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      露天矿地质灾害防治的探讨与研究

      发布日期:2021-06-24 作者: 点击:

      露天矿的边坡问题,是围绕露天矿生产和安全的Z大难题,也是Z复杂的研究课题之一。边坡因受地质构造、岩性、水、井工采动、露天开采、内部排土、爆破震动和设备动载荷、不正确采掘活动遗留问题等因素的综合影响,而产生的滑坡、崩落、变形失稳、泥石流、塌陷等地质灾害时有发生,并且规模不等,形式多样。针对产生地质灾害的原因和形式,结合露天矿在滑坡防治方面取得的研究成果,从工程措施、技术措施和监控措施3方面进行地质灾害综合防治的论述。

      一、工程措施

      1.水的综合治理

      (1)截导地表水。修筑地面沿帮固定水沟,尽Z大可能将地面水在顶部实施拦截。截水沟根据地质地形条件的不同分区设立,有条件的尽可能将水排到矿场之外,不具备外排条件的放入矿坑浅部的排水系统,做到浅水浅排。采场内,在不同地段,不同水平修筑水沟、蓄水消能池、捣泵站等,使水流有序,排放合理,消除和减少其对边坡的不良影响。地面截水沟是防止地面水对边坡造成破坏的Z重要屏障。

      (2)疏排、截堵地下水。①水平放水孔工程是在采场平盘上分水平向岩体打水平放水孔,降低边坡内部水压,改善边坡稳定状况。②垂直放水孔工程是有目的地施工垂直放水孔,将水放入巷道或旧采区,降低边坡水压,提高边坡稳定性。⑧排水平硐与放水孔联合疏干,是在岩体内施工疏水平硐,然后在平硐内打水平放水孔,实现疏干降压的目的。④疏干井,是在有充分补给水源的地段施工疏干井,用潜水泵将水抽出,降低水头,减少对边坡体的渗流。⑤帷幕截流:在局部地下水丰富,范围不太大的地段,实施注浆帷幕,对地下水进行截流。

      2.支挡和灌浆工程

      (1)抗滑挡墙工程。对于滑坡规模较小,有滑坡征兆的地段,在下部修筑刚性抗滑挡墙,对滑体进行支挡加固。

      (2)抗滑桩支挡工程。对于规模较大的滑坡和变形体,在滑移段实施钢轨抗滑桩或工字钢混凝土抗滑桩,增加滑移段的抗滑移变形能力。

      (3)锚杆加固工程。对岩性软硬相间、岩层陡倾倒转而产生倾倒滑移的区段,采用锚杆加固,增加岩层迭层总厚度,从而达到增加复合抗弯刚度能力,减少倾倒滑移变形。

      (4)双液灌浆工程。利用气压、液压或电化学原理,把某些(例如:水玻璃、氯化镁、水)能起化学反应而固化的浆液,注入到滑移变形的岩体的裂缝和孔隙中,来增加岩体的力学强度,从而提高岩体的抗滑移变形能力。

      (5)上部减重工程。通过在上部减重,改变滑体外形,减少下滑力,使滑体重心向下部转移,来改善边坡稳定状况。

      (6)回填压脚工程。将排弃物料排到滑体下部,给下部加载,依靠排弃物自重来抵抗滑移变形,常与上部减重工程联合使用。

      二、技术措施

      1.控制合理的边坡角。对岩质边坡根据岩性、构造、岩石力学强度参数等确定合理稳定的工作帮坡角和Z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18°一20°

      2.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。

      3.留置安全煤壁。在非工作帮回采过程中,留置一定厚度的安全煤壁至关重要。为减少煤炭损失,煤壁可在Z后回采。

      4.统筹安排采区。在稳定状况较差的区段,采取控制开采强度的办法,使岩体回弹变形缓慢释放。

      5.减震爆破。采用控制爆破技术(诸如:预裂爆破、分段装药和空气柱爆破等),减少爆破震动对岩体的破坏,保证到界边坡岩体的完整性。

      6.降低动载荷。因物体动载荷是静载荷的9-11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.旧采迹控制和探测。井工开采后形成了大量旧采迹,是生产过程中的重大安全隐患。为了避免冒落、塌陷等灾害,采用4种方法进行预防:①认真仔细查找旧资料,掌握旧采迹的分布范围和规模,然后在地面布点进行控制。②通过现场敲击、震打,然后根据声音判断其位置和规模。③用采掘设备搜索采掘,采用触探的办法,躲避冒落和塌陷。④采用地质雷达或地震仪,准确探测下部旧采迹的规模和赋存形态。

      三、监控措施

      1.围岩监测

      (1)地面岩移监测。在矿坑周边地面建立地面岩移观测点,实施定期观测,及时掌握边坡动态。

      (2)采场内平盘岩移监测。在矿坑主要工作平盘上布置观测点,与地面观测点一起构成网状分布,定期进行观测,随时掌握岩移情况。

      (3)重点部位临时岩移监测。对重点部位设置临时观测点,按周期进行观测,监视局部变形,及时做出变形或滑坡预报。

      2.地下岩移监测

      为了掌握深部岩体的变形动态,建立地下岩体位移变形监测桩。用钻机成孔后,在孔内安装有刻槽滑道的聚乙烯管或方型钢钢管,用移动式测斜仪进行定期监测,从而实现对深部岩体变形动态的观测,并及时做出变形预测。

      3.人工监控

      配合地面岩移监测,安排专业人员分区域进行巡视,查看地表裂隙或建筑物的变形状况,以便随时发现变形异常情况,并及时采取对策。


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