王焰伟
云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663700
摘要:从近些年的发展现状来看,露天矿山边坡还存在着诸多问题,比如稳定性较低,经常出现滑坡现象等,这些问题的出现均为有关企业带来了巨大的损失,产生一定的人员伤亡现象。当前,在露天矿山设计参数不断优化和改善的背景下,陡帮开采理念得到了较多企业的广泛重视。基于科学技术的有效改进和完善,对于露天边坡稳定性问题的解决也提出了诸多解决策略。
关键词:露天;金属矿山;边坡稳定性;影响;分析
1导言
露天金属矿山边坡稳定性监测及灾害预警是矿山安全管理的一项重要工作,要想准确分析露天金属矿山边坡监测数据并作出预警,就势必要了解、研究影响矿山边坡稳定性的因素及防治措施。
2露天矿山边坡稳性影响因素分析
2.1岩体构造对边坡稳定性的影响
岩体自身结构及其变化情况,对于金属矿山边坡稳定性的影响是非常巨大的,大量的实践经验和施工报告分析我们可以看出,岩体构造因素影响是造成滑坡等不安全现象的主要原因。一般施工单位在进行边坡设计与建造时,通常都会对施工现场周围的岩体情况进行深入的实地考察与研究,并通过较为全面的样品采集和科学的岩层分析,判断该区域是否适合进行露天技术矿山边坡工程的施工。而工作人员的判断依据也主要是根据岩体结构面的表面性能是否足以抵抗自然因素和施工因素的影响,目前常见的不良岩体结构主要是弱面结构。这种弱面表面结构很容易受到周围恶劣自然环境的影响而产生分化或者表面开裂的现象,而一旦岩体表面裂纹积聚过多,那么对于边坡的质量和稳定性便会造成极大的损害。
2.2岩性土层影响边坡稳定性
金属矿山边坡稳定性不仅仅与岩体结构有着密切的关系,同时还会受到岩性土层及其内部的结构与性能的影响,例如硅质和铁质的岩性土层对于边坡稳定性的影响也存在着很大差异。而从根本上来看,岩性土层不同性能的差异产生原因主要在于不同类型的矿物质,在地下通常会不同的连接形式组合到一起构成主要的岩体结构。这些物质一部分采取了结晶连接的形式,而另一部分则是以胶连接的形式存在于金属矿上周围,常见的结晶结构包括变质岩等都可以用作良好的矿山边坡搭建基础,但是大部分的胶结结构都会对岩体结构以及边坡稳定性造成不良的影响,严重时甚至会引起滑移和滑坡等危险现象。
2.3后天自然因素影响边坡稳定性
在金属矿山边坡工程中,影响其稳定性的后天自然因素主要包含地下水侵蚀、风化、温度变化以及来自自然环境的压力因素。其中风化对于岩体表面结构会产生一定程度的破坏,在自然风的影响下岩体表面层会在扩张力的作用下产生裂纹,一旦裂纹数量超过了限制便会极大的降低岩体结构稳定性。而温度的急剧变化则会使岩底内部和外部受力不均,在膨胀和收缩的作用下便会导致岩体开裂。而地下水侵蚀对于岩体结构和矿山边坡的稳定性影响是最为严重的,水体在破碎的岩石结构及裂纹中流动,时间久了便会造成裂纹的扩张和岩石颗粒的流失。这种侵蚀变化虽然缓慢,但是对于边坡结构稳定性的长久影响确是值得研究人员重点关注的。
2.4人为因素破坏了边坡稳定性
人为活动对于露天金属矿山边坡稳定性造成的影响也是非常显著的,而大部分影响因素都来自于矿山开采过程中的爆破和机械设备运行。一方面随着爆破的产生会使地下岩体结构之间形成横向滑移力,在滑移力的作用边坡的稳定性及安全性将会极大的降低,极易产生滑坡的危险事故。而另一方面,爆破和机械运行产生的震动会破坏岩体内部的结构稳定和表面层稳定,岩体结构面会在震动的作用下产生一定的延展,同时大量的裂纹和空隙出现在岩体内部中,使岩体结构的安全性与可靠性达不到矿山边坡施工的标准。
