开采的结果使露天矿山场的周边形成阶梯状的台阶,多个台阶组成的斜坡称为露天矿山边坡。

二、露天矿山边坡的结构及特点

1、边坡组成要素

露天矿山边坡按其在采场所处的位置不同可分为: ①底帮边坡,位于矿体底盘一侧的边坡。②顶帮边坡,位于矿体顶盘一侧的边坡。③端帮边坡,位于矿体两端部的边坡。

台阶是露天矿山边坡的基本组成部分,台阶上部水平面称为台阶上部平盘;台阶下部水平面称为台阶下部平盘;上、下平盘之间已采掘。暴露部分的倾斜面称为台阶坡面;台阶坡面与下部平盘的夹角称为台阶坡面角;上、下两平盘之间的垂直距离称为台阶高度;上部平盘与台阶坡面的交线称为台阶坡顶线;下部平盘与台阶坡面的交线为台阶坡底线。

露天矿山最终边坡:是指已开采结束到达最终境界而留下的台阶所组成的边坡。

最终边坡坡面:最终边坡最上部一个台阶的坡顶线和最下部一个非工作台阶的坡底线所做的假想斜面。

最终边坡角:是指最终边坡坡面与水平面之间的夹角。

不同用途的台阶组合形成了边坡的结构。各台阶参数的组合决定了最终边坡角的大小,而最终边坡角又受到岩体的工程地质条件和开采深度等的限制。

2、露天矿山边坡的特点

露天矿山边坡具有以下特点:

边坡比较高,从几十米到几百米的均有,走向长从几百米到数公里,因而边坡揭露的岩层多,边坡各部分地质条件差异大,变化复杂。

上部边坡服务年限长,可达几十年,下部边坡则服务年限较短,底部边坡在采矿结束时即可废止。

由于露天矿山场每天穿孔、爆破作业和车辆行走,对边坡岩体经常受到震动影响较大。

边坡的稳定性随着开采作业的进展不断发生变化。

常见的边坡破坏类型

边坡岩体破坏类型可分为以下几种。

(1)平面破坏:边坡沿某一主要结构面如层面、节理或断层面发生滑动,其滑动线为直线。 (2)楔体破坏:边坡岩体中有两组或两组以上结构面与边坡相交,将岩体相互交切成楔体而发生破坏。

(3)圆弧形破坏:边坡岩体在破坏时其滑动面呈弧状下滑破坏。这种破坏一般发生在土体中。散状结构的破碎岩体或软弱的沉积岩中的边坡也常以此种形态破坏,在破坏前坡顶往往出现明显裂隙。

(4)倾倒破坏:当岩体中结构面或层面很陡时,每个单层弱面在重力形成的力矩作用下向自由空间变形而发生的一种破坏形式。

4、与边坡有关的常见事故有边坡滑落、边坡垮塌、边坡落石伤人,崩落、散落、座落、倾倒坍塌和滑动等。边坡失稳,诱发滑坡崩塌、泥石流等地质灾害,影响矿区及其周边地区居民环境质量的改善与提高。

三、露天矿山边坡的修整措施

1、对地下水资源和雨水丰富的矿山,地下水成为边坡稳定的重要威胁,在这些区域里需进行必要的疏干工作,使水集中在一起然后在开挖疏水沟,进行集中排水,排水口设置在坚固岩石区或进行人工加固后的排水口。在水流分散的地区需挖截水沟将水流引入几种排水点。 在采场周围,建立完整的防排水系统。 每年雨季前,应进行全面检查、维修。可避免对边坡岩体的有害作用,进步边坡的稳定性。

2、对局部不稳定的边坡,应采取弱层爆破、削坡减载、边坡加固(护坡、挡墙、抗滑桩、表面喷水泥砂浆)或采取不切弱层、预留防滑矿壁的方法进行处理。

3、必须维护边坡的完整,防止边坡滑落坍塌,不允许任何单位及个人在最终边坡上私自采挖,如有发现要追究当事者责任。

4、要经常性的对边坡进行清理和修整。将边坡上的杂物和乱石定期清理,修整已经崩塌的边坡,是维护边坡稳定必需的工作。生产过程中要根据不同的情况,及时对边坡进行平整和刷帮,改变边坡的轮廓及外形。

