摘要: 在我国的露天金属矿山开采工作中,提前做好预测工作是非常重要的,具体的来说,如果想要监测好在开采之前的数据,我们就必须要深入的了解山坡稳定性的重要因素。笔者结合自身的实践经验,从怎样开采更加的稳定以及露天开采安全措施的角度来进行相关的介绍。
关键词:露天矿山;边坡稳定性;影响因素;防治措施
引言: 虽然目前我国的经济社会在不断的发展,但是在具体的开采过程中,矿山边坡稳定性也存在了很多的问题。露天开采的方式是我们经常用到的开采方式,相较于地下开采的方式来说,露天开采具有矿山生产规模大,劳动效率高,生产成本低,资源回采率高,作业空间不受限制,生产安全,劳动条件较好等优势。但也存在着占用土地多,污染环境,受气候影响大,对矿床赋存条件要求严格等限制因素,尤其是企业追求经济利益的情况下,我们要必须保障矿山开采的安全性,首先就应该提高安全的技术,引入这方面的专业人才,并形成专业的安全技术生产体系,以专业高效的开采技术为基础进行开采,才能更加的具有安全保障。我们在具体的露天矿山开采过程中也容易出现一些滑坡的情况,给矿山企业造成了严重的人生危害和经济损失。所以我们必须要重视这方面的安全生产工作,不断提高安全生产技术,在将来的露天矿山开采过程中能取得更加优良的生产条件,为我国的矿山开采事业发展奠定更好的技术基础。
1.露天开采边坡稳定影响因素分析
1.1岩性及岩体结构因素
边坡岩体自重这种关键性的因素也严重的妨碍了边坡的稳定性。因为岩石它本身具有一定的重量,而且这种重量与露天矿山的开采直接相关。所以必须要在露天矿山的开采过程中注意提高安全开采的相关技术,我们要在具体的生产生活过程中注意到这个方面,不断提高岩石开采和露天开采的安全生产性。因为边坡的移动会直接造成了安全性事故的发生。所以我们务必要提高边坡的稳定程度,使他有更强的抗压能力。因为边坡的直接滑动会集中的体现在坡脚或者是坡顶的区域,所以要注意岩石在这些地方的变化,定期做好数据的监测,而且要把这些数据定期做好分析,所以将岩石的变化情况有明确的统计。岩石很容易出现开采的危险性因素,所以我们要保障边坡的稳定性,使得它的稳定不受到其他因素的干预。具体的来说,岩石的形状也和他能承受到的强度息息相关,要保证这些岩石的强度以及考虑到他们不同的结构因素。
1.2地下水及渗透力因素
这种情况以地下水的地表水影响最明显。特别是在地表水较多的时候,这种时候一般发生在降水集中的时候,地下水表现为内在潜在地质破坏对表面积的抗压和剪应力强度的明显降低,随着降雨的影响就出现了裂纹,而且这些裂纹会随着降水的增多而越来越大。在暴雨的期间,也许这些裂缝会进一步的增大。从而使整个岩石产生了一个作用力,边坡的稳定性进一步下降。当这些岩石中的水分进入到边坡中后会直接影响到岩石的稳定性,这时候就发生了岩石的松动,使得岩石中的相关物质产生了分解。岩石不再具有以前的坚固作用而降低了原有的力度,这种较低的力度并不能承受降雨的自然灾害影响,所以当这些岩石遇到大规模降水的时候,他们的强度就变得非常低。边坡遇到了高强度的降水,这些水的渗透性会进一步增强。而边坡的稳定性则会进一步的变得不稳定,所以进一步产生了边坡滑坡的可能性。
1.3爆破动荷载作用因素
