露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施
露天煤矿边坡稳定的措施
露天煤矿边坡稳定的措施对于露天煤矿而言,边坡稳定是一项非常重要的工作。
边坡稳定性不佳,不仅会影响采煤效率,还可能造成安全事故。
因此,针对露天煤矿边坡稳定的问题,我们需要采取相应的措施来加强边坡的稳定性。
了解煤矿边坡稳定性常见问题在进行措施的选择前,我们需要先了解在露天煤矿中边坡稳定性常见的问题。
一些常见问题包括:•岩体结构不稳定•地形地貌不均匀•地质条件恶劣•积水•震动和振动•陡坡和险坡针对这些问题,我们需要找出对应的解决方法,以提高边坡的稳定性。
采取适当的排水措施在露天煤矿中,积水是导致边坡不稳定的一大因素。
因此,需要采取适当的排水措施,以减少积水对边坡造成的影响。
常见的排水措施包括:•构建排水系统,将雨水和地下水引入到生产区域和远离边坡的地方•在边坡的底部建立排水沟,以便拦截积水和降低地下水位•在边坡上设置排水孔,加速排水过程排水措施的实施需要根据当地的情况和实际情况进行选择。
同时,排水措施需要定期维护和检查,以确保其有效性。
加强边坡的支护和防护措施在露天煤矿中,对边坡的支护和防护措施,同样会对边坡的稳定性产生巨大的影响。
以下是一些加强边坡支护和防护措施的常见方法:•搭建防护网•建立支护结构,如钢架加固或者石墙加固等•安装遮盖板或者杠杆装置,以防止落石•设置警戒标志,避免人员误入危险区域在进行这些措施时,我们需要根据边坡的具体情况,进行科学的施工设计和施工管理,以确保其有效性。
同样,在使用过程中,需要进行检查和维护,以确保这些措施的持久效果。
安排定期监测和维护对于露天煤矿而言,由于地质环境和其他因素的影响,边坡的稳定性可能会有不断变化的趋势。
这就需要对边坡的稳定性进行定期监测,以便及时发现问题并采取相应的措施。
在边坡监测的过程中,我们需要针对不同的方面进行综合评估,包括:•岩石裂隙的状态•土体的渗透性和变形情况•边坡的形态和地形等•聚积物和滑坡等现象的发生情况监测结果,需要及时反馈给管理人员,以便采取相应的措施。
露天煤矿边坡稳定
露天煤矿边坡稳定1. 露天矿边坡稳定影响因素1.1 结构面的影响(1)软弱夹层。
露天煤矿端帮失稳滑塌的主要原因是软弱夹层,也就是岩体内存在着的层状或带状的软弱薄层。
岩体的结构面是边坡稳定的重要影响因素之一,软所夹层的强度低,自发或是受干扰会引起边坡蠕动、变形。
(2)节理、裂隙。
露天边坡揭露岩体表面的节理裂隙数量角度,产状复杂。
节理、裂隙的存在可单独构成滑动面,也可以同临近节理、岩层面组成滑移体,其引起的边坡失稳主要表现为单台阶或少数几个台阶的剥落、片帮等破坏现象。
1.2 水的影响雨季是露天煤矿滑坡的高发期。
水主要通过弱化岩体的强度进而影响边坡的稳定性,使其更容易发生剪切以及拉伸破坏等现象。
岩体受到水的浸蚀,强度降低,形成危险的软弱滑动带。
当有大气降水时,雨水很容易渗入结构面,形成滑面。
1.3 爆破作业和震动影响爆破震动、机械作业震动是露天煤矿生产活动中的两大主要震源。
爆破作业主要影响了边坡稳定性的以下方面:一是增加了边坡的滑动力;二是高强度、长时间的震动会降低周围岩体强度,震动产生的岩体裂缝加速了水对岩体的侵蚀。
2. 露天煤矿边坡稳定的措施2.1 边坡安全事故原因分析露天矿山安全中最为重要的也就是本文所提的边坡安全,露天矿山事故总数中边坡安全事故总数所占的比例非常之大,值得重视。
边坡事故类型主要包括:坍塌事故、岩体滑落事故以及悬石下落事故,一旦出现以上事故便会给企业造成大量的人员伤亡情况,在以上三种事故中伤人比重最大的为落石伤人事故。
与此同时,如果不幸发生其中的坍塌或岩体滑落事故,那么就可能会给企业造成重大人员伤亡和财产损失。
产生边坡失稳的主要原因有:(1)采矿方式存在一些不规范之处或错误之处,如在底部掏采矿石等原料,或者爆破时,使用的炸药量多于规定量等等。
(2)边坡的构成要素不符合国家相关规范,如阶段高度、坡面角、最终的边坡角等主要构成要素等严重不满足国家或国际相应的规程和设计要求。
(3)边坡的地质构造难以探查因此可能出现并未查清该边坡地质构造的情况,如节理情况、裂隙情况、层理情况、断层情况和边坡中破碎带以及不稳定的软性岩石夹层和遇水膨胀的软性岩石面等形成的弱层分布范围、延伸长度、交叉程度等情况。
露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施
露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施摘要:滑坡是自然界的主要地质灾害之一,往往会造成巨大的人员伤亡和物质损失。
采矿、筑路、筑坝等人类活动加剧了滑坡的发生。
经过一个多世纪的努力,人们逐渐摸清了滑坡的规律,了解了边坡破坏的机理,形成了一套分析边坡稳定性的方法。
高陡的露天矿斜坡规模在其他机械工程领域是罕见的。
由于露天矿山的滥采性质,特别是在资源枯竭的现代时代,露天矿边坡地质条件往往很差,边坡破坏在国内外屡见不鲜。
众所周知,挖矿以经济效益为根本,以减少负担、增加挖矿为目标。
与其他领域的项目相比,露天边坡是寿命较短的边坡。
各种因素限制了面部的倾斜度、可持续性。
所有这些要求都需要充分了解露天边坡岩体的工程地质、水文地质条件和机械强度,特别要注意边坡稳定性分析的方法,同时要排除不精确的因素,以降低成本,最大限度地提高矿山效益。
关键词:露天矿;开采边坡;稳定性;影响因素;防治措施;1影响露天矿边坡稳定性的因素1.1岩石矿物成分的影响与其他材料相比,这种石头具有独特的特性。
例如,岩石具有明显的非均质性,每个颗粒的力学性质不同;岩石具有各向异性,不同方向的性质不同;岩石具有非均质性,岩体作为物理场,其性质发生变化。
小岩体的强度通常远高于天然岩体;例如,小岩体薄弱的一面,即使坡度不高,也能被摧毁。
研究岩体中软弱面的特征,明确其几何形状和空间分布的差异,对其进行评估,对于边坡的稳定性至关重要。
不同类型的矿物具有不同的强度,一些火成岩具有坚硬的原矿土,可以承受开采深度处岩体的应力。
然而,其他主要矿物质,很容易溶于水,随着时间的推移会导致强度下降。
风化后,长石等物质分解为次生粘土物质。
