高强度露天矿山工作台阶坍塌影响因素及预防措施研究

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年5期   作者:柏范艳
[导读] 文章主要是以云南华联锌铟股份有限公司露天矿山为

        柏范艳
        云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663700
         摘要:文章主要是以云南华联锌铟股份有限公司露天矿山为例,然后分析了导致工作台阶坍塌的因素,提出来了可行性的解决方案,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        关键字:高强度开采;露天矿山;工作台阶坍塌;影响因素
        1、前言
        当前我国露天矿开采技术的快速发展,同时也使得露天矿开采强度在不断增高,台阶推进的速度也随之而加快,这在一定程度上导致工作台阶坍塌的因素增多,台阶坍塌是当前影响到矿山安全生产的主要问题,文章对如何有效解决此问题展开了研究和探讨。
        2、工程概况
        云南华联锌铟股份有限公司铜街—曼家寨采场位于都龙镇东部,处于东经104度,北纬22度区域。采场距离都龙镇直线距离为7.8公里,矿区主要以采剥锌、锡、铜原矿石为主,采区面积8.4平方公里。采场最低标高为910米,最高标高为1420米,主要采剥工艺为自上而下的陡帮组合台阶条带式采剥工艺,采用公路汽车开拓运输及胶带运输,目前,公司正快速推进360万吨/年采矿扩建工程、300万吨/年废石资源回车间建设及南加排土场相关辅助设施建设,加快实施产业结构调整与产业链延伸实施步伐,努力开创华联锌铟跨越发展新局面,为地方经济社会的繁荣与稳定作出积极贡献。
        3、坍塌的主要因素
        3.1、内部因素
        岩石性质,包括孔隙度,吸水,软化,岩石变形和岩石强度,是露天矿山工程的基本性质。孔隙越大,吸水率越大,岩石颗粒越大,组合越强,软化效果越强,岩石弹性模量越低。岩石属性对工作台,软硬交替的稳定性有很大影响,并且具有软化,泥泞或变形,工作步骤崩溃的最可能原因。岩体的变形和失效主要由岩体结构控制。矿物颗粒与机械性能之间的关系与不同的岩石质量结构不同。岩体结构由两个基本元素组成:结构体和结构平面。结构平面是指在岩体群体地质发育史上形成的地质界面,如平面,裂缝,层,区域和其他地质界面,具有一定方向,尺度和形状特性,以及具有一定开口或充满某些开口的骨折材料。岩体被切割成连续和不连续的结构。露天坑工作台的崩溃大多是剪切失败。通过岩石质量结构的结构平面存在,岩体剪切强度和整体强度降低。岩体剪切强度越低,崩塌越容易发生。岩体结构中的结构面也增加了岩体的变形性能,增强了岩体的流变力学性质等时间效应,加深了岩体的不均匀性、各向异性和不连续性属性。属性不稳定的岩体会导致剪切滑动、拉伸断裂和沿结构表面或结构表面的组合边界或结构表面的不匹配变形。地质结构因素包括折叠,区域射精运动等,这也是影响折叠和骨折开发区域稳定性的主要因素。通常,岩石地层是大甚至陡峭,故障和张力,其构成岩石质量切割表面和滑动表面,以及形成山体滑坡和坍塌的条件,直接控制塌陷工作的形成和规模长椅。
        3.2、外部因素
        地表水和地下水的作用是直接影响到露天崩塌的最重要的外部因素。大多数崩塌和关闭矿山工程发生在地下水活动带或降雨、雨水或地下水渗入岩体,增加岩石强度质量、体积并导致工作台阶滑动,地下水产生一定的静水压力和坍塌压力作用下的工作台阶,地下水软化或溶解了岩体的质量,降低了工作台阶的强度和承载力,形成层状,降低了岩体的稳定性,稳定性的有效性和台阶、地下水的润滑结构,因此,强度结构平面降低,工作站折叠。

