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    非煤礦山滑坡的預防與控制

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    行業新聞

    2023-04-27 16:12:46

    來源:陜西鼎瑞建設工程有限公司

    非煤露天礦在開采過程中,邊坡穩定與否直接制約著非煤礦山的安全,是影響非煤礦山經濟效益的Z關鍵因素之一。一般從非煤礦山投產到開采結束,滑坡的影響貫穿始終;所以,對露天邊坡的治理,應一直延續到開采結束,而且其投資巨大。隨著非煤礦山開采深度的逐漸增加,非煤露天礦山邊坡的高度、面積、維護時間都要相應大幅度增加,不然,邊坡滑落災害將日益突出。因此,邊坡的穩定性越來越成為我國非煤礦山防災的重點之一。
    滑坡的類型
    一、平面滑坡
    順層滑坡是發生Z多的一種滑坡類型。一般為順著層面的滑動。它又可分為沿單一層面的滑坡和坐落式平推滑移型滑坡兩類。沿單一層面的滑坡,一般滑面傾角大于其內摩擦角,發生規模較大,且坡角切層開挖,往往是形成滑坡的重要人為原因。坐落式平推滑移型滑坡,滑面具有復合形態,主體滑面為巖層滑面,而滑坡后緣為近似的圓弧形,它是沿著構造節理等追蹤發展而形成的,傾角逐漸變陡以致高傾角。主滑面比較平緩,滑體的滑動變形速度較小。
    二、楔體滑坡
    楔形體滑坡是Z常見的一種滑坡形式。楔形體滑坡的主要特點是,滑動面及切割面均為較大的斷層或軟弱結構面;根據結構面的數目,又可以分為有兩個結構面組合形成的楔形體,及由三個結構面組合形成的滑動楔形體。由兩個結構面組合形成的滑坡,一般為沿組合線交線方向滑動的雙滑面滑坡;由三個結構面組合形成的滑坡,既可能是組合線交線方向滑動的雙滑面滑坡,又可能是單一結構面傾向滑動的單滑面滑坡。當邊坡中有兩種結構面相互交切成楔形失穩體,即當兩結構面的組合交線傾向與邊坡傾向相近或相同,且傾角小于邊坡角而大于內摩擦角時,容易發生楔形體滑坡。另外,其規模一般較小。
    三、圓弧滑坡
    圓弧滑動滑坡,是指其滑動面是弧形狀的,常見于土質滑坡。這類滑坡一般要經過坡角蠕動變形,滑坡后緣張裂擴張和滑坡中部滑床斷裂貫通三個階段。其前期發展緩慢,中后期發展迅速,滑坡速度很大。散體結構的破碎巖體或軟弱沉降巖邊坡滑坡多屬于此。
    四、傾倒滑坡
    傾倒變形滑坡一般具有反傾邊坡結構,Z初為沿著邊坡巖體中的反傾結構面產生錯動,邊坡面形成微細的錯動裂紋,繼而發展為裂縫,隨著巖層層面的進一步錯動使邊坡面的裂縫兩側產生相對的差異變形,并使巖層逐漸向外傾斜直至崩塌。當邊坡巖體結構面傾角很陡時,巖體可能發生傾倒,它的破壞機理與上述三種不同,它是在巖石重力作用下巖塊發生移動而產生的倒塌破壞。這種滑坡往往發生在臺階坡面上,很少導致整個邊坡下滑。
    五、復合滑坡
    即上述兩種形式組合而形成的滑坡。復合型滑面滑坡常見于具有較厚的第四系覆蓋層的巖土質邊坡中,第四系覆蓋層的土形成近似圓弧狀滑面,而下部地質結構面特別是軟弱結構面發育。
    滑坡的原因
    據力學理論,一個物體靜止不動,是其各方向受力均勢的結果。如果其中某一方面或幾方面的力發生變化,物體的均勢遭到破壞,就要發生相應的移動,即從原來的位置以不同的方式運動到新的位置,并形成新的均勢,這就是均衡理論或均勢理論。
    影響邊坡穩定性的因素有:邊坡巖石力學性質,地質構造的復雜程度,節理、滑面及斷層有無交錯;地下水位的移動和地面降雨情況;殘余構造壓力的存在;采場內爆破移動;采場幾何形狀變化;雨季和解凍期等。
