某項目露天邊坡事故樹分析法的應(yīng)用

張文華

(黑龍江省冶金設(shè)計規(guī)劃院，哈爾濱150040)

1 事故樹的構(gòu)造

該項目露天開采，在開采過程中，將形成坡度在65°以上的作業(yè)場所，且由于爆破作業(yè)頻繁，上部坡頂?shù)膸r體受其影響，穩(wěn)定性受到破壞，很容易產(chǎn)生滑落。采用事故樹分析法對露天滑坡事故進(jìn)行分析，以便找出有針對性的安全對策措施。具體分析如下。

露天滑坡事故樹如圖1所示。

2 事故樹最小割集和結(jié)構(gòu)重要度

用布爾代數(shù)化簡法，得出9個最小割集為:

K1={X8，X11，X12};K2={X9，X11，X12};K3={X10，X11，X12};K4={X1};K5={X2};K6={X3};K7={X4};K8={X5};K9={X6，X7}。

根據(jù)公式:

求得各基本事件的重要程度，結(jié)果如下:Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)＞Iφ(11)=Iφ(12)＞Iφ(6)=Iφ(7)＞Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)

結(jié)合計算結(jié)果及該項目的具體情況，對可能導(dǎo)致滑坡的基本事件進(jìn)行分析，以便采取相應(yīng)的安全對策措施，來預(yù)防滑坡事故的發(fā)生。

通過分析結(jié)構(gòu)重要度比較結(jié)果可知，在基本事件中，X1、X2、X3、X4、X5的危險度最高。

X1:爆破參數(shù)設(shè)計不合理。該基本事件屬可控制的范疇。X2:最終邊坡附近未采取爆破減震措施或其失效。該基本事件系操作失誤所導(dǎo)致，同時包含技術(shù)失誤因素。X3:臺階坡面角超標(biāo)。如果初步設(shè)計階段進(jìn)行進(jìn)一步的論證，則可以保證最終邊坡的安全性。X4:臺階高度大，寬度不足。X5:未按規(guī)定設(shè)置安全、運輸平臺。

基本事件X11、X12、X6的危險度很高。

X11:發(fā)生高強(qiáng)度降雨。雖然該地區(qū)降雨量較小，但該項目的露天采場邊坡也存在被暴雨沖刷的可能。X12:防排水措施失效。若在礦山日常生產(chǎn)過程中，這些防排水設(shè)施維護(hù)不利，則有失效的可能。同時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，確定邊坡水的疏干措施。X6:未對邊坡監(jiān)測管理。采用遠(yuǎn)程邊坡監(jiān)測管理的措施可以達(dá)到較好的效果。

基本事件X7、X8的危險度較高。

圖1 露天滑坡事故樹

X7:對邊坡不良和危險地段未采取措施。X8:巖體節(jié)理發(fā)育，有斷層和破碎帶。

基本事件X9、X10的危險度相對較低。

X9:有松軟泥土夾層。對此，《可研報告》提供的地質(zhì)資料表明，礦山無松軟泥土夾層。X10:巖層風(fēng)化嚴(yán)重。本礦風(fēng)化帶分布全區(qū)，導(dǎo)致該基本事件發(fā)生的可能較大。

3 最小徑集和預(yù)防措施

最小徑集為:

P1={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X8'，X9'，X10'}

P2={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X8'，X9'，X10'}

P3={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X11'}

P4={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X11'}

P5={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X12'}

P6={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X12'}

由上面求得的最小徑集可知，地質(zhì)條件(有斷層、巖層節(jié)理發(fā)育、破碎帶等)、爆破震動(爆破設(shè)計不合理、爆破減震措施失效等)、邊坡布置(臺階坡面角大、高度過高、寬度不夠、未按規(guī)定設(shè)安全平臺和清掃平臺等)和邊坡管理(未及時檢查監(jiān)控、對危險地段未進(jìn)行加固處理)，是直接影響最終邊坡穩(wěn)定的主要因素。結(jié)合該項目的特點，應(yīng)重點從以下幾個方面采取措施，來預(yù)防滑坡事故的發(fā)生:合理設(shè)計爆破參數(shù);鄰近最終邊坡爆破要嚴(yán)加控制，采取有效的減震與降震措施;按照設(shè)計嚴(yán)格控制臺階高度、坡面角，并保證臺階寬度;加強(qiáng)邊坡的監(jiān)測措施，并對地質(zhì)不良和危險地段采取加固措施;保證防洪排水設(shè)施、設(shè)備滿足要求等。

4 結(jié)語

通過露天邊坡的構(gòu)成方式、滑坡事故的發(fā)生機(jī)理，采用事故樹分析方法，建立了滑坡事故的事故樹模型。在建立此模型的基礎(chǔ)上，對事故樹進(jìn)行了最小割集和最小徑集求解。通過對最小割集的求解以及分析基本事件的過程，可以了解該項目發(fā)生滑坡的主要原因及特點，為有針對性地提出避免滑坡事故的安全對策措施提供依據(jù)。

［1］孫廣忠，姚寶魁.中國典型滑坡［M］.北京:中國出版社.1988.

［2］蔡美峰，何滿潮，劉東燕.巖石力學(xué)與工程［M］.北京:科學(xué)出版社，2002.

［3］張衛(wèi)中.向家坡滑坡穩(wěn)定性分析及動態(tài)綜合治理研究［M］.重慶大學(xué)博士學(xué)位論文，2007.