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露天煤矿边坡稳定关键影响因素研究

2021-05-12 来源:钮旅网


露天煤矿边坡稳定关键影响因素研究

受到我国经济与社会快速发展的影响,我国每年需要消耗大量的煤炭资源,在过度需求与深度开采的情况下,露天煤矿边坡呈现出高度持续增长的特点。露天煤矿边坡的稳定性问题,一直是影响露天煤矿开采安全性与经济效益的重要原因,只有切实于保障露天煤矿边坡的开采稳定性,才能有效减少露天煤矿的失稳事故。针对此,本文主要详细分析了露天煤矿边坡稳定的关键影响因素析,以及同时提出了加强露天煤矿边坡稳定性的措施。

标签:露天煤矿;边坡稳定;煤矿边坡

由于近年来我国对煤矿资源的需求日益增长,露天煤矿开采的深度与范围不断扩大,致使露天煤矿的边坡高度相应增大。在露天煤矿的开采的过程中,露天煤矿边坡的稳定性水平十分重要,一旦露天煤矿边坡稳定性比较低,难免会引发相关的安全事故,因此为了切实于保障露天煤矿开采的稳定性,需要对露天煤矿边坡稳定关键的影响因素进行分析,以提出針对性措施进行露天煤矿边坡稳定性的水平优化。

1 影响露天煤矿边坡稳定的关键因素

1.1 内因影响

1.1.1 岩性

一般情况下,容重与纵波波速比较大的岩石,力学强度比较高,而以这种岩石为主的露天煤矿边坡,稳定性与安全性都比较强。具有湿度大、可溶性强、吸水性强、软化性大与抗冻性较差特点的岩石,在进行露天煤矿边坡开采防护时,极易因内因作用发生失稳与塌陷的事故。

1.1.2 结构面与结构体

结构面与结构体经过相关设计与施工下,能够形成一道具有岩体特性的组织结构,而这种结构面与结构体相互作用产生的结构,在很大程度上决定了露天煤矿边坡的稳定性水平。露天煤矿边坡多由沉积岩组成,沉积岩中含有粘土层较多的软弱岩层与断层破碎带,在受到水软化的作用下,容易呈现出一定的流变特性,进而致使其影响了露天煤矿边坡的稳定性。

1.1.3 地质构造

地质构造是指由节理、裂隙、层理断层、破碎带、软弱夹层与软弱面共同形成的弱面。经过相关数据调查显示,露天煤矿边坡在发生滑坡与失稳的事故时,其滑坡体的滑动面与边缘轮廓基本都是取决于地质构成结构面。

1.2 外因影响

1.2.1 水

露天煤矿边坡的深度比较高,在遇到长期的降雨情况下,很难迅速将水进行排出,进而导致边坡中积水现象比较严重。边坡岩层中的粘性土遇到水后,会出现膨胀的情况,使得边坡稳定性不断下降,从而在重力和压力的作用下,出现边坡滑坡的情况。

1.2.2 震动

震动力主要来自于爆破震动与机械设备震动两方面,且震动形成的震波在进行岩体传播时,分为纵波与横波两种。在各种震动力的影响下,露天煤矿边坡的沙土容易出现液化的情况,进而引发各种岩体裂缝的产生,导致露天煤矿边坡的失稳、变形情况愈发严重。

2 提升露天煤矿边坡稳定性的措施

2.1 技术措施

强化露天煤矿边坡的稳定性,可以通过以下技术措施进行改进:①合理控制边坡角:对于内排土场松散物料的边坡、组合台阶为两个及整体帮坡脚的边坡类型,需要将边坡角控制在18°-20°左右;②留置安全煤壁:在合理调整采区完毕后,需要留置一定的安全煤壁,以在煤矿开采后,进行煤矿的回采操作,从而减少边坡的失稳问题;③统筹安排采区:实施煤矿开采操作时,应当进行煤矿的统一安排开采,使得边坡岩体的回弹变形能够及时释放;④严格控制爆破技术的爆破力:对于露天煤矿边坡的爆破操作,应当选择爆破压力较小的技术进行爆破,如缓冲爆破技术与微差爆破技术,以减少爆破压力对边坡的稳定性影响。

2.2 工程措施

2.2.1 地质勘查

进行露天煤矿地质勘查时,应当对开采煤矿区的岩石类型、水文体质、岩石结构面、岩石结构分布、自然边坡与水文条件进行严格勘查,并在地质勘查工作完毕后,结合勘查资料进行各种参数的分析与计算,以对露天煤矿边坡的进行合理设计与处理。

2.2.2 水的综合治理

在露天煤矿的地面上,应当修筑固定性的水沟,使得地面上能够在顶部进行拦截,避免渗入到露天煤矿边坡中。边坡顶处松散砂层上,需要覆盖并压实一层粘土,以在配合水平放水孔工程、疏干井与帷幕截留的方式下,实现疏排防渗的目的。

综上所述,露天煤矿的开采过程中,具有较多的不可控制因素,若没有对露天煤矿进行合理的边坡防护,难免会在露天煤矿边坡失稳事故的影响下,产生较多的露天煤矿安全事故。合理探究影响露天煤矿边坡稳定性的关键因素,提出科学的露天煤矿边坡稳定性优化措施,不仅有利于改善我国露天煤矿边坡的稳定性水平,也能够切实于加快露天煤矿边坡的稳定性改革,促使露天煤矿能够为我国经济发展提供相关的资源支持。

参考文献:

[1]马瑞东.露天煤矿边坡稳定关键影响因素及边坡治理[J].能源与节能,2015(10):66-68.

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[4]董慧.端帮采煤对露天矿边坡稳定性影响研究[D].阜新:辽宁工程技术大学,2014.

[5]杨志明.影响露天矿边坡稳定的主要因素及防范措施[J].工程技术(文摘版),2016(03):00383-00383.

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