某金属露天矿山边坡治理安全技术治理措施探究论文_李喜明,许洪亮,贾帅

某金属露天矿山边坡治理安全技术治理措施探究论文_李喜明,许洪亮,贾帅

中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司 河北保定 071000

摘要:在金属露天矿山的施工中,边坡的问题十分重要。根据我国实际情况来看,边坡通常都有较大的高度,同时面临着复杂的工程地质条件。在矿上开采作业当中,有可能会出现边坡滑坡的严重事故,造成人员伤亡或财产损失。因此,对于金属露天矿山边坡要加强智力,保证安全。本文以某金属露天矿山为例,介绍了其基本情况、地形地貌、地层岩性等。在此基础上,分析了金属露天矿山边坡存在的问题,进而提出了边坡治理的安全技术治理措施。

关键词:金属露天矿山;边坡治理;安全技术;治理措施

前言:

我国当前很多金属矿山,都是以露天开采的形式为主,其中比较多见的是建筑材料的矿山。所以,金属矿山露天开采,对于很多行业的发展,特别是建筑行业的发展,有着重要的作用和价值。而在金属露天矿山中,边坡问题是一个不容忽视的重要问题,由于施工作业及地质因素、环境因素的影响,边坡很容易发生变形破坏,甚至引起边坡滑坡的严重事故,可能造成巨大的人员伤亡或经济损失。所以,为了确保金属露天矿山的开采安全,必须注重对边坡的妥善治理。

一、某金属露天矿山边坡的概况分析

在某金属露天矿山中,边坡治理区段1325米平台以上,发生滑坡事故,滑坡体后缘为凸起性状,标高1398米,滑坡体高度46米,宽度67米,厚度10米到16米,斜长超过90米,滑坡后缘、滑坡水平之间,有113米的距离。该矿山边坡治理区段,原始地形为西南高、东北低,地表覆盖黄土,有两条冲沟发育,冲沟上方覆盖黄土梁,是黄土高原冲蚀沟谷地貌。下面为开采台阶坡,排土场渣土、前期胶带机路覆盖了部分台阶坡。不同台阶高度,都在20米到25米之间。台阶土质为土质边坡,坡面角度为70度左右。边坡底层岩性方面,主要包括了5层,第一层为杂填土,主要包括潮湿、松散的废矿渣。第二层为粉土,主要包括中密度或大密度粉土。第三层为粉质黏土,具有较大的密度、黏性和可塑性。第四层为含有砾土的黏土,主要包括云母、氧化硅等。第五层为强风化斜长角闪闪片岩,主要包括石英、角闪石、绢云母、斜长石、绿泥石等。

二、金属露天矿山边坡存在的问题

(一)难以保证边坡稳定动态平衡

矿山边坡的稳定动态平衡,是金属露天矿山开采安全的重要保障,也是避免边坡滑坡事故发生的重要基础。但是随着当前社会对于金属矿需求的增加,采矿设备、采矿技术都得到了很大的发展,所以露天矿山的开采深度也进一步延伸。而在采矿深度增加的同时,深凹露天矿所出露的边坡高度也大大增加[1]。另外,在矿山开采中,有时需要使用爆破等操作,其产生的振动是有很多增加。以及受到的地应力及地下水作用,边坡稳定动态平衡将会发生改变,进而影响矿山的开采安全。目前,随着采矿技术的发展进步,很多金属露天矿山正在从山坡露天向深凹露天发展,边坡的高度也在不断增加。而在边坡高度增加的同时,也会造成滑坡事故发生率的增加。边坡将更容易遭到破坏,滑体规模也有所扩大,人们在控制边坡稳定性方面难度大大增加。

(二)边坡灾害事故频繁发生

随着经济和可及的快速发展,我国采矿业也取得了很大的进步。而露天开采难度不断增加,在很多金属露天矿山边坡,也正在出现越来越多的灾害事故。目前,对矿山安全造成威胁的灾害类型中,边坡滑坡灾害已经占据了很大的比重。而且,露天边坡发生滑坡事故的频率不但增加,其也正在造成越来越大的危害,在所有矿山事故中,占据第一的位置。因此,露天边坡灾害事故,已经成为了矿山重大事故的主要来源之一[2]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在矿山露天开采不断延伸的情况下,一些露天金属矿山,会逐渐转入地下开采阶段,而地下开采中会增加用水量,地应力增加,地质条件恶劣。因此在开采中,如果对于采场稳定开采隔离层厚度,露天和地下采场爆破控制关系,界定开采范围条件等问题做好处理,都将导致边坡灾害事故的频繁发生,使矿山开采安全受到更大的威胁。