    滑坡活動是在各種動力作用下,巖土體發生變形崩落的現象。它的形成可分為三個階段:D一階段為不穩定因素積累階段;第二階段為重力崩墜階段;第三階段為平衡恢復階段。D一階段:巖土體在長期的地質應力作用下,產生節理、裂隙或斷裂,完整性受到破壞,甚至破裂分割成支離破碎的塊體,為滑坡活動奠定了基礎。此階段歷時長短隨巖石性質與結構、構造活動程度、邊坡形狀、外應力強度等而不同。第二階段是滑坡體脫離母巖:沿Z大重力梯度方向急劇而猛烈地崩落,然后堆積于坡麓。第三階段是平衡恢復階段,同時又是下一次可能滑坡的準備階段,如此周期變化。
    滑坡活動受多種因素影響,主要發生在雨季。而軟硬相間巖層,由于差異風化,堅硬巖體突出,由結構面切割或重力蠕變,堅硬巖體就會產生崩塌、落石。地質構造發育使完整巖石被分割成割裂體,割裂體在誘發因素下失穩而形成崩場,因此構造越發育,巖體越破碎,越易產生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應力場,使坡體內積存的彈性應變能釋放而造成應力重新分布,巖體產生卸荷裂隙,它們多張開且平行于邊坡面.并使原有裂隙擴展和張開,由其所切割的巖體,可能失穩而形成崩塌滑坡。
    目前露天鐵礦、采石場所發生的滑坡,大多數是由于違反開采順序,亂采濫挖而造成的。為了使露天采掘、剝離作業正常進行,采場邊坡巖體應該具有一定的穩定性。當工作臺階采掘到Z邊界時,便形成Z終邊坡。當Z終邊坡角過陡時,穩定性差,易滑坡,危及人員和設備的安全,導致停產閉坑;當其過緩時,會降低采礦經濟效益。
    滑坡的預防與治理
    一、合理確定工作階段坡面角
    邊坡穩定是露天采礦的安全保證。露天開采時,先剝離后開采,嚴禁掏底部、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、裝運和地質測量等作業,并隨著回采的推進而不斷移動。階段上特別是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生事故。為此,在露天礦設計和生產中,必須根據礦山的地質條件、巖石力學性質和采用各種設備的性能、規格尺寸,確定合適的坡面角并規定出Z小工作平臺寬度,把剝離、采礦和運輸設備,供電和通訊線路,設置在工作平臺穩定坡面的范疇內。
    二、邊坡維護
    露天礦邊坡,必須對其進行經常性的檢查和維護,用以保證邊坡穩定,防止災害發生。建立一支邊坡維護專業隊伍,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埋防滑坡的木樁。要設置排水網絡,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置防山洪、防泥石流的阻擋或者疏導的設施。排水網絡包括以下三個部分:地表排水;地下排水;立體排水系統。在臨近邊坡進行爆破時,宜采用預裂和減震爆破法,減少單孔裝藥量而增大孔數,減少每次延時爆破的炮孔數,以防止因為露天爆破作業而破壞邊坡的穩定性。
    三、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,尤其對于事關生命、財產安全的礦區坡體來說,意義非同尋常??够こ贪ǎ嚎够瑩鯄?、加筋擋墻、錨定板擋墻、預應力錨索擋墻、錨桿擋墻??够瑯叮捍蠼孛娣e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。土質改良:注漿、微型樁。
    四、滑坡的監測
    對巖石的位移進行監測,可以發現滑坡預兆。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。
    五、滑坡F治
    限制無證開采,嚴禁非法開采;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;嚴禁破壞山坡植被。露天礦邊緣必須設置疏導水流的防洪設施。對邊坡進行機械加固,設錨桿、錨樁。
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