3提高露天金属矿山边坡稳定性的有效措施
3.1地质勘查工作力度的增强
在进行露天矿山的资源开采工作之前,需要交由专业的地质勘查工作人员借助于相关仪器,对矿山附近的地质条件进行全面细致的地质勘查工作,并将最终得到的结果编制成相应的报告,对于矿山附近的地质条件的总体情况、地质较为薄弱之处以及资源的分布方向和水分流量的实际变化等方面在报告中予以详细的描述,使得矿山的管理人员对于整体地质条件形成一个全面立体式的了解。并在这些实际数据的支持下对矿产资源开采的具体顺序以及开采方向做出合理的规划。除此之外,还需要借助于现代技术的帮助,完善自身的边坡监测系统,通过使用诸如微震监测、GPS、三维激光扫描仪、边坡雷达等监测技术,掌握边坡稳定性的变化规律,并通过对监测数据的深入研究介意采取对应的防治措施,提升边坡的稳定性。
3.2矿山附近排水系统的对应完善
通过对地表以及地下水资源具体流量的实际变化,针对地表水资源对岩石的冲刷以及侵蚀,可以通过建设相应的引水以及排水渠将这部分因为雨季或者是冰雪融化的水分引入到平原地区的地下或者是河流之中,将地表水资源对边坡中岩石的冲刷以及侵蚀作用降至最低。除此之外,对于地表和地下水分的渗入而造成的岩石原有裂缝扩大的问题,可以建设相应的防渗工程,这种防渗工程在防止岩石自身的风化方面也起着一定的作用。无论是排水工程或者是防渗工程,在正式施工之前,都需要对地下水或地表水的流量以及渗透量的实际数据全面的掌握,对于工程各个方面按照矿山地形特征制定出合理、科学、经济的工程实施方案。
3.3采矿行为以及方式的规范化
在地质勘查工作得到的相应数据的支持下,首先对整体的开采顺序以及具体开采方向及其延伸做出符合地质条件特点的规划。此外,对于爆破的方式的选择也需要进行综合考虑之后予以确定,在进行爆破的工作的时候,除了方法得当之外,最好也将爆破工作划分成不同的层次,将炸药的用量始终控制在一个合理安全的范围之内。此外,对于因为施工设施以及开采废料堆积而产生的附加荷载,开采方需要做到对开采设施进行统一的停放管理,避免随处停车的现象,同时对于生活以及开采废料进行定期的清理,将附加荷载始终控制在一个合理的范围之内,将这方面对边坡稳定性的影响降至最低。并且在开采过程中严禁掏采现象的出现,避免因为空洞过多而造成边坡滑坡、坍塌等问题。
3.4选取合适的边坡失稳防止措施
除了预防措施之外,对于一些已经存在失稳问题的边坡,需要对其进行相应清理以及修整工作,也就是将边坡上的一些堆积物进行清理,对于已经出现崩塌现象的边坡进行相应的修整,对这些边坡做出相应的平整以及刷帮工作,将这些已经有所崩塌的边坡的形状进行更改,从而提升其稳定性。此外,对于一些自身岩石构造、节理以及裂隙上有所缺陷的容易发生边坡滑坡或者是崩坍现象的一些地质构造附近的边坡,需要采取诸如抗滑挡墙、抗滑桩、边坡注浆等人工干预加固边坡的方式,做到将边坡的稳定性进一步提升。同时也需要对其开展定期的巡查以及维护工作,确保这些加固工程的持久性。
4结束语
总之,露天金属矿山边坡稳定性问题仍然值得相关建设企业重点关注,并且根据其不同影响因素应采取针对性的有效措施进行消除。施工单位应强化岩体结构检测以及边坡工程管理效果,为现场施工人员安全及企业经济效益提供可靠保障。
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