其中一种矿物蒙脱石由于渗透性差但吸水性强,会引起滑坡。
1.2构造应力的影响斜坡的山脉范围是指原位应力场的覆盖面积,土壤应力主要包括温度梯度应力、振动应力、水分应力、地质结构残余应力,最重要的是重力应力。
上述应力中的构造应力需要特别注意。
构造运动的出现会引起新的应力状态、边界条件和构造足迹,其状态与根据弹性理论计算的结果有很大不同。
露天矿边坡稳定问题探讨
露天矿边坡稳定问题探讨1.影响露天矿边坡稳定的主要因素(1)水对边坡稳定性的影响是多方面的,是非常有害的。
许多露天矿的边坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点,资料统计,地下水压可使边坡的稳定程度降低20%~30%。
地表水的渗入和地下水的活动,是导致滑坡的重要因素之一。
(2)爆破震动作为一种外加的动荷载对边坡稳定影响极大, 露天矿爆破作业产生的震动波,瞬时向四周传播,促使边坡岩体中的张裂隙扩展或产出新的裂隙,从而导致岩体产生变形和破坏,造成边坡破坏。
(3)管理方面的影响:由于不正确的生产活动,人为地促使边坡破坏。
如挖掉被动岩体、破坏坡脚、在主动岩体上面堆积废石和设备,建筑房屋等,从而增大了主动岩体的重量、降低了边坡的稳定。
2.露天边坡防护措施的探讨滑坡的防治,可通过排水、控制爆破、加强监测、加强生产过程中边坡管理以及局部边坡的削坡减载或人工加固相结合的方法来综合防护、治理。
以下从排水疏干、控制爆破和边坡管理三方面来浅析边坡的稳定与防治。
2.1排水疏干水是影响边坡稳定性的一个重要因素。
地下水对边坡岩土体通常具有产生静水压力、动水压力及降低岩土体的强度参数等方面的作用。
地下水压力改变着边坡岩体的力学性状和应力状态,地下水压力的增加,导致边坡稳定性明显降低。
改善和提高边坡稳定性方面,排水降压是一项经济而有效的工程治理措施。
2.1.1地表排水为防止地表水由开口张裂缝或裂隙进入边坡,尽可能减少汇入到最低坑的地表水量,以降低机械排水成本,在最终边坡上修筑一系列排水系统。
2.1.2地下水疏干对不稳定边坡区的地下水,一是拦截滑坡区以外的地下水对滑坡区地下水的补给;另一个是疏干滑坡地区边坡岩体的地下水,通常采用水平疏干孔、地下疏干巷道和垂直疏干井。
通过上述各种疏干方法,可减少或避免水对边坡岩体的的有害作用,并能提高边坡岩体的抗剪强度。
有资料表明,疏干后的边坡岩体稳定边坡角可增加5°~10°。
露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施
露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施摘要:随着科学技术发展,露天采矿工程边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题,其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。
露天矿山开挖后在一定程度上破坏和扰动原来较为稳定的岩体而形成新的人工边坡,随着回采工作的逐年推进,大量的永久性边坡随之形成。
它们的稳定性随着时间的延长逐渐降低,对生产、生活的安全威胁将会随之增大。
因此,对露天边坡稳定性影响因素的分析也就变得尤为重要。
本文就露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施进行了分析。
关键词:露天矿开采;边坡稳定性;影响因素;防治措施一、露天矿边坡的特点第一,边坡坡度高的特点。
露天矿边坡一般较高,高度从几十米到几百米不等,边坡走向从几百米延伸可达数公里,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。
第二,易受荷载影响较大的特点。
露天矿因大型机械作业设备施工频繁,边坡容易受到荷载力的影响,使得边坡的稳定性逐渐降低,长此以往,边坡必将坍塌。
第三,易滑坡的特点。
露天矿的边坡稳定性具有下端稳定性强、上端稳定性差的特点,并且上下区间软夹层是比较多的,长时间受到分化作用或者不同水质条件侵蚀作用,产生滑坡问题。
露天矿在实际开采过程中上部边坡的服务时间长于下部边坡的服务时间,因此,下部边坡的稳定性要求要高于上部边坡的稳定性。
第四,易破碎的特点。
因露天矿的边坡主要采用爆破的形式或者机械采掘的形式形成的,严重破坏了岩体的稳定性,使得露天矿的边坡岩体受到外力作用的条件下易产生破碎的情况,如露天矿开采中经常出现爆破活动,使得边坡很容易受到震动,整体性较差的岩体就会产生破碎。
二、露天矿开采边坡稳定性影响因素1、地质因素。
影响露天矿边坡稳定性的地质因素主要包括岩石性质、结构面、岩体孔隙度和地应力等四个方面。
(1)岩石性质。
露天矿施工场地的岩石性质是影响边坡稳定性最直接的因素,通常情况下,岩石的强度越高,露天矿边坡稳定性越好,反之,岩石的强度越低,露天矿边坡稳定性越低。
露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略试析
露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略试析摘要:我国目前露天矿的开采,逐渐进入到了白热化的阶段,边坡稳定是露天矿开采过程当中不可缺失的重要安全因素,稳定的控制技术也是不可忽视的,露天矿的边坡一旦变形,那么就会造成非常严重的后果。
因为露天矿在建设的过程当中,难免会遇到很多复杂的因素,导致其出现不稳定性,所以对于露天矿边坡的破坏特点和成因的分析工作是不可缺少的,这对指导露天矿的边坡稳定技术,能够起到非常重要的影响作用。
关键词:露天矿边坡;稳定性;安全因素;策略引言露天矿山开采过程中,由于采场和排土场边坡容易受岩土性质、气候变化、地形、水文地质及矿山开采等多种因素的综合影响,极易发生边坡失稳滑坡造成安全事故,严重影响矿山安全高效开采,特别是对深凹露天矿山安全生产影响最为突出。
如何提高矿山边坡稳定性,避免滑坡等安全事故发生,是露天矿山开采必须提前考虑的问题。
露天煤矿生产过程中,端帮边坡下部暴露煤层极易发生自燃现象,煤层自燃不仅造成资源的浪费,所形成的空区也会诱发台阶片帮,影响边坡整体稳定性。
因此,开展煤层自燃对边坡稳定性影响研究对露天煤矿安全持续生产具有重要意义。
