如何防范露天煤矿边坡滑坡

小编语:对露天煤矿来说,把煤层上覆岩土层的逐层开采称为剥离作业;完成岩土剥离作业后,即开始对煤层开采。剥离后的岩土要分层堆放,这样就形成露天矿场周边众多的排土场,规范的排土场具有多层阶梯状台阶,多个台阶组成的斜坡就是露天矿排土场的边帮,即露天矿边坡。随着矿山开采深度的逐渐增加,露天矿山边坡的高度、面积、维护时间都要相应大幅度增加,不然边坡滑落或坍塌灾害的风险将日益增加。

文、图/国能准能集团哈尔乌素露天煤矿 苏二换

边坡滑坡的类型一般有平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡、复合滑坡5种,其中平面滑坡是发生事故最多的一种滑坡类型。

边坡滑坡活动是在多种应力作用下,岩体从变形最终演变为崩落的现象,整个过程可分为以下3个阶段。

露天矿景象

岩土体在长期的地质应力作用下,产生节理、裂隙或断裂,完整性受到破坏,甚至破裂分割成支离破碎的块体,为滑坡活动奠定了基础。此阶段历时长短随岩石性质与结构、构造活动程度、边坡形状、外应力强度等而不同。

即滑坡体脱离母岩,沿最大重力梯度方向急剧而猛烈地崩落。

在平衡恢复阶段,同时可以是下一次可能滑坡的准备阶段,如此周期性变化。

边坡滑坡受多种因素影响,主要分为以下6个方面。

设计的边坡角越小,边坡的稳定性越高,但边坡角过于舒缓会增加排土场堆存成本和边坡维护费用。而边坡角越大,则边坡稳定性越差,但排土场的堆存成本会降低;然而边坡角大到一定程度将带来安全生产的风险,并对正在矿坑作业的人员及其设备形成威胁。

岩体是由多种岩石所组成,岩体中存在着各种结构面(指在构造应力作用下岩体中所产生的各种构造遗迹,包括断层、节理、层理和破碎带等),结构面在岩体中分布的多寡将影响边坡岩体的稳定性。大量滑坡实例表明,滑坡体的滑动面和边缘轮廓都是受岩体的结构面控制的。

地下水能改变岩石的物理力学性质,在岩体的裂隙中产生静压力和浮力作用,地下水在破碎岩体裂隙内流动时,这些破碎岩体将受到水的动压力作用,从而使边坡的稳定性降低。

露天采矿中,当坡面角不变时,边坡愈高愈不稳定。当边坡高度不变时,边坡角愈大愈不稳定。从水平断面看,边坡愈多愈不稳定,这是因为凡凸向采场(凹向采场的边坡表面,水平压应力较集中,可增加阻止岩体下滑的摩擦力,因而有利于边坡稳定;凸向采场是相对凹向采场的称谓)的边坡易受拉应力的作用而遭到破坏,不利于边坡的稳定。

边坡的稳定性和日常安全管理密切相关。如果发生超挖坡脚、在边坡上部堆置废石和设备,或建筑临时房屋等,受风化作用的影响和露天开采爆破产生的“地震”活动的影响,都会降低边坡的稳定性。

要保证边坡稳定不坍塌,滑坡的预防与治理就显得尤为重要。首先要合理确定工作阶段坡面角,露天开采时,首先要坚持先剥离后开采,严禁掏底部、放上部造成滑坡的野蛮冒险采矿;其次要对露天矿边坡进行经常性的检查和维护,用以保证边坡稳定,防止灾害发生;第三要运用雷达等先进监测手段对岩石的位移进行实时监测和预警,以便发现滑坡预兆,提前做出应对。