5、做好人工加固边坡工作。人工加固是防止露天边坡滑坡的一种有效措施。人工加固即为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支档、加固与防护措施。

(1)设置坡脚护墙:在破碎带的坡脚衬砌岩石或混凝土块,以防止和限制坡脚移动。

(2)挖排水沟泄洪渠:富水地区边坡必须进行疏干排水,必要时可钻引水孔排水。

(3)修筑抗滑桩档石坝:作为抗滑措施,桩材有木桩、钢板桩、钢管桩、钢轨桩、混凝土桩、钢筋混凝土管桩、挡石坝等。

注浆:这种方法用于有开口节理和裂隙的岩层,这种岩层才能灌注水泥砂浆,凝固后对深部开裂、体积较大的危岩,宜采用深孔预应力锚索、长锚杆进行加固。

对于边坡石质较软,岩石风化严重,易造成小范围塌方的削坡后低处宜用挡土墙支挡,高处可采用框格式拱墙护坡。

为防止滚石伤人,坡面要进行严格的检查撬毛工作,然后可结合绿化工程在坡上铺设金属网,或塑料格栅网挡石。

加强边坡破损程度的监测与预告。当发现边坡上有裂陷可能滑落或有大块浮石及伞檐悬在上部时,必须迅速进行处理。发现边坡有塌滑征兆时有权制止采剥作业,并向矿山负责人报告。对于有边坡滑动倾向的矿山,必须采取有效的安全措施。露天矿山有变形和滑动迹象的矿山,必须设立专门观测点,定期观测记录变化情况。监测与检查方法是裂隙观测法,就是在裂隙中放一个木锲子,并在其上划出与地面平行的线条标记,观测裂隙变化的情况,若木锲子往里面滑进,则说明裂隙在扩大,有滑坡的危险,应采取防治的措施,避免边坡事故的发生。

合理进行爆破作业,减少爆破震动对边坡的影响。

加强雨季边坡、采场的安全工作,每逢刮风下雨必须立即停止作业;下大雨或大爆破后会对边坡的稳定造成严重的危害,因此,要十分留意做好这一期间的安全检查和隐患的处理工作。

边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。随着科学技术的发展,可供选择采用的边坡加固措施越来越多。在边坡加固治理工程中也开始强调多措施综合治理的原则,以加强边坡的稳定性。今后随着工程建设规模的不断增大,边坡高度的不断增高,复杂性不断增大,对边坡的处理技术要求也将越来越高。

边坡安全的管理

在生产过程中要保证边坡的稳定才能有效的保证生产中人员及车辆的安全,减少事故发生。

(1)应选派工程技术人员和有经验的工人专门负责边坡上的管理工作,及时清除隐患,爆破完毕后,必须及时从上而下撬掉险石、浮石。未清除前其下方不准生产。禁止在悬崖陡壁的危险处作业。禁止任何人在边坡底部休息和停留。

(2)遇有岩层内倾于采场,且边坡角大于岩层倾角;或有多组节理,裂陷结合的结构面内倾于采场;或有较大岩体结构弱面切割边坡,构成不稳定的楔形体情况的矿山,必须采取有效的安全措施。

(3)在开采的生产过程中,根据揭露的边坡岩体情况及时平整和刷帮,改善边坡轮廓形状。

(4)严格按照边坡修正措施对边坡进行修正。

五、结束语

作为矿山企业要将边坡安全隐患排查整治制度化、常态化,不断强化日常检查监测,特别是加强雨后检查、爆破后检查等防控措施,发现边坡周围出现裂隙、边坡面出现掉渣或局部坍塌等预兆时,要立即停止作业,迅速撤离现场人员和设备;在遇大雨、大风、大雪、大雾等恶劣天气时要及时撤离作业人员。边坡滑坡是露天矿山安全生产的重大隐患之一,露天矿山边坡的稳定与否,是直接关系到煤矿能否正常生产的重要前提。加强露天矿山边坡管理工作,有效防止坍塌、滑落和片帮对安全生产造成的影响,保证人员和设备的安全。

参考文献

1、露天煤矿边坡稳定性分析及治理措施刘华强西南科技大学 土木与建筑工程学院

2、露天矿边坡的结构特点及管理

3、露天矿山边坡事故产生的原因及预防措施

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