1稳定性分析与评价方法为便于对边坡稳定性分析提供所需的基本参数及评价依据,根据大煤沟煤矿矿山地质特征及现场实际情况,将工程地质条件与特性大体相同的地段归类区划为一些独立的场地单元或系统,将采场边坡工程地质分区划分为I区、II区和III区,共计3个分区。
边坡稳定性计算方法可分为极限平衡法、有限元及边界元法以及可靠性分析方法。
极限平衡法因其计算模型简单、计算方法简便,计算结果能满足工程需要等优点,被认为是边坡工程分析与设计中最主要的且最有效的实用分析方法。
根据《露天煤矿边坡稳定性年度评价技术规范》规定,边坡稳定性分析应以刚体极限平衡方法为基本方法,并应根据可能发生的滑坡破坏模式选择合适的方法,对边坡同一位置稳定性系数至少采用2种以上方法计算获得,并进行对比和验证。
探讨露天矿边坡稳定性的研究
探讨露天矿边坡稳定性的研究露天矿是指地表裸露的矿区,在露天矿采矿过程中,坡面稳定性一直是一个重要的问题。
随着矿业开采规模的不断扩大和环境监管的加强,对于露天矿边坡稳定性的研究和探讨变得愈发重要。
本文将就露天矿边坡稳定性进行探讨,讨论影响边坡稳定性的因素以及解决方案,以期为露天矿的安全生产和保护环境提供一定的参考。
一、露天矿边坡稳定性的影响因素1. 地质条件地质条件是影响露天矿边坡稳定性的主要因素之一。
不同种类的岩石、岩层、构造和构造形态、岩性、构造节理等地质因素都会对边坡稳定性产生影响。
地层的倾角、厚度和性质直接影响了边坡的稳定性。
2. 人为因素人为因素也是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一。
矿区的开采活动、爆破作业、运输和堆放等都可能对边坡稳定性造成影响。
特别是大规模开采和爆破活动可能会导致边坡松动、坍塌等问题。
3. 气候条件气候条件是另一个影响因素,气候条件的改变,如降雨、干旱、温度等都会对边坡稳定性产生一定的影响,特别是降雨对于边坡稳定性的影响较大。
4. 地下水位地下水位的变化也会对边坡稳定性产生一定的影响。
地下水的渗流引起边坡内部的土体饱和度发生变化,导致边坡的稳定性发生变化。
5. 生物因素生物因素也会对边坡稳定性产生影响,例如植物根系的渗透和扎根会对岩石和土壤的稳定性产生影响。
二、露天矿边坡稳定性的研究方法1. 地质勘察和监测地质勘察和监测是露天矿边坡稳定性研究的重要手段。
通过对矿区地质条件的认真勘察和监测,可以对边坡的稳定性进行评估和预测,并制定相应的治理方案。
2. 数值模拟分析数值模拟分析是一种常用的研究方法,可以通过建立边坡稳定性的有限元数值模型,对边坡的稳定性进行定量分析和预测。
3. 野外试验野外试验是另一种重要的研究方法,可以通过对不同区域、不同条件的边坡进行野外试验,获得实际数据,并进行数据分析和总结,为边坡稳定性研究提供一定的参考。
三、露天矿边坡稳定性的解决方案1. 地质治理地质治理是解决露天矿边坡稳定性问题的重要手段,通过采取地质治理措施,如爆破控制、边坡支护、地下水控制等,可以有效地提高边坡的稳定性。
露天矿边坡及防治
(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、岩体监测与岩体加固
(一)岩体变形监测 1、裂隙人工监测 2、专用设备及测量仪器监测 (二)边坡加固措施
图1-67 锚杆加固边坡示意图 1-锚头;2-张拉段;3-锚固段;4-滑动面;5-墩台
1、应用锚杆(索)加固边坡
Hale Waihona Puke 2、抗滑桩加固边坡图 1-68 抗滑桩布置示意图 1-钻孔桩;2-滑动面
2、抗滑桩加固边坡3、挡墙加固边坡 (1)护坡墙。 (2)普通挡墙。
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。
图 1-69 普通挡土墙型式 (a) 重力式有趾仰斜墙;(b)重力式有趾直背墙; (c)重力式有趾俯斜墙;
(d)重力式无趾仰斜墙;(e)重力垂直形墙;(f)俯斜式钢筋混凝土墙; (g)分次浇筑俯斜式混凝土墙;(h)悬斜式钢筋混凝土墙;(i)扶壁式钢筋混凝土墙
露天矿山边坡的安全问题及治理方法探究
露天矿山边坡的安全问题及治理方法探究露天矿山是指矿石露天开采,形成的矿山坑口对外开放的矿山。
由于露天开采具有规模大、开工面积广等特点,其边坡稳定性问题成为矿山安全的重要因素。
本文将探究露天矿山边坡的安全问题,并提出相应的治理方法。
1.边坡稳定性问题:矿山边坡的稳定性是决定矿山安全的首要条件。
矿山开采过程中,大量的岩石被剥离,导致边坡结构的破坏,使得边坡易于发生滑坡、滑塌等灾害。
2.地表沉降问题:地下空洞的形成会导致地表沉降,进而引起边坡下滑、崩塌等危险情况。
尤其是在矿山覆土较薄的地区,地表沉降会导致地面塌陷,对周边环境和建筑物造成严重影响。
3.气候影响:气候的变化对露天矿山边坡的稳定性也有较大的影响。
雨水的倾泻会导致边坡的湿润、软化,增大了边坡滑坡的风险。
在气温较高的地区,日夜温差会引起边坡的收缩和膨胀,加剧边坡的破坏。
4.人为因素:人为因素也是引发露天矿山边坡问题的重要因素。
矿山开采过程中不合理的爆破操作,以及矿区道路的不合理布置,都会给边坡带来不稳定因素。
1.结构治理:通过加固边坡结构,提高其抗滑性能。
常用的方法包括:边坡加固钢筋混凝土护坡、边坡喷筑防护层、地钻爆破加固等。
这些方法能够改善边坡的抗滑性能,减少边坡滑坡的风险。
2.排水治理:通过合理的排水系统,降低边坡的含水量,提高边坡的稳定性。
常用的方法有:设置排水渠道和排水管网,以及利用降雨期间的灌水、蓄水等措施。
这些方法可以有效地减少边坡湿润软化的情况,减轻边坡滑坡的危险性。
3.植被治理:通过植被覆盖,增加边坡的抗冲蚀能力和抗滑性能。
常用的方法包括:选择具有抗旱、抗风、抗腐蚀能力的植物进行种植,形成植物根系的网状结构。
这些植物根系能够锁定土壤,提高边坡的稳定性。
4.监测预警:通过边坡位移监测设备,对边坡进行实时监测,及时发现边坡变形的异常情况,并采取相应的措施。
常用的设备有测斜仪、GPS定位系统、倾斜仪等。
监测预警系统能够提前预判边坡滑坡的风险,减少人员伤亡和财产损失。
浅谈露天煤矿边坡稳定性影响因素及防治
