維護露天采場邊坡穩(wěn)定安全

1、維護露天采場邊坡穩(wěn)定安全露天采場的邊坡長期經(jīng)受著風(fēng)化作用和雨水侵蝕，同時還經(jīng)受著采礦爆破振動及礦巖運動等各方面的影響，因此，在露天開采過程中，邊坡極易滑落形成邊坡災(zāi)害，主要表現(xiàn)為邊坡失穩(wěn)形成大面積滑坡。邊坡失穩(wěn)可能引發(fā)重大生產(chǎn)安全事故，對作業(yè)人員的生命安全造成巨大 危害，所以，保持邊坡穩(wěn)定是北京威克冶金有限責(zé)任公司 （以下簡稱 “威 克公司”安）全生產(chǎn)的主要管理目標。邊坡滑落的主要原因采場邊坡滑落的主要原因有地質(zhì)條件方面的，也有設(shè)計、作業(yè)等因素 的影響。露天采場所處位置工程地質(zhì)條件差，巖石封固性差、結(jié)構(gòu)不 完整，存在地質(zhì)構(gòu)造弱面 （如巖體的結(jié)構(gòu)面、節(jié)理、裂隙等 ），巖石不穩(wěn) 固就非常容易造成滑

2、坡。地表水滲入和地下水活動，對邊坡巖體的穩(wěn)定性也有很大影響。水對 巖石的作用與巖石的結(jié)構(gòu)特征有很大關(guān)系，主要表現(xiàn)在兩個方面：一 是水的物理化學(xué)作用，往往改變巖石的物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu) ;二是水的力學(xué) 效應(yīng)，使巖石發(fā)生變形或滑動。這兩種作用相互結(jié)合，對巖石的受力 過程產(chǎn)生復(fù)雜的影響，使邊坡巖石摩擦系數(shù)降低。節(jié)理裂隙發(fā)育不穩(wěn) 固的巖石，更容易為地表水滲入和地下水活動提供便利條件，在雨季 便容易造成邊坡滑坡。露天采場設(shè)計的邊坡角過大或?qū)嶋H邊坡角大于設(shè)計邊坡角，以及開采 過程中的超挖等原因，也容易造成邊坡滑坡。此外，露天開采的爆破 震動對邊坡的穩(wěn)定性也會產(chǎn)生一定影響。 邊坡巖體在爆破震動的瞬間， 受到向四周

3、擴散的爆破沖擊波的沖擊作用，當(dāng)壓縮波到達邊坡自由面 后，開始產(chǎn)生拉伸波， 使巖體受到拉伸作用， 可能使巖體原裂隙張開、 擴展或產(chǎn)生新的裂隙，導(dǎo)致巖體發(fā)生變形或遭到破壞。 邊坡災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式 邊坡災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式有坍塌和滑坡。由于邊坡過高、過陡，邊坡 角的巖體受壓破壞或人工開采破壞形成傘巖 （是工作面掌子頭與圍巖已 經(jīng)分離，但還沒有掉落且未做支護的巖石，具有較大的危險性，可能 隨時掉落 ），上部巖體原有的應(yīng)力平衡被打破，在次生應(yīng)力的作用下， 使其根部折斷或壓碎而突然脫離基巖，造成坍塌。底角破壞的范圍越 大，坍塌的體積和范圍就越大，造成的危害也就越嚴重。 滑坡是指邊坡上的巖體沿著某一滑動面向

4、下滑移。該滑動面通常是由 各種地質(zhì)構(gòu)造形成的弱面，以及不穩(wěn)定的軟巖夾層和遇水膨脹的軟巖 面形成的弱面。極不穩(wěn)定的軟巖夾層和遇水膨脹的軟巖面可能會沿弱 面產(chǎn)生大面積滑落。當(dāng)結(jié)構(gòu)面的傾向、走向與邊坡一致，傾角小于邊 坡的傾角，滑體兩側(cè)有自由面或其他結(jié)構(gòu)面下部被采空時，就容易發(fā) 生巖層滑落現(xiàn)象。邊坡災(zāi)害可能造成采場人員傷亡 ;機械、設(shè)備、設(shè)施被破壞 ;安全平臺、 清掃平臺、運輸平臺受內(nèi)應(yīng)力擠壓變形等， 使采場的生產(chǎn)秩序被打亂。 因此，需要采取多種措施維護露天采場的邊坡穩(wěn)定性。 多種措施維護邊坡穩(wěn)定在維護露天采場的邊坡穩(wěn)定方面，威克公司嚴格按照國家規(guī)章制度的 要求，采取多種安全技術(shù)和措施。對露天采場堅

5、持采剝并舉，剝離先行，自上而下的分層分臺階開采方式，規(guī)定臺階高度10m，并段高度20m,階段坡面角65°安全平臺寬 度5m，清掃平臺寬度8m，運輸線路寬度13m,工作面最小寬度35m, 同時工作23個水平面。臺階高度、寬度、邊坡角均符合金屬非金 屬礦山安全規(guī)程以及開采設(shè)計的要求。威克公司定期進行露天采場 邊坡穩(wěn)定性檢測、分析、處理,通過邊坡穩(wěn)定性計算,得出邊坡穩(wěn)定 性較好的參數(shù)條件,并在露天采場構(gòu)筑防洪設(shè)施、配備專用的防洪設(shè) 備,減少雨季降水對邊坡穩(wěn)定的影響。在露天開采過程中,威克公司要求高陡坡必須按設(shè)計進行自上而下臺 階式或分層開采。邊坡角度不大于 55°,最終邊坡角不超

