發布時間:2025-10-28閱讀(7)
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隨著露天開采技術的不斷發展,開采深度、邊坡暴露的高度、面積及維持的時間也不斷增加,對露天礦應進行有效、合理開采。由于邊坡不穩定因素的影響和邊坡安全管理的不善,可能會導致露天礦邊坡巖體滑動或崩落坍塌。給礦山人員安全、國家財產和礦產資源帶來嚴重的危害和損失。因此,進行露天礦邊坡的穩定性研究和定期檢測,對于貫徹國家有關安全法規和保證礦山安全生產具有重要意義。
1.邊坡的破壞類型 (1)邊坡巖體的破壞類型。露天礦開采會破壞巖體的穩定狀態,使邊坡巖體發生變形破壞。邊坡破壞的形式主要有崩落、散落、傾倒坍塌和滑動等。邊坡巖體的破壞類型按破壞機理可分為四類,如圖5-6所示。
①平面破壞[圖5-6(a)]。邊坡沿某一主要結構面,如層面、節理或斷層面發生滑動,其滑動線為直線。 ②楔體破壞[圖5-6(b)]。在邊坡巖體中有兩組或兩組以上結構面與邊坡相交,將巖體相互交切成楔形體而發生破壞。 ③圓弧形破壞[圖5-6(c)]。邊坡巖體在破壞時,其滑動面呈圓弧狀下滑破壞。 ④傾倒破壞[圖5-6(d)]。當巖體中結構面或層面很陡時,每個單層弱面在重力形成的力矩作用下向自由空間變形。
(2)邊坡巖體的滑動速度和破壞規模。當邊坡巖體發生滑動破壞時,由于受各種因素和條件的影響,其滑動的速度是各不相同的。有的滑動破壞是瞬間發生的,而有的滑動破壞是緩慢的,在一段時間內完成整個破壞過程。
①邊坡巖體破壞時的滑動速度大小,嚴重影響礦山事故的發生。按照邊坡巖體的滑動速度,邊坡巖體的滑動破壞可分為以下四種類型。 a.蠕動滑動:邊坡巖體平均滑動速度小于10-5m/s。 b.慢速滑動:滑動速度在10-5~10-2m/s。 c.快速滑動:快速滑動在0.01~1.0m/s。(www.ws46.Com) d.高速滑動:滑動速度大于1.0m/s。 ②露天礦邊坡巖體發生破壞時所產生的后果,不但取決于其破壞的類型、破壞的速度,還取決于破壞的規模,即下滑巖體體積的大小和滑動巖體的范圍。 邊坡巖體的破壞規模可分為以下四種類型。 a.小型滑落:滑落的巖體體積在1萬立方米以下。 b.中型滑落:滑落的巖體體積一般在1萬~10萬立方米。 c.大型破壞:滑落的巖體體積一般在10萬~100萬立方米。 d.巨型滑落:滑落的巖體體積一般在100萬立方米以上。 邊坡破壞形式、破壞巖體的滑動速度、破壞規模三個要素,在每次邊坡破壞過程中都能反映出來。三個要素的綜合作用決定了一次邊坡破壞過程可能造成的危害。如果在事故發生前能較正確地預測這三個要素,就能提前采取有效的措施,制止邊坡破壞的發生或使邊坡破壞時所造成的危害減小到最低程度。
2.邊坡安全管理 確保露天礦邊坡安全是一項綜合性工作,包括確定合理的邊坡參數、選擇適當的開采技術和制定嚴格的邊坡安全管理制度。 (1)確定合理的臺階高度和平臺寬度。合理的臺階高度對露天開采的技術經濟指標和作業安全情況都具有重要的意義。確定臺階高度要考慮礦巖的埋藏條件和力學性質、穿爆作業的要求、采掘工作的要求,一般不超過15m。平臺寬度不但影響邊坡角的大小,也影響邊坡的穩定性。工作平臺寬度取決于所采用的采掘運輸設備的要求和爆堆的寬度。 (2)正確選擇臺階坡面角和最終邊坡角。臺階坡面角的大小與礦巖性質、穿爆方式、推進方向、礦巖層理方向和節理發育情況等因素有關。工作臺階坡面角的大小在各類礦山安全規程都做了詳細的規定。在一般情況下,其大小取決于礦巖的性質:松軟礦巖,工作臺階坡面角不大于所開采礦巖的自然安息角;較穩定的礦巖,工作臺階坡面角不大于55°;堅硬穩固的礦巖,工作臺階坡面角不大于75°。最終邊坡角與巖石的性質、地質構造、水文地質條件、開采深度、邊坡存在期限等因素有關。由于這些因素十分復雜,因此通常參照類似礦山的實際數據來選擇礦山最終邊坡角。 (3)選用合理的開采順序和推進方向。在生產過程中要堅持從上到下的開采順序,堅持打下向孔或傾斜炮孔,杜絕在作業臺階底部進行掏底開采,避免邊坡形成傘檐狀和空洞。一般情況下應選用從上盤向下盤的采剝推進方向,做到有計劃、有條理的開采。
(4)合理進行爆破作業,減少爆破震動對邊坡的影響。由于爆破作業產生的地震可以使巖體的節理張開,因此在接近邊坡地段盡量不采用大規模的齊發爆破,可以采用微差爆破、預裂爆破、減震爆破等控制爆破技術,并嚴格控制同時爆破的**量。在采場內盡量不用拋擲爆破,應采用松動爆破,以防止飛石傷人,減少對邊坡的破壞。 (5)建立健全邊坡檢查和管理制度。當發現邊坡上有裂陷可能滑落或有大塊浮石及傘檐懸在上部時,必須迅速進行處理。處理時要有可靠的安全措施,受到威脅的作業人員和設備要撤到安全地點。 (6)選派專人管理。礦山應選派技術人員或有經驗的員工專門負責邊坡的管理工作,及時清除隱患,發現邊坡有塌滑征兆時,有權制止采剝作業,并向礦上負責人報告。 (7)其他措施。對于有邊坡滑動傾向的礦山,必須采取有效的安全措施。露天有變形和滑動跡象的礦山,必須設立專門觀測點,定期觀測記錄變化情況。 |
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