浅谈露天煤矿边坡稳定性影响因素及防治摘要:对于露天煤矿而言,露天开采是由多个台阶组成的斜坡称为露天矿边坡,由于边坡不稳定因素的影响和边坡安全管理的不善,可能会导致露天矿边坡岩体滑动或崩落坍塌,给矿山人员安全、国家财产和矿产资源带来严重的危害和损失,因此,进行露天矿边坡的稳定性研究和防治对于贯彻国家有关安全法规和保证矿山安全生产具有重要意义。
关键词:露天矿;边坡稳定性;影星因素;防治措施1露天煤矿边坡稳定性影响因素1.1由边坡岩石的构造影响影响露天煤矿边坡滑坡的主要因素包括岩石断层、破碎带、裂隙等,一般而言,边坡岩石构造会控制边坡的滑动以及边沿轮廓,边坡岩石的物理性质会影响其构造,边坡滑坡主要会受到岩石的硬度以及内部凝聚力等的影响,岩石硬度越小边坡的稳定性越差岩石硬度越大边坡的稳定性越高。
从我国矿山边坡滑坡地质灾害的实际案例来看边坡滑坡常常是因为软岩层造成的如泥岩、砂质泥岩、泥岩互层等岩石的物理属性不同造成的边坡滑坡类型不同。
1.2结构面的影响一般来说结构面也会对边坡稳定性产生影响,当边坡破面与结构面的倾向面相同时,当倾角小于坡角面时,其稳定性相比反向坡差,当存在同向缓倾边坡时,稳定性会随着岩层倾角愈加陡峭而变差,那么处于水平的岩层一般稳定性就会较好;结构面与坡面夹角愈大边坡稳定性越好;如果边坡受到多种相交结构面切割时,那么其岩体发生变形的可能性就会越大,岩体会随着节理面破碎成小块,会促进水的渗入,从而严重影响边坡的稳定性。
露天煤矿开采台阶高度和平台宽度对边坡行成及其稳定性具有重要影响。
确定台阶高度和平台宽度要考虑矿岩的埋藏条件与力学性质、穿爆作业和采掘工作面的要求。
大中型露天矿台阶高度一般为8-15m,在边坡角相同的情况下,边坡越高其自重力越大,相应的边坡滑动的剪切力也增大,稳定性越差;平台宽度影响着边坡角的大小,当边坡高度一定时,边坡角越大,边坡的稳定性越差,台阶最小宽度一般以满足运输和安全条件为前提。
影响露天矿边坡滑坡的因素及防治措施
影响露天矿边坡滑坡的因素及防治措施摘要露天矿边坡问题,直接影响露天矿开采的经济效果和生产的安全性。
了解导致露天矿边坡滑坡的原因,采取积极的应对和防治措施,对露天矿开采的经济效果和安全生产有着极其重要的意义。
关键词露天矿边坡稳定性防治措施露天矿边坡问题,直接影响露天矿开采的经济效果和生产的安全性。
一般来说,露天矿边坡越陡,露天采场的剥离工作量越小;但边坡过陡时,边坡稳定性较差,易产生滑坡,对安全生产造成危害。
露天矿山开采过程中,边坡滑坡时一种主要的地质灾害,主要是由于边坡失稳所致。
边坡滑坡具有突发性,会对设备、人身安全构成极大威胁,甚至直接影响着露天矿的寿命,所以露天矿山的边坡治理工作至关重要。
露天矿山的开采过程中,边坡的治理贯彻整个生产过程,特别是在一些地质条件相对较脆弱的露天矿山,在开采工作完成后的相当长的一段时间内,边坡的治理工作仍在继续。
1边坡滑坡产生的原理及影响因素1.1边坡滑坡的力学原理边坡失稳,即滑坡的产生,是由于在露天矿开采过程中,随着露天采矿场的开挖,破坏了边坡岩体的原始应力状态。
由于边坡表面倾斜,在坡体自身重力及其他外力的作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土岩自身具有一定的强度,加上人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。
一般来说,如果边坡土岩体内部某一个面上的滑动力超过了土岩体抵抗滑动的能力,边坡将产生失稳,导致滑坡发生。
露天边坡滑坡的类型有:平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡、复合滑坡。
1.2影响边坡稳定性的因素1.2.1岩体的岩性岩性指组成露天边坡岩石的基本属性,包括岩石结构、构造、孔隙度、岩石强度等的影响。
岩石结构不同,其矿物颗粒间联结关系不同,其力学性质也不同;岩石的构造如层理、片理方向对力学性质也有明显影响;岩石孔隙度增大,其强度降低;露天矿滑坡大都是剪切破坏,岩石抗剪强度越高,越不易发生滑坡。
1.2.2结构面的影响结构面是指岩体内在地质发展历史中形成的具有一定方向、一定规模和形态特性的面、缝、层、带状的地质界面。
影响露天矿边坡稳定因素及防治措施
和最 终 帮坡 角 。对 内排 土 场 松 散 物 料 边 坡 , 两 个 以上 组合 台阶和整体 帮坡角 不超 过 1 8 。 ~ 2 0 。 。合 理 调整 采 区。通过边 坡稳 定分析 计算 , 使采 区安排科 学合 理 。 4 .加 强露 天边坡 分析 , 对 已有 边坡 的稳定 性验算 , 并 提出必要 的防 护 或 加 固措 施 ; 以及 根 据 开 采 需 要设 计露 天矿边 坡坡 角 。平 价稳 性 大小 采 用稳 定 性 系数 表 示, 一般取 1 . 1 —1 . 5 . 5 . 为 维护边 坡 完 整 , 防 止 边 坡 滑 落 。禁 止任 何 单 位及 个人在 到 界 边坡 上乱 挖 乱 采 , 如 遇 因 此 而 发 生 的 边坡 滑落 , 要追 究 当事 者 个 人 责 任 。对 局 部 不 稳 定 的 边坡 , 必 须 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 ) 等 措施 , 或 采 取不 切 弱 层、 预留 防滑煤 壁 的方 法 进 行 处 理 。对 于 地 下水 威 胁 边坡稳 定 的区域 , 需进行 必要 的疏 干工 作 , 如 开挖 疏水 沟或拦 截水 沟 , 钻 孔放水 及 群 孔抽 水 等 。在采 场 、 排 土 场周 围 , 建立 完整 的防排 水系统 。 6 .降低 动载荷 。因物体 动载 荷是 静 载荷 的 9~1 1 倍, 所 以对稳 定 性 较 差 的局 部 地段 , 采 用 限 速 的办 法 , 来减 少 电机 车和 内燃设备 运动对 边坡产 生 的动载荷 。 7 . 规范煤 矿 企 业 的制 度 建 设 。强 化 管 理 力 度 、 规 范建设 制度是 企业 安全 化得 以实现 的本质 保 证 。要确 保煤矿 得到 规 范 化 的运 作 , 就 必 须 要 建立 起 完整 的激 励机制 、 安全 检查 , 将 检 查活 动 日常 化 、 规 范化 , 并有 效 利用经 济这 一杠杆 促使 责任 追究 制 度 和风 险抵 押 制度 得到健 全 , 从 而提 高 事 故 及 违 章 的代 价 。只 有这 样 才 能够促 使煤 矿企业 整个 的管理制 度体 系规 范运作 。