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0.中国金属矿山露天采矿技术(含爆破技术)进展及发展趋势【开采工艺连续化,运输方式多样化、高效化】陡帮开采方面,我国陡帮开采的工作帮坡角在40°左右,而露天采矿技术较先进的美国、加拿大、俄罗斯工作边坡角已达45°左右。和国外一样,我国大部分矿山的间断—连续开采工艺实现了采场内可移动式矿岩破碎—胶带运输;陡坡铁路可使铁路运输延深至露天矿更深的阶段,运输能力提高jvzquC41o0ypj~3eqo5tc8<624<77@7a34759?69;
1.露天开采最终边坡角最终边坡角是露天 采矿场构成要素之一。指露天矿非工作帮最上一个台 阶坡顶与最下一个台阶坡底线所作的假想斜面与水平 面的夹角,也称最终帮坡角或最终边帮角。 露天开采最终边坡角概况: 露天开采最终边坡角是按露天 矿边坡结构要素布置后形成的实际角度。露天矿设计初期,通常从边坡稳定性角度选取最终边坡角。采用jvzquC41yy}/ekn5824og}4j{lj0496825851<93;24ivvq
2.露天矿山安全知识汇总十篇4.9 当岩层内倾于采场,且设计边坡角大于岩层倾角;当有多组节理、裂隙空间组合结构面内倾采场;当有较大软弱结构面切割边坡、构成不稳定的潜在滑坡体的边坡;应事先采取有效的安全措施进行处理。 4.10 露天采场各作业水平上、下台阶之间的超前距离应满足设计规定。不应从下部不分台阶掏采。采剥工作面不应形成伞檐、jvzquC41yy}/z~jujw4dqv3ep1nbq€jp16=73<3jvor
3.非煤矿山露天开采基本知识采矿场 露天开采形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为露天采矿场,构成要素包括: ○露天采矿场的边帮 ○露天采矿场的工作帮 ○最终境界线 ○露天采矿场的最终深度 ○安全平台、运输平台和清扫平台 第二讲 露天开采境界 露天开采境界确定的主要内容有:确定合理的开采深度,确定露天矿场底部平面周界,确定露天边坡角。 jvzquC41fqi/okfnkd4dqv4o1xofy8k;g4i96;9246lefjjg;77b:?7758j2793jvor
4.各省份2023年自然资源部重要矿政管理规范性文件落实情况观察(上重点核查范围是否符合国土空间规划、矿产资源总体规划,是否符合生态保护红线、耕地保护红线、永久基本农田、自然保护地等管控要求,是否符合采矿权设置条件等内容。露天矿山还应统筹考虑是否以山脊划界、边界台阶高度、边坡角控制要求等因素,新设露天矿山要严格避免矿区范围占压耕地。自然资源主管部门应就范围涉及的上述内容逐项jvzquC41yy}/fƒ{kuv/exr1kpjfz7ujrAs>yju(c?yiq€+ecvoe??<(kfC:8:9
5.露天煤矿生产如何保障边坡安全结合近年来这些露天煤矿事故案例,一位露天采矿领域专家向中青报·中青网记者介绍,当岩体、土体受到扰动时,露天煤矿的边坡稳定性就会受到影响,从而可能会引发滑坡、坍塌。“如果露天煤矿里有断层,也容易滑坡。”在露天煤矿开采前,矿山开采有一套严格的办理流程,包括地质勘察、可行性研究、安全预评价、设计及审查、基础jvzquC41yy}/|‚s{0qxh0ls1pg}tkwkq17;19<>80jznn
6.金属非金属露天矿山建设项目初步设计安全专篇编写提纲地下开采改为露天开采时,主要说明对地下巷道和采空区的处理方法、塌陷区范围内的矿山工程及采取的安全对策措施,分析其安全可靠性。 露天与地下同时开采时,主要说明露天边坡角、露天与地下各采区的位置关系、开采顺序、爆破作业及避免其相互影响采取的安全对策措施,分析其安全可靠性。 【说明】 将地下开采改为露天开采时jvzquC41yy}/5?5fqey/pny1fqi04?6642<97@3jvor
7.冶金矿山安全规程(露天部分)法规库第六十八条 在地下开采的岩石移动范围(包括10~20米保护带)内,不宜同时进行露天开采。 第六十九条 露天与地下同时开采时,必须遵循下列原则: 一、受地下开采影响地段的露天边坡角,应根据影响程度适当降低; 二、地下开采必须保护露天采场边坡稳定。应在设计中规定露天与地下各采区间的回采顺序; jvzq<84yyy42393eqo5gcpzk1ngxa@85754ivvq