近日，一家露天采石廠發(fā)生山體滑坡事件造成1人死亡，損失慘重。在此，想給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，希望這類悲劇不再上演。
 

 

 

一、露天礦邊坡構(gòu)成因素

 

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，在露天礦場的周邊形成階梯狀的臺階，多個臺階組成的斜坡就是露天礦邊幫即露天礦邊坡。

 

 露天礦邊坡由臺階、臺階上部平盤、臺階下部平盤、臺階坡面、臺階坡面角、臺階高度、臺階坡頂線、臺階坡底線等構(gòu)成。

 

臺階根據(jù)其用途可分為工作平臺、安全平臺、清掃平臺、運(yùn)輸平臺等。最終邊坡是指開采到最終界面的臺階所組成的邊坡。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礦山防災(zāi)的重點(diǎn)之一。

 

二、滑坡的類型

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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。

 

三、滑坡的原因

 

邊坡滑坡受多種因素影響，主要分為以下6個方面。 

 

（1）確定邊坡角不合理：邊坡角設(shè)計過緩，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。

 

（2）地質(zhì)因素對邊坡的影響：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，滑坡體的滑動面和邊緣輪廓都是受巖體的結(jié)構(gòu)面控制的。

 

（3）巖體中的地下水：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)流動時，這些坡碎巖將受到水的動壓力作用，從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。

 

（4）爆破作用：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。

 

（5）邊坡的幾何形狀：露天采礦中，當(dāng)坡面角不變時，邊坡愈高愈不穩(wěn)定。當(dāng)邊坡高度不變時，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，這是因為凡突向采場的邊坡易受拉而破壞，不利于邊坡的穩(wěn)定。

 

（6）影響邊坡的其它因素：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，地震活動的影響，都會降低邊坡的穩(wěn)定性。

 

四、滑坡的預(yù)防與治理

 

1、合理確定工作階段坡面角

 

露天開采時，先剝離后開采，嚴(yán)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(jìn)行鑿巖、爆破、裝運(yùn)和地質(zhì)測量等作業(yè)，并隨著回采的推進(jìn)而不斷移動。

 

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(fā)生事故。為此，在露天礦設(shè)計和生產(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)置在工作平臺穩(wěn)定坡面的范疇內(nèi)。

 

2、邊坡維護(hù)

 

露天礦邊坡，必須對其進(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)隊伍，加強(qiáng)檢查維修，必要時進(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，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)，減少每次延時爆破的炮孔數(shù)，以防止因為露天爆破作業(yè)而破壞邊坡的穩(wěn)定性。

  

3、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(guān)生命、財產(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(zhì)改良：注漿、微型樁。

 

4、滑坡的監(jiān)測

 

對巖石的位移進(jìn)行監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)滑坡預(yù)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(tài)。

 

5、滑坡防治

 

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。