金属非金属露天矿山边坡稳定性影响因素及防治措施
金属非金属露天矿山边坡稳定性影响因素及防治措施摘要: 在我国的露天金属矿山开采工作中,提前做好预测工作是非常重要的,具体的来说,如果想要监测好在开采之前的数据,我们就必须要深入的了解山坡稳定性的重要因素。
笔者结合自身的实践经验,从怎样开采更加的稳定以及露天开采安全措施的角度来进行相关的介绍。
关键词:露天矿山;边坡稳定性;影响因素;防治措施引言: 虽然目前我国的经济社会在不断的发展,但是在具体的开采过程中,矿山边坡稳定性也存在了很多的问题。
露天开采的方式是我们经常用到的开采方式,相较于地下开采的方式来说,露天开采具有矿山生产规模大,劳动效率高,生产成本低,资源回采率高,作业空间不受限制,生产安全,劳动条件较好等优势。
但也存在着占用土地多,污染环境,受气候影响大,对矿床赋存条件要求严格等限制因素,尤其是企业追求经济利益的情况下,我们要必须保障矿山开采的安全性,首先就应该提高安全的技术,引入这方面的专业人才,并形成专业的安全技术生产体系,以专业高效的开采技术为基础进行开采,才能更加的具有安全保障。
我们在具体的露天矿山开采过程中也容易出现一些滑坡的情况,给矿山企业造成了严重的人生危害和经济损失。
所以我们必须要重视这方面的安全生产工作,不断提高安全生产技术,在将来的露天矿山开采过程中能取得更加优良的生产条件,为我国的矿山开采事业发展奠定更好的技术基础。
1.露天开采边坡稳定影响因素分析1.1岩性及岩体结构因素边坡岩体自重这种关键性的因素也严重的妨碍了边坡的稳定性。
因为岩石它本身具有一定的重量,而且这种重量与露天矿山的开采直接相关。
所以必须要在露天矿山的开采过程中注意提高安全开采的相关技术,我们要在具体的生产生活过程中注意到这个方面,不断提高岩石开采和露天开采的安全生产性。
因为边坡的移动会直接造成了安全性事故的发生。
所以我们务必要提高边坡的稳定程度,使他有更强的抗压能力。
因为边坡的直接滑动会集中的体现在坡脚或者是坡顶的区域,所以要注意岩石在这些地方的变化,定期做好数据的监测,而且要把这些数据定期做好分析,所以将岩石的变化情况有明确的统计。
探讨露天矿边坡稳定性的研究
探讨露天矿边坡稳定性的研究露天矿边坡稳定性是指露天矿山中的边坡在外力作用下保持安全稳定的能力。
由于露天矿山边坡的不断开采和水土保持等因素的影响,边坡的稳定性问题一直是矿山工程中的重要研究内容之一。
本文将从影响边坡稳定的因素、研究方法和应对措施等方面探讨露天矿边坡稳定性的研究。
1. 地质因素:包括岩性、结构面、节理、断层等地质条件对边坡稳定性的影响。
不同的岩性和结构面的存在会导致边坡的坡度、坡高和坡面的稳定性不同。
2. 水文因素:水文条件对边坡的稳定性影响较大。
水分会渗入边坡内部,造成土体湿润,减小土体的抗剪强度,从而影响边坡的稳定性。
3. 工程活动因素:包括爆破、开采、运输等工程活动对边坡稳定性的影响。
开采活动会改变边坡的地应力状态,导致边坡的变形和破坏。
1. 地质勘探与监测:通过地质勘探和监测手段获取边坡的地质信息和变形情况,为边坡稳定性的评价和预测提供依据。
2. 数值模拟与分析:利用有限元、离散元等数值方法对边坡的稳定性进行模拟和分析,预测边坡的变形和破坏。
3. 室内试验与现场试验:通过室内试验和现场试验手段获取边坡土体的力学参数,为边坡稳定性的评价提供实验依据。
1. 边坡坡度和坡高的设计:根据边坡的地质条件、水文条件以及工程活动的要求,合理设计边坡的坡度和坡高,以确保边坡的稳定性。
2. 衬砌与护坡措施:在边坡上设置衬砌、护坡等工程措施,增加边坡的抗滑能力,降低边坡的坡度和坡高。
3. 排水与排砂措施:加强边坡的排水和排砂措施,减少水分和颗粒物对边坡稳定性的影响。
四、小结露天矿边坡稳定性的研究是矿山工程中的重要内容,涉及的因素众多,而且边坡稳定性的评价和预测需要综合考虑多种方法和手段。
通过合理设计边坡的坡度和坡高,并采取相应的工程措施,可以提高边坡的稳定性,保障矿山的安全生产。
进一步研究露天矿边坡稳定性,提出更有效的应对措施,对于矿山工程的发展具有重要的意义。
探讨露天矿边坡稳定性的研究
探讨露天矿边坡稳定性的研究露天矿边坡稳定性一直是地质工程领域的一个重要研究课题。
随着我国煤矿、铁矿、铜矿等露天矿的不断开发,边坡稳定性问题日益凸显。
为了确保露天矿的生产安全和环境保护,研究露天矿边坡稳定性具有重要意义。
一、露天矿边坡稳定性的意义1.保障生产安全露天矿边坡稳定性直接关系到矿山生产的安全。
一旦发生边坡塌方等事故,不仅会造成财产损失,还会威胁到矿工的生命安全。
研究露天矿边坡稳定性,可以有效地避免和减少由于边坡稳定性问题引起的生产事故。
2.保护环境露天矿的边坡稳定性问题不仅仅会对矿山内部造成影响,还会对周围的环境造成潜在的风险。
一旦发生边坡塌方事故,可能会导致土石流、水土流失等环境问题,严重影响生态环境的稳定。
研究露天矿边坡稳定性,可以有效地保护矿山周边的生态环境。
3.优化矿山规划通过研究露天矿边坡稳定性,可以为矿山的规划和设计提供科学依据。
合理的边坡设计可以降低矿山开采成本,提高矿山的开采效率,从而推动矿山的可持续发展。
1.地质因素地质因素是影响露天矿边坡稳定性的主要因素之一。
地层的岩性、构造、节理、断裂等都会对边坡的稳定性产生较大的影响。
不同地质条件下,边坡的稳定性问题也存在着较大的差异。
2.水文因素水文因素是影响露天矿边坡稳定的重要因素之一。
地下水的变化会直接影响边坡的稳定性,尤其是在降雨季节,地下水位上升会导致边坡产生饱和滑动,增加了边坡发生滑坡的风险。
3.工程因素工程因素是影响露天矿边坡稳定性的另一个重要因素。
开采活动、爆破作业、运输活动等都会对边坡稳定性产生影响。
特别是在露天矿开采过程中,边坡的变化非常大,需要及时采取有效的支护措施,以保证边坡的稳定。
1.地质勘察和监测在露天矿边坡稳定性研究中,进行详细的地质勘察和监测是至关重要的。
通过对地质构造、块状体分析、地下水测量等工作,可以全面了解边坡的形成和演化过程,为边坡稳定性评价提供科学依据。