6、過 60°。分層 鑿巖平臺寬度不小于4m，采石場需要剝離的，剝離工作面超前于開采 工作面 4m 以上。一個階段采掘結(jié)束后, 需及時清理平臺上疏松的巖土 和坡面上的浮石,并組織有關(guān)部門驗收。威克公司通過改變邊坡形狀、降低邊坡高度、放緩邊坡角等措施消坡 減載,改善了邊坡的穩(wěn)定性。對有較大脆弱結(jié)構(gòu)面的切割邊坡、構(gòu)成 不穩(wěn)定的潛在滑坡體邊坡, 威克公司及時采取邊坡掛網(wǎng)、 架設(shè)攔截網(wǎng)、 噴漿、錨桿、錨索、筑壩等單一或組合技術(shù)措施,增強邊坡穩(wěn)定性。 為維護邊坡的安全穩(wěn)定,威克公司對最終邊坡的爆破,采取控制爆破 技術(shù)的減震措施。目前,預(yù)裂爆破是威克公司控制邊坡爆破所采取的主要方式，目的是為了最大限

7、度地減少開采爆破對邊坡的后沖破壞，降低爆破的地震效應(yīng)。預(yù)裂爆破是在主炮孔爆破前，沿邊坡最終輪廓線先起爆形成一道裂縫，以緩沖、反射開采爆破的振動波，控制其對保留巖體的破壞影響。威克公司還通過控制一次爆破量和最大一段裝 藥量、合理選擇爆破參數(shù)、采取不耦合裝藥等措施，減少爆破對邊坡 穩(wěn)定的影響。在機械鏟裝時，為保證最終邊坡的穩(wěn)定性，威克公司要求邊坡合并段 數(shù)不超過兩個。臨近最終邊坡的采掘作業(yè)時，嚴格按開采設(shè)計確定的 寬度預(yù)留安全、運輸平臺。同時，為保持階段的安全坡面角，不允許 超挖坡底。對于地下水和外來地上水，威克公司建有完善的排水系統(tǒng)，將水引到 采場外邊。采場外部設(shè)有截洪溝和排水設(shè)施， 邊坡平臺上

8、有滲流通道， 隨時保證暢通，防止因積水造成邊坡滑坡。邊坡穩(wěn)定的安全管理威克公司通過建立、健全各項采場邊坡安全管理制度和邊坡技術(shù)管理 機制加強露天采場邊坡穩(wěn)定的日常管理，并配備一定人員負責(zé)邊坡管 理工作。對露天采場的開采，威克公司制定有規(guī)范的開采方案與安全技術(shù)措 施，并嚴格按照規(guī)范和開采方案施工 ;邊坡的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)、 各種要素的 確定由設(shè)計部門根據(jù)科研成果統(tǒng)籌確定，待設(shè)計審批后執(zhí)行。設(shè)計審 定后，威克公司的年、 季、月采剝計劃就完全按照總體設(shè)計進行施工。威克公司設(shè)立專門的清掃工人和專業(yè)技術(shù)人員對邊坡進行經(jīng)常性的檢 查和處理。邊坡穩(wěn)定性的檢查、處理人員工作時必須佩戴安全帶，而 且要由班長或安全員仔

9、細檢查安全帶、大繩、撬棍及其他安全設(shè)施、 勞動防護用品是否完好、牢固、有效，并做好記錄。檢撬浮石時，作 業(yè)人員必須遵循自上至下的原則，嚴禁到浮石下方檢撬。邊坡上下設(shè) 置專門的監(jiān)護人員后，方可對邊坡的穩(wěn)定性及片幫、危浮石進行全面、 有效的處理，防止?jié)L石、塌落對邊坡下工作的人員和設(shè)備造成傷害， 同時做好記錄。在邊坡檢撬時若發(fā)現(xiàn)檢撬地段存在危險，作業(yè)人員必 須立即通知指揮人員，及時采取措施組織人員撤離，并在危險區(qū)域設(shè) 置明顯的警示標志，并盡快報告上級領(lǐng)導(dǎo)米取進一步措施。威克公司還建立了邊坡日查制度，由專業(yè)人員對采場邊坡每日進行檢 查，重點部位重點檢查，并填寫好檢查記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)臺階平面或坡面 有裂隙，可能塌落或有大塊浮石及傘巖懸在上部時，及時向單位主管 領(lǐng)導(dǎo)匯報并立即處理。此外，威克公司每旬開展一次邊坡位移測量， 每月組織邊坡穩(wěn)定性分析會，對邊坡穩(wěn)定存在的問題進行整改。威克公司建立了邊坡巖石移動觀測系統(tǒng)，定期對邊坡的穩(wěn)定性進行觀 測并登記臺賬。當(dāng)邊坡出現(xiàn)滑坡征兆時，采取加固措施的同時停止作 業(yè)