露天煤礦滑坡災(zāi)變機(jī)理及控制的對(duì)策研究

【摘要】文章對(duì)邊坡工程的地質(zhì)條件進(jìn)行了分析，由此確定了滑坡的影響因素和主要類型，并且對(duì)邊坡滑坡的災(zāi)變極力進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值方法證實(shí)了方案具有一定的可靠性。

【關(guān)鍵詞】露天煤礦；滑坡；災(zāi)變機(jī)理；控制對(duì)策

1、前言

露天煤礦隨著采場(chǎng)的不斷加深，邊坡所暴露的維持時(shí)間、面積和高度也在逐漸的增加，從而增加了露天煤礦發(fā)生滑坡事故的可能。這在一定程度上不僅擾亂了礦山在安全生產(chǎn)方面的正常秩序，而且也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的威脅到員工的生命安全。所以，對(duì)露天煤礦邊坡工程的穩(wěn)定性進(jìn)行有效的分析，做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，積極有效的采取措施與對(duì)策，是亟待解決和日益突出的技術(shù)難題。

2、影響露天煤礦滑坡災(zāi)變機(jī)理的主要因素

煤礦的滑坡災(zāi)變機(jī)理形成的條件主要包括水文地質(zhì)、地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造和層巖性等。它的誘發(fā)因素主要包括地震、水位的升降、河岸沖刷和大氣降雨等自然原因，同時(shí)還包括了爆破作業(yè)、破壞植被、生活和工農(nóng)業(yè)用水的滲透、采空塌陷、坡頂加載和開挖坡腳等人為原因。根據(jù)對(duì)工程地質(zhì)的調(diào)查研究，其中，影響露天煤礦災(zāi)變機(jī)理的主要因素是地震動(dòng)、開挖破壞、巖性和水等。

（1）震動(dòng)的影響。露天煤礦的運(yùn)輸通道一般都是設(shè)置在坡體上，而卡車的速度相對(duì)較快，車載重大。動(dòng)靜荷載在經(jīng)過相互疊加之后嚴(yán)重影響了坡體的作用力。

（2）邊坡臨空的影響。露天煤礦在進(jìn)行開挖之后，形成了臨空面，很容易破壞邊坡的地形和原始引力平衡。經(jīng)過重力的作用，坡體出現(xiàn)變形，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，地表水的滲入降低了巖土強(qiáng)度，形成了互動(dòng)面。

（3）巖性條件的影響。煤礦煤層的頂?shù)装鍘r層，各個(gè)礦區(qū)的地質(zhì)條件、煤層賦存狀況、開采工藝等不盡相同，而且由于軟弱層的因素的影響，強(qiáng)度較低；巖層的層間距不同、內(nèi)摩擦力不同，級(jí)配很差；受地質(zhì)構(gòu)造的影響，構(gòu)造面強(qiáng)度非常低。

（4）水的影響。邊坡巖體受第四系水凍結(jié)、滲流、潛蝕和軟化的影響，大大的降低了邊坡的穩(wěn)定性。

3、滑坡機(jī)理的有效分析

露天開采的翻蓋層（一般為第四系）多數(shù)屬于松散體，在水的作用力下，出現(xiàn)后緣錯(cuò)落，剛開始主要是沿著第四系的底界面逐漸的向前滑移，前緣和中部通過主滑段的推理作用，從坡腳的強(qiáng)風(fēng)化位置剪出并破壞泥礫巖。滑坡的機(jī)理主要是受水和巖性的影響，在采坑坡頂沒有完全疏干的情況下，導(dǎo)致第四系水幾乎全部流入坑內(nèi)，使整合面泥巖的強(qiáng)度不斷降低。經(jīng)過第四系水的滲流作用和軟化作用，白堊系泥巖沉降界面和邊坡會(huì)沿第四系砂層出現(xiàn)滑動(dòng)，使前緣的運(yùn)輸便道遭到破壞?；瑒?dòng)的主要演變模式包括：切坡重新的分配和坡腳的應(yīng)力，邊坡在白堊系泥巖沉積的界面出現(xiàn)滑動(dòng)時(shí)，造成坡頂拉裂，由此逐漸的形成了坡內(nèi)的剪切面，在各種誘發(fā)因素的作用力下，滑動(dòng)面出現(xiàn)劇烈滑動(dòng)導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生。