2.数值模拟和分析数值模拟和分析是研究露天矿边坡稳定性问题的重要手段。
露天矿边坡稳定分析与控制
露天矿边坡稳定分析与控制首先,边坡稳定分析是指通过采样、测试、观测等手段,对边坡的地质结构、岩土力学性质和水文地质条件等进行分析,以确定边坡的稳定性。
岩土力学分析是边坡稳定分析的核心,主要包括以下几个方面:1.边坡的地质结构:通过地质勘探和地质剖面观测,了解边坡的构造、岩层倾向与倾角、岩石性质和岩土界面情况等。
2.岩土力学性质:包括岩石的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等,通过实验室试验和现场测试等方法获取。
3.水文地质条件:包括地下水位的高低、水流的方向和速度,以及地下水对边坡稳定性的影响。
在边坡稳定分析过程中,还可以使用各种分析方法,如数值模拟、极限平衡法、现场观测法等进行综合分析和评估。
在边坡稳定控制方面,主要是采取以下措施:1.加固措施:包括护坡、加水护壁、喷浆加固、预应力锚杆等,通过对边坡进行加固,提高边坡的抗剪强度和抗滑稳定能力。
2.排水措施:通过设置排水系统,将边坡内的地下水排出,减少水对边坡的侵蚀和渗透,提高边坡的稳定性。
3.限制开采:对于边坡稳定性较差的区域,可以通过限制开采范围、缩小采矿块体的规模等方式进行控制,减少对边坡的影响。
4.监测与预警:设置边坡监测系统,通过监测边坡的位移、裂隙、变形等参数,及时预警可能发生的边坡失稳,采取相应的应急措施,确保人员和设备的安全。
总之,露天矿边坡稳定分析与控制是保障露天矿生产安全的关键措施。
通过对边坡的地质结构和岩土力学性质等方面进行分析,制定相应的加固和控制措施,可以保证边坡的稳定性,减少事故发生的风险。
同时,及时的监测和预警系统也是保障边坡稳定的重要手段,可以提前发现边坡变形和失稳的迹象,及时采取应对措施,降低事故风险。
影响露天矿边坡稳定的因素及防治措施
影响露天矿边坡稳定的因素及防治措施摘要:露天矿边坡是露天采矿的一个重要组成部分,边坡的稳定性直接影响采矿的安全和施工进度,也涉及到矿山开采方案、投资规模、经济效益及矿山服务年限和采矿生产、运输工艺等诸多方面。
随矿山开采规模的不断扩大,深度增加,边坡工程也在逐步增大,边坡的安全和稳定性显得越发重要。
因此,边坡稳定性及防治措施对矿山的后续发展也尤为重要。
关键词:大平掌;露天矿;边坡稳定性影响因素;边坡角;防治措施露天矿边坡是露天采矿工程活动所形成的一种特殊结构物。
它与地壳体连成一体,处在地应力场内,无时不承受各种自然应力的作用。
同时,它又是矿山工程活动的对象,受矿山活动的影响。
因此,影响露天矿边坡稳定性的因素繁多,这些因素的影响程度是个复杂的问题。
对于露天矿山, 提高边坡角又可达到充分回收资源、降低生产成本和增加矿山效益的目的。
在充分考虑影响边坡稳定因素的同时,合理确定边坡角具有很好的前景和价值,由此看来边坡稳定技术开发也尤为重要。
一、大平掌矿山的地质概况大平掌铜多金属矿位于冈底斯-念青唐古拉褶皱系与唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系两个Ⅰ级大地构造单元的接合部,属于澜沧江复杂火山岩带中南段火山岩岛弧。
矿体分布于侵蚀基准面之上的次火山岩中,矿体出露标高870-1270m,埋深0-400m 不等。
上伏地层为英安岩,岩石节理裂隙不发育,孔隙度低,为不含水或弱含水层。
矿区分为V1、V2两种矿体,V1矿体顶板岩石绝大部分为英安岩,岩石致密坚硬、节理欠发育,具有较好的抗压强度,少部分为沉凝灰岩。
V1矿体赋存流纹岩与英安岩间的沉凝灰岩,凝灰岩岩层产状总体平缓,倾角0-22°,个别达到40°,岩体松软,极易风化、水化,且局部围岩绿帘石化、绿泥石化很强,极不稳固。
V1矿体底板岩石为流纹岩或V2矿体。
V2矿体顶板、底板及含矿岩石均为流纹岩,被硅质胶结,硅化强,岩石坚硬,抗剪抗压强度高。
矿床露天采矿过程中注意V1矿体附近的低缓破碎带及其他破碎带对边坡稳定性的影响,其余地段,岩石坚硬,稳固性好。
露天边坡稳定性影响因素分析及防治
露天边坡稳定性影响因素分析及防治摘要:本文从内因和外因两个方面分析了影响了露天边坡稳定性的因素,总结出了多种提高边坡稳定性的方法,对露天矿山的安全生产及预防和控制边坡失稳具有重要意义。
本文对各因素间的交互作用进行了深入分析,定量给出了个主成分对边坡稳定性的影响程度,并阐述了不同边坡加固法的实际效果。
关键词:露天边坡;稳定性;影响因素;防治伴随着科学技术的快熟发展,露天边坡的稳定性对矿山安全生产起着越来越大的影响,维护边坡的稳定性是实现矿山顺利生产的前提。
在露天矿山开挖后,原来稳定的岩体受到破坏和扰动成为人工边坡,又由于回采工作的逐年开展,形成了大量的永久性边坡,其稳定性会随着时间的推移而下降,无形中影响着生产、生活的安全。
因此,本文分析了影响露天边坡稳定性的因素并给出了防治措施。
1 露天边坡特点采矿过程中,边坡的土体受到自身重力和外界作用力的影响会失去原有平衡,从而出现滑坡、坍塌等现象,这就是边坡失稳。
露天边坡稳定性具有以下一些和其他岩土工程不同的特点:第一,露天边坡高度较高,露天边坡的高度可以达到几十米甚至几百米,边坡的走向又你能从几百米延伸至数公里,所以,边坡通常会揭露较多的岩层,导致边坡地带地质条件存在显著差异,变化及其复杂;第二,露天边坡的行程顺序是由上至下,越往上高陡边坡的稳定性就越差,软弱夹层也越多,更容易受风化、地表水侵蚀而产生滑坡。
边坡上部和下部之间的服务年限存在较大差异,因此对上下部的稳定性有着不同要求;第三,在爆破、机械开掘后,诞生了边坡,此时的岩体已不具备完整性,因此边坡岩体通常比较破碎且不稳定。
露天矿工中每天频繁进行的爆破活动让边坡长期处于震动中,极大地影响了边坡的稳定性;第四,由于露天矿场需要频繁进行爆破作业与车辆运作,边坡受到动荷载的作用较明显。
同时,采掘、运输等设备变得越来越大,使边坡台阶的负荷也随之增大,这对边坡的稳定性提出了更高要求。
2 影响露天边坡稳定性的因素露天边坡的稳定性由内因和外因两方面因素共同影响。
露天矿边坡稳定性的安全因素分析及防治建议
