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(jì)效益的最關(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(duì)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。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(hù)時(shí)間都要相應(yīng)大幅增加，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(guó)礦山防災(zāi)的重點(diǎn)之一。本文將大家科普一下露天礦的邊坡及滑坡事故的類型、預(yù)防及治理。
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(chǎng)的周邊形成階梯狀的臺(tái)階，多個(gè)臺(tái)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(tái)階、臺(tái)階上部平盤、臺(tái)階下部平盤、臺(tái)階坡面、臺(tái)階坡面角、臺(tái)階高度、臺(tái)階坡頂線、臺(tái)階坡底線等構(gòu)成。
臺(tái)階根據(jù)其用途可分為工作平臺(tái)、安全平臺(tái)、清掃平臺(tái)、運(yùn)輸平臺(tái)等。最終邊坡是指開采到最終界面的臺(tái)階所組成的邊坡。最終邊坡角是指最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(hù)時(shí)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(guó)礦山防災(zāi)的重點(diǎn)之一。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)生最多的一種滑坡類型。邊坡滑坡活動(dòng)是在多種應(yīng)力作用下，巖體從變形最終演變?yōu)楸缆涞默F(xiàn)象，整個(gè)過程可分為三個(gè)階段：邊坡滑坡受多種因素影響，主要分為以下6個(gè)方面。邊坡角設(shè)計(jì)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(hù)費(fèi)。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。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(shí)例表明，滑坡體的滑動(dòng)面和邊緣輪廓都是受巖體的結(jié)構(gòu)面控制的。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(dòng)時(shí)，這些坡碎巖將受到水的動(dòng)壓力作用，從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。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。露天采礦中，當(dāng)坡面角不變時(shí)，邊坡愈高愈不穩(wěn)定。當(dāng)邊坡高度不變時(shí)，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?yàn)榉餐幌虿蓤?chǎng)的邊坡易受拉而破壞，不利于邊坡的穩(wěn)定。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(dòng)的影響，都會(huì)降低邊坡的穩(wěn)定性。露天開采時(shí)，先剝離后開采，嚴(yán)禁掏底部、放上部造成滑坡的野蠻冒險(xiǎn)采礦。在工作階段上，需要進(jìn)行鑿巖、爆破、裝運(yùn)和地質(zhì)測(cè)量等作業(yè)，并隨著回采的推進(jìn)而不斷移動(dòng)。坡面附近的礦巖受爆破震動(dòng)的影響，常因?yàn)殡A段坡面角過大造成巖石塌落或使平臺(tái)寬度變窄而發(fā)生事故。為此，在露天礦設(shè)計(jì)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)定出最小工作平臺(tái)寬度，把剝離、采礦和運(yùn)輸設(shè)備，供電和通訊線路，設(shè)置在工作平臺(tái)穩(wěn)定坡面的范疇內(nèi)。露天礦邊坡，必須對(duì)其進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和維護(hù)，用以保證邊坡穩(wěn)定，防止災(zāi)害發(fā)生。建立一支邊坡維護(hù)專業(yè)隊(duì)伍，加強(qiáng)檢查維修，必要時(shí)進(jìn)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(rùn)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(gè)部分：地表排水、地下排水、立體排水系統(tǒng)。在臨近邊坡進(jìn)行爆破時(shí)，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(shí)爆破的炮孔數(shù)，以防止因?yàn)槁短毂谱鳂I(yè)而破壞邊坡的穩(wěn)定性。抗滑工程是防止山體滑坡的不可缺少的一部分，尤其對(duì)于事關(guān)生命、財(cái)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(tái)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。對(duì)巖石的位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)滑坡預(yù)兆。對(duì)于坡體下面的地下水的活動(dòng)也要用水壓計(jì)來觀察;用測(cè)震儀觀測(cè)爆破震動(dòng)的影響，用以獲得邊坡動(dòng)態(tài)。限制無證開采，嚴(yán)禁非法開采;處罰治理強(qiáng)占山頭、山坡的礦點(diǎn);禁止不開工作臺(tái)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(duì)邊坡進(jìn)行機(jī)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(jì)效益的最關(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(duì)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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