摘要:基于蒙庫(kù)鐵礦露天礦工程概況,分析影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素,并提出針對(duì)性的防治措施,為采場(chǎng)的后續(xù)作業(yè)提供了安全保障。
關(guān)鍵詞:露天礦;邊坡;影響因素;防治措施
中圖分類號(hào):TD804? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B? ? ? ? ?文章編號(hào):
1 工程概況
蒙庫(kù)鐵礦位于新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣,礦區(qū)距離富蘊(yùn)縣城96km,交通便利。本區(qū)為內(nèi)陸性氣候,夏季干燥炎熱,冬季寒冷漫長(zhǎng),春秋兩季短暫而多風(fēng),晝夜溫差15℃~20℃,氣溫變化大,年平均氣溫1~9℃。最高氣溫38.7℃,最低氣溫-49.8℃,年降水量158.3mm(主要為冬季降雪),蒸發(fā)量1743mm。蒙庫(kù)礦山自開始開采以來,已形成多個(gè)臺(tái)階。邊坡最高標(biāo)高1178m,最低974m,邊坡高度已經(jīng)達(dá)到204m,階段邊坡角為65°-68°。同時(shí),該邊坡為一巖質(zhì)邊坡,邊坡工程安全等級(jí)為二級(jí)。
2 影響因素分析
(1)邊坡體的形態(tài)
蒙庫(kù)鐵礦露天礦采場(chǎng)邊坡長(zhǎng)度約800m,最大垂直高度已經(jīng)達(dá)到204m,階段邊坡角為65°-68°。隨著后續(xù)的開采,邊坡體隨著邊坡高度的增加,邊坡體越容易失穩(wěn)。
(2)巖體結(jié)構(gòu)面
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,蒙庫(kù)鐵礦露天礦采場(chǎng)邊坡出現(xiàn)多處裂縫,以及部分勘探線區(qū)域內(nèi)存在軟弱夾層、滑移帶。因此,巖體結(jié)構(gòu)面影響邊坡的穩(wěn)定性。
(3)水的作用
大量的滑坡事故表明地下水、地表水和大氣降水對(duì)邊坡的穩(wěn)定性都有明顯的影響。蒙庫(kù)鐵礦露天礦所屬區(qū)域氣溫變化大,特別是雨季期間或解凍時(shí)期,巖體因雨水侵蝕或凍融損傷而發(fā)生變形,影響邊坡的穩(wěn)定性。
(4)風(fēng)化作用
蒙庫(kù)鐵礦露天礦采場(chǎng)邊坡固定幫形成時(shí)間較長(zhǎng),多年露天開采造成永久邊坡常年裸露,受風(fēng)化作用的影響,邊坡巖體的硬度和結(jié)構(gòu)遭到一定程度破壞,影響邊坡的穩(wěn)定性。
(5)坡腳開挖
蒙庫(kù)鐵礦采場(chǎng)邊坡坡腳開挖,引起沿邊坡臨空面附近巖(土)內(nèi)部應(yīng)力重新分配,造成巖體局部應(yīng)力集中效應(yīng),這也是導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的誘因之一。
(6)爆破作用
爆破震動(dòng)效應(yīng)會(huì)對(duì)采場(chǎng)邊坡產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,破壞巖體原生結(jié)構(gòu)面,使巖體逐漸變得松馳。隨著爆破震動(dòng)效應(yīng)的積累,更易促進(jìn)邊坡變形體裂縫擴(kuò)展,誘發(fā)崩塌、滑坡等。
3 防治措施
根據(jù)上述分析,露天采場(chǎng)邊坡高差204m,固定幫邊坡形成時(shí)間較長(zhǎng),多年露天開采造成永久邊坡常年裸露;受自然風(fēng)化及雨水侵蝕影響,邊坡巖體的硬度和結(jié)構(gòu)遭到一定程度破壞;另外,受采礦活動(dòng)及長(zhǎng)期爆破振動(dòng)的影響,邊坡穩(wěn)定存在隱患。為了保證后續(xù)開采的安全高效,建立一套完善的邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。因此,根據(jù)蒙庫(kù)鐵礦露天邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí),再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,提出采場(chǎng)邊坡監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下[1]:(1)采場(chǎng)邊坡表面位移監(jiān)測(cè);(2)采場(chǎng)邊坡裂縫監(jiān)測(cè);(3)采場(chǎng)邊坡內(nèi)部位移監(jiān)測(cè);(4)采場(chǎng)邊坡爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè);(5)采場(chǎng)邊坡孔隙水壓監(jiān)測(cè);(6)采場(chǎng)邊坡視頻監(jiān)測(cè)。暴雨、暴風(fēng)雪、融雪期、震后應(yīng)加強(qiáng)采場(chǎng)邊坡變形等人工巡視監(jiān)測(cè)。
通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建實(shí)施,及時(shí)捕捉邊坡形狀變化的特征信息,由專用的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析軟件處理,對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性做出判斷,快速做出諸如崩塌、滑坡等災(zāi)害發(fā)生的預(yù)警預(yù)報(bào),為保證地質(zhì)安全和邊坡整治工程設(shè)計(jì)提供了信息參考。
4 結(jié)論
綜上所述,影響采場(chǎng)邊坡的主要因素有邊坡體的形態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)面、水的作用、風(fēng)化作用、坡腳開挖和爆破作用,提出了建立一套完善的邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的防治措施,為采場(chǎng)后續(xù)生產(chǎn)提供了安全保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 王家臣, 孫書偉. 露天礦邊坡工程[M]. 科學(xué)出版社, 2016.
作者簡(jiǎn)介
史峰(1985-10—),男,漢族,陜西咸陽(yáng),本科學(xué)歷,新疆八一鋼鐵有限公司礦山部采礦主任工程師,研究方向:采礦和測(cè)量。