露天矿边坡稳定性的安全因素分析及防治建议露天采矿技术2011年第3期1引言目前,我国的一些露天矿开采已经进入开采高潮阶段,边坡稳定作为露天开采中的重要安全因素,其稳定控制技术就显得尤为重要。
露天矿边坡变形和失稳受本身地质条件和外部环境等多方面因素的影响,由于这些因素的复杂性、多样性及其变化的随机性导致不同的边坡的位移和变形趋势有可能存在较大的差异。
因此,搞好露天矿边坡破坏特点及成因和稳定性分析研究工作,对于指导全国露天矿边坡稳定技术研究工作,具有重要的意义。
2露天矿边坡失稳的特点边坡失稳是指在采矿过程中边坡的土体在自身重力和外界作用力下失去原有平衡,出现滑坡、坍塌等现象。
首先,露天矿边坡一般比较高,从几十米到几百米均有,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。
其次,露天矿的边坡是由上往下逐步形成,上部和下部边坡的服务年限相差较大,因此在实际生产中对上部边坡和下部边坡的稳定性也有不同的要求。
在露天矿中每天进行的大量的爆破活动以及大型载重车辆在边坡上的行驶碾压对边坡的稳定会造成一定程度的不利影响,也是造成边坡失稳的一个重要因素。
最后,露天矿边坡的岩体由于受爆破的影响,岩体的完整性遭到严重破坏。
根据边坡失稳后的破坏表现形式,边坡失稳破坏类型可以划分为以下4类。
(1)平面破坏:平面滑坡是发生最多的一种破坏类型。
在结构上受结构面,如断层、节理、层理面和层状沉积层间抗剪强度变化的控制,或受坚硬岩层和层间充填物接触的控制。
尤其是结构面与边坡倾向相近,结构面的倾角小于边坡角而大于岩体内摩擦角时,易发生平面破坏。
(2)圆弧形破坏:圆弧形破坏常发生在土体边坡和具有散体结构、碎裂结构岩体边坡中,边坡失稳破坏时滑动体是沿着向上凹的弧形滑动。
(3)倾倒破坏:倾倒破坏多发生在层状结构边坡中,岩层成一组平行的结构面,它们的倾向与边坡倾向相反且倾角较陡,岩柱或岩块绕某一固定基面转动而发生的破坏。
露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施
露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施摘要:滑坡是自然界中主要的地质灾害之一,给人类生命财产造成频繁而巨大的损失。
人类的生产活动如矿山开挖、筑路、建坝等加剧滑坡的发生。
经过一个多世纪的努力,人们已逐渐摸清了滑坡的规律,了解了边坡破坏机理并建立了一整套边坡稳定性分析方法。
露天采矿产生的高陡边坡规模是其他工程领域内所罕见的。
由于露天采矿场地无选择性,特别是在矿产资源日益减少的当代,露天矿边坡地质条件往往十分恶劣,国内外露天矿边坡破坏屡见不鲜。
众所周知,采矿生产以经济效益为中心,以少剥岩多采矿为宗旨,和其他领域工程相比较,露天矿边坡又是服务年限较短的边坡,各种因素制约着采场边坡的稳定性。
所有这些要求对露天采场边坡的工程地质、水文地质条件、岩体力学强度的充分掌握,对边坡稳定性分析方法要特别考究,尽量排除非精确因素,做出对边坡稳定性最客观的评价,并且尽量提高边坡角,为矿山减少成本,增加效益。
关键词:露天矿;边坡稳定性;影响因素;防治措施1 露天矿边坡稳定性影响因素1.1岩石矿物成分的影响岩石与其它材料相比有着独特的特点。
比如岩石具有明显的非均质性,各质点的力学性能不一样;岩石具有各向异性,沿着不同方向,其性质也不相同;岩石具有不连续性,岩体作为物理场,其性质变化并不连续。
岩石体小块的强度通常都比自然岩体的强度要高的多,比如一个小石块具有的无侧限抗剪强度能够支撑起百米甚至千米高的稳定边坡。
而在其弱面,即使边坡不高也可能会被破坏。
研究岩体中软弱面的特征,明确几何形态、空间分布的不同性来估计其对于边坡稳定性有指导意义。
不同种类的矿物强度不同,一些岩浆岩的原生矿物质地坚硬,能够接受采矿深度的岩体应力。
但是另外一部分原生矿物,如Mg、Na、Ca等元素的化合物,由于容易溶解在水中,造成强度伴随时间的增长减小。
长石类的物质在经过风化之后,分解成为次生粘土类物质,当中的一种蒙脱石类矿物由于透水性较弱但是吸水性强而容易导致滑坡,这是我国露天煤矿发生的顺层面滑坡的主要原因之一。
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露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施
发表时间:2019-06-17T15:43:35.027Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:田少平
[导读] 从而有效的提高工作人员的专业技能与综合素质,使其树立相应的安全文明理念,从而保障我国社会的健康发展。
中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉 430000
摘要:滑坡是自然界中主要的地质灾害之一,给人类生命财产造成频繁而巨大的损失。
人类的生产活动如矿山开挖、筑路、建坝等加剧滑坡的发生。
经过一个多世纪的努力,人们已逐渐摸清了滑坡的规律,了解了边坡破坏机理并建立了一整套边坡稳定性分析方法。
露天采矿产生的高陡边坡规模是其他工程领域内所罕见的。
由于露天采矿场地无选择性,特别是在矿产资源日益减少的当代,露天矿边坡地质条件往往十分恶劣,国内外露天矿边坡破坏屡见不鲜。
众所周知,采矿生产以经济效益为中心,以少剥岩多采矿为宗旨,和其他领域工程相比较,露天矿边坡又是服务年限较短的边坡,各种因素制约着采场边坡的稳定性。
所有这些要求对露天采场边坡的工程地质、水文地质条件、岩体力学强度的充分掌握,对边坡稳定性分析方法要特别考究,尽量排除非精确因素,做出对边坡稳定性最客观的评价,并且尽量提高边坡角,为矿山减少成本,增加效益。
关键词:露天矿;边坡稳定性;影响因素;防治措施
1 露天矿边坡稳定性影响因素
1.1岩石矿物成分的影响
岩石与其它材料相比有着独特的特点。
比如岩石具有明显的非均质性,各质点的力学性能不一样;岩石具有各向异性,沿着不同方向,其性质也不相同;岩石具有不连续性,岩体作为物理场,其性质变化并不连续。
岩石体小块的强度通常都比自然岩体的强度要高的多,比如一个小石块具有的无侧限抗剪强度能够支撑起百米甚至千米高的稳定边坡。
而在其弱面,即使边坡不高也可能会被破坏。