露天矿山施工干扰主要包括爆破损坏,爆破振动,挖掘干扰,爆破,爆破是采矿开采的主要手段,爆破损伤和爆破振动是影响工作站稳定性的主要因素,直接作用于拆除过程中的稳定性。能量,工作台阶斜坡和后岩体产生破碎,拉动,破坏性损坏,产生新的结构表面或扩大天然结构表面,导致不稳定的坍塌,频繁的爆破振动惯量和惯性爆破振动水压也会导致经验灾难性崩溃。开挖前,厂房处于三维压应力环境,处于稳定平衡状态州。之后开挖时,工作台原有的自然应力状态被破坏,工作台边坡不再受压力约束。钻孔工作台上的操作、采掘运输等,增加了工作台上的负荷,也对工作台阶造成一定的干扰,使工作台阶坍塌。在露天矿工程中,暴露于自然环境,风化初级结构平面或结构平面,可以产生新的二级结构平面,使岩石强度降低。技术条件如楼梯高度,楼梯面,向前方向,爆破技术和单一爆炸性也是影响工作稳定性的主要因素。一般来说,楼梯高度越小,楼梯越稳定;岩石块之间的角度越大,故障方向之间的水平度越高,楼梯越稳定;单爆裂越小,爆破越小,阶梯会更为稳定。
        4、工作台阶坍塌的预防措施
        4.1、组织管理措施
        我们必须坚持安全的安全政策第一,预防第一的原则,建立和完善安全管理体系,制定崩溃防治工作,爆破操作安全管理,钻井和爆破施工安全管理,签署了工作设计安全责任,并制定安全管理系统,以防止和控制暴雨坡度。就特殊程序而言,应进行日常检验,每周检查和紧急训练。高强度露天矿井的工作台正在迅速推进,施工干扰频繁。挖掘后,工作号的原始应力状态被销毁。在形成新的压力平衡之前,工作号不断向前移动,这使得工作表总是处于压力不平衡状态,导致工作台的不稳定性和崩溃。控制工作台的推进速度是一种有效的方法,可以防止工作表倒塌。在施工过程中,应制定更多工作面,使每个工作面的平均推进速度在7天内形成操作周期(穿孔,爆破,挖掘和运输)。台阶的警示牌应放置在极不稳定的台阶区域,防止施工设备进入台阶上部上部的上部,同时防止因折叠而造成人员伤亡和损害台阶,交叉操作是禁止。什么时候钻装前孔所有作业前孔与临空面之间的爆破面积不小于2m,钻头前必须清除边坡存在。之后拆卸时,必须拉好警示绳和安全标志。钻孔时,操作员应远离钻头,身体应垂直于自由表面,特别是在钻头时,严格禁止平行于自由表面钻孔;合理地安排在每个爆破区域的钻孔,挖掘和装载操作,尽量避免日间关闭和夜间加班,避免多个钻井钻头冲击相同的爆破区域,严禁急于踩踏前孔同样钻孔时间。
        4.2、技术措施
        为可以减少地面水和地下水对工作站稳定的影响,铜街-曼家寨采场采用自上而下的陡帮组合台阶条带式采剥工艺,这不仅提高了强度,而且还实现了压力缓解和排水的目的,而且解决了高强度挖掘的不稳定问题和工作风暴快速进展。分区挖掘是将一个大型矿区分成几个中小型采矿区,每个小型矿区同时确保两个或多个工作步骤,以满足最小挖掘面积平台宽度,尽可能达到速度使用较低的工作步骤来减少斜槽排水,减少坡曲线和地下水位的垂直除尘速度。
        5、结束语
        由上可知,采取预防措施后,能够有效提升到施工人员的施工效率,降低企业的投入成本,有效保障到作业人员的人身安全,有着良好的经济效益以及社会效益。
        参考文献
        [1]丁银贵. 高强度露天矿山工作台阶坍塌影响因素及预防措施研究[J]. 中国矿业, 2020, 029(001):101-106.
        [2]戴华阳、罗景程、郭俊廷、阎跃观、张旺、朱元昊. 上湾矿高强度开采地表裂缝发育规律实测研究[J]. 煤炭科学技术, 2020, v.48;No.551(10):129-134.
        [3]庞湃. 安家岭露天矿采空区上覆岩石台阶爆破参数优化研究[D]. 辽宁工程技术大学, 2020.
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