矿山开采时要进行爆破工作,影响爆破工作所带来的震动载荷的决定因素在于矿山开采时边坡所接收到的振动频率以及速度,矿山爆破会对边坡岩体的结构造成一定的影响,当实际应力超过一定限度后,就会引发例如边坡滑坡的危险。我们在开展采矿的时候,由于边坡存在了不稳定的结构,所以我们会有可能在实际的开采工作中有不同的推进方向。如果开展露天的爆破时,也许会对岩石的结构产生不良的影响。由于爆破的力度较大,所以这个区域中也会引发事故。除此之外,在矿山进行爆破的过程中,由于缺乏对于边坡岩石岩性的认识,或者是错误的判断了边坡的岩体结构,从而导致错误的爆破手段,或是在爆破过程中没有遵循严格的爆破实施方案,这些都是爆破动荷载作用对边坡稳定性造成影响的因素。
2.露天开采边坡稳定性分析方法
2.1极限平衡稳定分析法
这一种方法主要是要根据不同的地质情况形成的,它们对地面滑行的具体弧度进行了数学的规模计算,常用的方法有。平衡稳定性分析法。比如当可以确定这个滑动面是一个弧形的形状,认为这个弧形的形状对边坡产生了力的影响。而且,假定力的作用方向假设作用在一个相同的结构中。这样就可以根据平衡的条件进一步分析边坡的受损情况。
2.2强度折减有限元法
强度折减有限元法是依据计算机进行的。与极限平衡法相比有限元法具有四个优点:一是理论体系更加周密严谨,二是应用范围广,三是可以有效找出滑动断裂面,并得出安全系数,四是通过实际的考察,它能够应用在许多的分析上,根据不同的开采条件进行不同情况的分析。极限平衡法的应用。必须要我们认真对待,进行自主的适应调整。根据这些平衡的方程,结合边坡的约束条件。我们可以利用假设未知量的线性代数方程求的感应力。
3.露天开采边坡的灾害防治措施
3.1强化露天开采回填复垦管理,实现绿色开采
3.1.1优化开采方案
我们在具体开展工作之前,必须要做好相关人员的培训工作,特别是一些负责勘察的工作人员,要先对周围的环境做出详细的调查,并且要把这些调查研究的结果汇总全相关的数据,通过报告的形式将矿山的所有情况有一个清晰的判断,那么我们的工作小组要对这些矿山的基本情况做出详尽的参考,考虑到在开采过程中可能会发生的一些问题,提前对矿山的管理人员做好培训,让他们能够对基本情况有全面的了解。
在这些具体的数据支撑下,我们继续开展矿山的开采工作就能够在具体的工作环境中做到有备无患。除此以外,还必须得用一些现代化的信息设备不断提高自己的工作水平。针对露天开采开采的特殊性,对各露天矿区的地质构造、地形地貌、土岩特性以及周边居民的耕地情况等进行详细调研,按照“边开采、边绿化、边复垦、边保护生态”的原则,制定出合理的“开采——复垦”方案。特别是剥离物和排土场的具体规划,涉及剥离表土、岩石的特性及数量、排土场的位置及容量、排土场复垦所需的表土量等内容。
3.2.2扎实推进回填绿化工作
生态修复是生态自然资源环境工程的重要组成部分,是许多管理实践的基础。这包括确定生物、物理或化学/辐射条件的状态和趋势,进行环境影响评估,采取补救措施,管理生态系统和野生动物,评估补救、恢复和长期管理的效果。本文旨在探讨这些的意义,探讨它们之间的关系,并提出整合方法,以推动环境管理的发展。尽管补救、恢复和自然资源保护区等通常是分开进行的,但对于生态受体(包括人类)风险可能很高、对正常生态系统的潜在损害巨大的受污染土地,将它们整合起来是很重要的。我国在短时间内,经济快速增长,为国家的发展奠定了基础,但随之出现自然环境退化的附带问题。这包括了生态系统的破坏和森林面积的减少。我们应该在开矿之后这边严格的绿化方案,明确专人的绿化设计。特别是对于露天的开采工作,必须要在开采工作结束之后,严格按照设计方案做好回填工作。
3.2强化安全管理,构建安全高效矿区
3.2.1强化安全基础管理