研究岩体中软弱面的特征,明确几何形态、空间分布的不同性来估计其对于边坡稳定性有指导意义。
不同种类的矿物强度不同,一些岩浆岩的原生矿物质地坚硬,能够接受采矿深度的岩体应力。
但是另外一部分原生矿物,如Mg、Na、Ca等元素的化合物,由于容易溶解在水中,造成强度伴随时间的增长减小。
长石类的物质在经过风化之后,分解成为次生粘土类物质,当中的一种蒙脱石类矿物由于透水性较弱但是吸水性强而容易导致滑坡,这是我国露天煤矿发生的顺层面滑坡的主要原因之一。
1.2构造应力的影响
边坡岩体属于地应力场的覆盖范围内。
地应力主要包括温差应力、震动应力、水应力、地质构造形成的残余应力以及最主要的自重应力。
而上述应力当中的构造应力则需要特别关注。
构造运动的发生都会产生新的应力状态、边界条件与构造形迹,并且其状态与弹性理论计算的结果有很大差异。
事实上,岩体内某一点的构造应力都是处于一定的构造应力场之中,产生的结果是历史发生在该处上的地质历史过程的函数,难以通过地质知识与力学公式计算得到,因此对于某一区域的构造应力确定需要当地实测。
构造应力不仅能够使得边坡岩体趋向于采空区变形,导致边坡岩体自身裂缝进一步扩展,抑或造成新的卸荷裂隙,增加坡底位置应力集中,从而造成岩体强度的下降。
综上所述,边坡的稳定性会因构造应力的存在而降低。
1.3开采过程震动力的影响
一是,由于爆破时产生的震动力会使得边坡滑动力增加;二是,由于爆破过程中,边坡岩体被破坏,这不仅使得岩体的强度降低,致使地下水和雨水容易沿着爆破产生的裂缝渗入岩石中,导致岩体风化加重。
露天矿边坡所受的震动力大多数来自于爆破作业,除此之外还有部分作业设备产生的震动力,比如在露天矿台阶运行的工作设备和运输设备,以及挖掘机工作时产生的震动力,但这些设备对于边坡整体的稳定性损害很小。
一些矿山在近些年采用了控制爆破技术,如预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破等,对于减小边坡岩体的破坏有着良好的应用效果。
2 露天矿边坡危害的防范
2.1边坡靠界管理
在实践过程中发现,台阶的塌陷规模主要是由于不合理的靠界所引起,露天矿边坡受超采欠挖以及爆破影响比较严重,因此,针对露天矿边坡稳定开展全方位的紧密监控尤为重要。
靠界台阶清理。
为了依照设计要求确保台阶顺利靠界,进行靠界台阶清理非常重要,能够更好的保证设计穿孔位置。
采矿设计境界现场标定。
在现场放设计境界线,坐标点距通常为二十米,到转弯的区域进行加密。
放设顶坡线进行上台阶靠界,设置破底线进行下台阶并段;依照设计标高对台阶进行适当的调整。
靠界爆破设计及施工。
设置在二百毫米的孔径,依照爆破振动的现值合理的设置起爆炸药量,通过逐孔间隔的方式进行起爆。
依照地质条件和岩性特征对爆破设计进行不断优化,促进爆破质量的提升。
靠界采掘与验收。
采掘过程中要确保坡面的干净,不应当有岩和浮石等,调离设备前必须要做好相应的验收工作。
2.2日常边坡检查及维护
对已经出现的露天矿边坡进行人工查验,并制定有效的巡检制度,确保在发生边坡异常的情况下,及时的进行解决。
特别是针对主要工作及重点设施方面上部的边坡地带,更应当加强重视力度,查找灾害的原因,并且对这些危险区域进行有效的清理,保证边坡的稳定性,以免发生边坡事故给人们的生命财产安全造成威胁。
2.3做好滑坡的监测工作
滑坡的监测工作可以及时的掌握岩石的位移情况,观察露天矿是否有发生滑坡的趋势。
目前,我国在进行滑坡的监测工作时,主要使用的是智能远程监测系统,以此来及时的掌握边坡岩土内部应力变化与绳索加固结构。
在滑坡的监测工作中,不仅要对边坡内应力变化的位置进行及时准确的反应,同时也需要对裂隙周围的剖面附近位置进行监测。
2.4边坡截排水工作
裂隙水存在与边坡岩体中,会形成静水压力,使得不连续的岩体抗剪切强度被减弱,使得岩体产生朝向临空面方向的水平推力被减
弱。
由于露天矿区域位置上的霜期较长,不断的冻融,使得岩石内形成基岩裂隙水,造成出现不连续面发生陡倾,这样造成的破坏会得到进一步加剧。
特别是存在水流域地形情况下,遇到暴雨情况,并在短时间等形成地表径流,进一步侵蚀边坡,对边坡的坡度造成很大影响。
因此,应当针对坡面径流开展有效的调研工作,充分的研究地下水环境情况,对排水设施进行科学安排,确保边坡的整体稳定性。
2.5岩移监测及地下水位监测
在露天矿边坡治理过程中岩移监测是其中的重要内容,监测主要包括三级:I级监测主要检测边坡的整体稳定性,对不稳定区域进行有效监测;Ⅱ级监测主要是指进一步检测不稳定区域,对滑坡的范围进行详细了解;Ⅲ级监测主要检测滑坡体,对其变形情况以及位移情况和规律特征等进行查明。
不稳定的边坡加强监测力度,查找原因与规律,对边坡稳定性进行预测,实施稳定性预报,有效的降低滑坡灾害的发生。
监测过程中重点监测地下水情况,对地下水的压力和水位变化情况开展有效的监测,对其稳定性的影响因素进行研究。
2.6开展边坡稳定性研究
在采场不断降深的前提下,周围的岩石揭露更加明显,对工程区域的地质情况以及水文问题等进行连续性的采集,深入的研究其稳定性,对研究成果进行进一步丰富,加强滑坡问题成因机制研究,为相关治理工作的开展打下坚实的基础。
2.7强化安全文明的建设
施工人员的安全意识是避免露天矿滑坡灾害的首要措施,所以在实际施工时,需要对工作人员的安全意识进行培养。
在互联网时代的背景下,可以采用微信公众号、官方网络平台、微博、电视等新媒体与传统媒体相结合的方式对边坡稳定性防治策略进行宣传。
其次,相关部门可以对工作人员的进行定期的培训,培训内容主要以露天矿滑坡灾害成因、危害、防治策略等为主,从而有效的提高工作人员的专业技能与综合素质,使其树立相应的安全文明理念,从而保障我国社会的健康发展。
结语:
露天矿开采过程中产生的巨大矿坑和高陡边坡容易受到自然降水、风化、遗煤自燃、工程扰动等因素的影响,不仅增加了露天矿坑发生边坡失稳的危险性,还会引发矿坑滑坡、塌方等一系列灾害。
在今后工作中,应当加强有关边坡岩层移动分析研究、边坡加固技术措施等,从而提高露天矿边坡的稳定性,保证矿井安全生产及矿区周围居民的生命财产安全。
参考文献:
[1]刘东伟.露天矿边坡稳定性安全因素分析[J].世界有色金属,2017(15):201-203.。