三、金属露天矿山边坡治理的安全技术治理措施

(一)安全应急治理技术

在边坡治理中,安全应急治理技术是非常重要的。在治理边坡的过程中,应当对已发生的边坡事故实际情况详细分析,并对事故现状加以了解。通过钻孔取样、台阶开挖边坡取样、开挖基坑原状土取样等方式进行取样,然后在实验室开展土工试验[3]。统计分析实验结果,分析土的物料组成、滑坡区地层厚度、物理力学性质等,并对滑坡的相关参数、水文地质条件等加以了解。1325米平台上的应激削方处理,需要基于现场边坡实际情况,原始地形条件等,多次计算分析滑坡,从而在后续边坡治理工程中,提供有力的条件。在1325米以下的平台,可利用分层开挖的方法,分层加固不同平台,进而对阶段坡安全加以确保。

(二)防护治理加固技术

对金属露天矿山边坡的不同位置,采取区域性加固治理策略,将渣土清除,使用锚杆钢筋砼挡墙的加固模式[4]。使用15米长度的锚杆,使用0.45米以上厚度的钢筋砼挡墙。在土质边坡上也能欧使用锚杆钢筋砼挡墙的加固形式,使用15米到18米长度的锚杆,两个锚杆之间,保持2米的间距,同时采用0.45米以上厚度的钢筋砼挡墙。在其它没有加固的台阶坡上,使用C20挂网喷砼进行防护,保持15米的厚度,可使用双层钢筋网。岩质边坡上使用锚杆喷射砼加固,使用12米长的锚杆,保持3米的布设间距。

(三)强化边坡参数控制

要对露天矿山边坡采取综合性治理措施,以防止边坡滑坡事故的出现。在综合治理当中,要重视对边坡参数的控制,如最终边坡角度、台阶坡面角度、平台宽度、台阶高度等。其中,边坡宽度根据平台用途加以确定,如运输品台、工作平台、清扫平台,一般都有不同的宽度要求。例如,安全平台需要2米到3米的宽度,工作平台需要30米左右的宽度,运输平台需要7米左右的宽度,清扫平台需要6米左右的宽度。在台阶高度方面,需要根据矿岩力学条件、穿爆工艺要求、采掘工作布置等因素加以考量[5]。而对于台阶坡面角的大小,需要结合矿岩结构面产状、矿岩性质加以确定。

(四)控制开采技术条件

对开采技术条件应当加强控制,对开采台阶高度进行合理控制,并对开采顺序科学制定。应用科学的推进方向,在实际开采当中,开采顺序要严格遵循由下向上的标准,打孔时要向下打孔。作业台阶底部,不可采取掏底开采的方法,防止边坡上有空洞出现。对于露天矿山,需要采用分层开采的方式,使用的开采机械,不能比开采台阶的高度超出15米以上,以保证开采过程中的边坡安全。

(五)边坡检测监控治理

在实际开采当中,对于边坡安全管理制度,需要严格制定,同时根据相关制度,做好边坡管理工作[6]。对于稳定性较差的边坡,要进一步强化监控治理。在边坡管理过程中,对于边坡长度、高度,边坡台阶树木、边坡角、台阶宽度、表土剥离宽度等,都要做好监控治理,将可能影响边坡安全性的因素消除,以确保边坡安全。

四、结论

金属露天矿山在开采作业当中,时常会发生边坡滑坡的事故,对作业安全有着很大的威胁。结合某金属露天矿山边坡治理实际情况,对其安全技术治理措施加以明确,进而为边坡的安全性和稳定性提供更大的保障,确保矿山作业安全。

参考文献:

[1]何祥,杨天鸿,南世卿,等. 虚拟现实技术在露天矿边坡工程中的应用[J]. 金属矿山,2015,44(2):133-138.

[2]张艳博,李海洋,邱宇,等. 水对露天矿山边坡致灾机理及治坡研究[J]. 金属矿山,2016,45(12):144-149.

[3]何金保,明星,宋玉庆. 关于露天采矿边坡控制性爆破施工技术的探讨[J]. 世界有色金属,2017,22(8):177-178.

[4]郭晓旭,常来山,李振涛. 露天矿裂隙岩体边坡离散单元法模拟分析[J]. 有色金属:矿山部分,2019,12(3):30-33.

[5]曹兰柱,李亚雷,王东,等. 软弱基底排土场变形破坏治理措施研究[J]. 中国安全生产科学技术,2015,17(8):83-89.

[6]李响,曹慧楠,贾世真,等. 露天边坡安全防护和治理方案研究[J]. 测绘与空间地理信息,2016,15(5):133-135.

论文作者:李喜明,许洪亮,贾帅

论文发表刊物:《防护工程》2019年18期

论文发表时间:2020/1/10

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