在过去的20年里,人们就安全管理系统应履行的必要职能以及它们如何在一个连贯的整体中相互联系达成了广泛的共识。一方面把安全生产工作发展重心主要放在加强基层企业班组安全建设,把基层班组安全建设工作纳入安全生产管理工作总体规划。另一方面,从加快建立安全标准、体系、达标、考核等各个环节体系入手,把安全生产质量管理标准化与企业质量安全健康发展管理体系紧密结合推动起来,拓宽安全质量标准覆盖范围,推动露天开采企业实现安全、质量、环保的全面协调均衡发展。例如在相关人员进行地质勘察工作的时候,要重视增强勘察工作的力度。由专业的勘察人员,通过相关的仪器设备来对矿山周围的地质条件进行细致的勘察,将最终的结果,详细的编制到相应的报告中,在报告中需要对矿山的地质结构,岩石性质和资源分布以及水分流向等情况进行较为详细的说明,以此来确定,开采的方式,台阶边坡角,台阶参数等,使得相关的,工作人员对于矿山的整体情况有较为深刻的了解,从而采取相应的边坡稳定性影响因素防治措施,促进矿山边坡稳定性的提升。
3.2.2加大培训教育力度
把提高员工和管理者的业务技术素质作为安全基础工作来抓,努力创新思路,转变培训方式,推行班前培训、现场提问、学习考试等一系列安全教育办法,提高培训效果,提高安全知识技能,提升员工自主安全意识,确保实现安全生产。
3.2.3深化科技兴安战略
提高露采安全保障能力坚持以“预防安全生产事故,改善生产条件”为目标,加大新技术、新工艺、新设备的推广力度。加大对露采关键技术的攻克,提供技术保障措施,提高露天开采的安全生产能力。
3.3.3有效监测地下水渗透
有效监测地下水渗透的手段主要表现为利用岩体内潜在滑动面上水压力的作用,通过降压疏干的措施把边坡地段内的水压力降到允许范围内,从而降低地下水渗透度,增加边坡稳定性。在进行地下水疏干时应注意疏干装置的有效泄水面、疏干的时间长短和疏干给水量的控制,以确定合适的疏干方式。
3.3.4充分加固边坡
常用的加固边坡方法有以下几点,第一就是注浆加固法,主要通过对边坡岩体的黏结强度入手,通过进行岩体注浆,从而加大岩体黏结强度,以提高边坡的稳定性。第二是外加支挡结构加固法,主要以增加边坡滑动面摩擦力为主,主要采用挡墙、锚杆、抗滑桩和综合支挡结构为主的外加支挡结构进行增加边坡滑动面摩擦力,从而增加边坡稳定性,减少露天开采边坡灾害。边做好露天开采边坡稳定性的安全防治工作,对采矿企业的发展具有深远巨大的影响。
四、结束语
露天开采的方式是我们经常用到的方法,露天开采具有矿山生产规模大,劳动效率高,生产成本低等多种优势,然而在矿山开采时边坡也会出现一些问题,给开采带来一定的风险。因此研究金属非金属露天矿山边坡稳定性影响因素及防治措施,这对于以后的安全工作有很大的指导意义。
参考文献:
[1]贠卓,张海磊,魏滢滢,高忠.索尔库都克铜矿渗水边坡稳定性初步分析[J].甘肃冶金,2020,42(03):1-3.
[2]漆佳裕,杨朝云,涂欣强,刘亚玮,周鹭,陈斌.银山矿露天边坡稳定性分析[J].铜业工程,2020(01):40-42+55.
[3]孙光林,蒲娟,胡江春,边亚东,陶志刚.开挖对露天矿山软弱夹层边坡稳定性的影响分析——以南芬铁矿为例[J].科学技术与工程,2019,19(33):126-131.
[4]邵尼华,潘懿,阮琰文.高寒地区露天边坡稳定性分析及边坡治理技术研究[J].矿业研究与开发,2019,39(11):1-5.
[5]张涛江,常来山,李绍臣.贺斯格乌拉露天煤矿排土场稳定性分析与治理[J].现代矿业,2019,35(07):231-233+243.
[6].长沙矿山院完成的缅甸莱比塘铜矿露天采场高陡边坡稳定性研究项目顺利通过评审[J].有色设备,2019(03):90.