4、露天煤礦滑坡災(zāi)變的控制對(duì)策

4.1疏排降水

針對(duì)水對(duì)露天煤礦災(zāi)變機(jī)理所造成的影響，進(jìn)行疏排降水，主要目的是把煤礦附近和滑坡體內(nèi)的地下水疏干，有效的降低水位，使巖體內(nèi)的內(nèi)聚力和摩擦角有效提高。

疏干水還包括：

（1）地表水的治理原則：相對(duì)于不在滑坡體內(nèi)的地表水，可以用攔截旁引的方式治理；而相對(duì)于在滑坡體里面的地表水，則可以引用防滲和盡快排出去的方式治理。

（2）地下水的治理原則：治理地下水可以采用排水的方式，使地下水的水位有效降低，減輕或者是消除地下水對(duì)滑體所造成的物理化學(xué)的相對(duì)破壞作用。同時(shí)也減輕水對(duì)滑體所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力、托浮力和靜水壓力。

4.2錨索加固

根據(jù)對(duì)露天煤礦災(zāi)變的機(jī)理分析，在加固這方面對(duì)單個(gè)邊坡滑坡，可以有效的使高壓的劈裂注漿技術(shù)和預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的控制技術(shù)結(jié)合起來對(duì)邊坡加固，兩種技術(shù)的相結(jié)合，不但根據(jù)高壓劈裂注漿的方式使錨固力有效提高，同時(shí)還使預(yù)應(yīng)力錨索框架梁所具備的優(yōu)勢(shì)充分的得到體現(xiàn)，使軟弱的巖土體的張拉力能夠較好的實(shí)施。此外，根據(jù)錨索可以施加一定的預(yù)應(yīng)力，使正應(yīng)力在滑面上有效的增大，同時(shí)對(duì)滑面周圍的巖體施加壓力形成壓密帶，使邊坡的抗滑能力得以增加，同時(shí)也使滑面的抗剪強(qiáng)度得到增大，有效的使邊坡的穩(wěn)定系數(shù)不斷的提高，不僅可以穩(wěn)定邊坡，還可以起到很好的加固作用與效果。

4.3削坡卸載

對(duì)滑體的上部作用力進(jìn)行削坡，且滑體的后部坡面和表面上存在的滑坡裂痕處理好夯填，使邊坡的穩(wěn)定性得到一定的增強(qiáng)，并且在一定程度上減輕接觸面所承受的下滑力。在運(yùn)輸?shù)倪^程中，應(yīng)該盡量減輕車載的重量，有效的減輕動(dòng)靜荷載在相互疊加的情況下對(duì)坡體所產(chǎn)生的作用力。

4.4遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

為了有效、實(shí)時(shí)的掌握邊坡巖體的錨索等一些加固結(jié)構(gòu)所處的工作狀態(tài)和內(nèi)部的應(yīng)力變化，必須運(yùn)用一些新的技術(shù)設(shè)備對(duì)邊坡的巖體進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

在布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)候應(yīng)注意一下基本原則：

（1）及時(shí)并且準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)好邊坡內(nèi)應(yīng)力在發(fā)生變化的情況下的敏感位置；

（2）沿著邊坡的重點(diǎn)以及走向監(jiān)測(cè)裂縫在繼續(xù)形成的情況下的剖面周圍的位置，同時(shí)還要兼顧到其他的區(qū)域；

（3）在垂直的邊坡上，設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)候要把邊坡的走向盡量的形成剖面，以便于對(duì)同一個(gè)剖面的內(nèi)坡體在不同的標(biāo)高處所產(chǎn)生的應(yīng)力變化規(guī)律進(jìn)行有效的分析。

5、結(jié)束語(yǔ)

露天煤礦災(zāi)變機(jī)理已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，本文通過對(duì)露天煤礦災(zāi)變機(jī)理的分析以及探討，確定了地震動(dòng)、開挖破壞、巖性和水作用對(duì)滑坡的影響，根據(jù)影響滑坡的因素，提出了相應(yīng)的控制對(duì)策。