发布时间:2023-10-10 17:16:15
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中图分类号:TD608 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0222-01
1 引言
煤矿开采中的危险系数非常高,因为在实施过程中所处的环境非常的恶劣,使开采过程很容易受到外在因素的影响,从而引发各种安全事故发生,所以,降低安全事故的发生机率是露天煤矿建设与管理中重点关注的问题,其中更不可忽视电气系统在露天煤矿中所存在的不安全因素,因为,据不完全统计,露天煤矿在生产作业中所发生的安全事故,一半以上都是由于电气系统设备故障造成的。这样不仅给煤矿开采进度带来影响,最重要的是对操作人员的生命安全造成威胁。
2 露天煤矿电气系统存在的事故隐患
导致煤矿事故隐患发生的原因有很多方面,其中最为突出且主要的原因则是电气系统等设备及设施不合理造成的,在一定程度上增加了电气事故的发生几率,以下是做了具体的分析:
2.1 断路器及开关遮断容量不足
如果在露天煤矿开采过程中断路器及开关遮断容量不达标,那么就会影响到分段短路的电流能力,从而引发由于短路故障增大热量而发生的设备及电缆燃烧现象,轻则导致一些矿区停电停产,耽误工程进展速度,重则造成财产巨大损失以及人员的伤亡。
2.2 雷击过电压问题
煤矿开采过程中经常遇到各种雷雨天气,其中雷电灾害作为重大灾害之一,给煤矿开采带去的危害至关重大,当云层的电荷与其他物体或云层发生闪电或雷击时,云层中的负电荷就会快速消失,电容效应也随之不见,那么聚集在物体表面的正电荷也立即流向大地,由于电流较大,会在流动的路径上由于电阻的原因产生很大的电压。如果由于雷击过电压、电流产生火花或是击穿电缆设备,出现短路问题,电流产生的火花甚至短路问题带来的火源再将油污、电缆等易燃物品点燃,会直接引起火灾,这时配电室内没有充足的灭火设备或是没有及时安装通风排烟设备,会导致火灾很难控制,甚至可能引起事故范围不断扩大,停电、停产、人员伤及在所难免。
2.3 电源线路强度及主变压器容量不足问题
目前,很多的露天煤矿在生产运营过程中所面对的一个头疼的问题就是主变压器容量匮缺引起变压器供电能力不足而引发的事故。另外,由于电源线路的强度不足,一旦遇到各种恶劣天气就会很容易发生电源线率断掉或塔杆倒下等问题,不得不将开采工作暂停,不然容易给露天煤矿的施工人员带来生命危险,造成人身财产安全恶劣后果。
2.4 电气设备缺乏完善性引起的火花事故
从近几年我国各煤矿实际的发展情况了解后发现,露天煤矿中频发火花事故,其主因是电气设备缺乏完善性导致的。通常引发火花事故的原因分为:其一,电气设备在维修及安装过程中不符合标准要求,造成开关触点分合时出现电火花,从而引发安全隐患;其二,露天煤矿带电电缆由于外力原因拉脱、破损、电缆绝缘下降容易造成系统短路、接地,引发电气火花;其三,露天煤矿电气设备保护失灵,当出现过流、短路、接地等电气事故时拒动,使设备、电缆过载、过热印发电气火花。
3 露天煤矿电气系统存在事故隐患的解决措施
3.1 定期检查,对不足进行及时的修复
电气设备在经历了长时间使用之后肯定会有这样那样的问题存在,为了不影响整体的运行需要定期进行检查。针对于开关遮断容量不足的问题并不是不能够解决,如:更换灭弧介质,重合容量不足的开关停止重合闸的使用,经过调整降低系统短路的电流,满足开关的灭弧能力或更换全新的开关。而容量严重不足时,应改为“非自动”,作为负荷开关或隔离开关使用。
3.2 提高对防雷工作的重视度
这就需要露天煤矿在运营过程中结合国家及地方的相关规定及要求配置有效的防雷装置,这一过程中还应结合地势环境、土壤、气候、地理位置等因素进行,以此达到安全可靠、经济合理以及技术先进等目标;另外,建议换成组合式过电压保护器,换成相吻合的避雷器;也可以进行二次继电保护工作,在继电保护调试中模拟煤矿电站短路情况,可以靠近电站的过留速断跳开,因其对保护断电系统具有可靠性,而且在输电线路时,降低了雷电对段杆塔的袭击,提高了雷击杆塔的抗雷作用。
3.3 安装有效的视频监控系统
在当前科技快速发展的局面下,越来越高科技的监控系统也接连形成,可以在露天煤矿中安装相应的视频监控系统,为开采作业顺利进行树立良好的保障,同时还能够促进煤矿产量、效益及安全性的提升。因此,安装电气系统的监控设备越来越成为露天煤矿管理中的一项重要内容,对露天煤矿电气系统的安全作业提供保障,为露天煤矿开采提供有效的指导,同时还可以在事故中发挥及其重要的作用。
3.4 对电气设备的维修模式不断创新
传统的维修模式已经无法适应于全新的时代需求,为了能够及时的发现电气设备中的故障问题,不影响生产的正常运转,那么露天煤矿就应该对电气设备维修模式全面创新,并明确做出规定,定期对电气设备进行检修,合理安排检修时间、检修负责人以及检修机器数量等。一些陈旧的机器设备,性能较低,出现故障率较高,因此,可以成立管理检修小组,进行深入分析其运行状态,对设备进行实时控制,加大检修力度,确保降低成本的同时,提高机器设备的安全性。
3.5 加大对作业人员的培训力度
当前,很多煤矿所具备的电气系统负责人员不管是在综合素质还是专业能力上都有所欠缺,种种原因也使得电气设备容易出现隐患。所以 应针对岗位人员定期进行培训,不断强化他们专业能力及综合素质,增强工作人员的安全意识,调动工作的积极性。依照不同岗位进行相应的培训,通过对技能知识的讲解与技能实际操作,全面提高工作人员的专业素质,为培养全能型的技术人才。
4 结束语
总之,与其他工程相比较,煤矿开采工程的危险系数相对较高,尤其是露天煤矿中的电气系统故障隐患,如果得不到有效的防护将造成无法弥补的后果,因此受到了社会大众广泛的关注。基于此,露天煤矿应积极应对电气系统的安全问题加大改革力度和各方面的投入力度,结合现实状况不断改善,促进我国露天煤矿事业的健康发展。
参考文献
1选择合理开采工艺与机械设备露天开采工艺与设备的选择是露天矿设计中的重要环节,它的合理与否直接影响露天矿的投资成本,露天矿的初期建设以及露天矿的经济效益。而电能是清洁、环保、廉价的能源,并且目前大型的露天煤矿企业都已经与发电企业进行合并,形成了煤电联合企业,露天煤矿的一些大型设备,如电铲、吊斗铲、轮斗挖掘机、胶带、排土机等都是以电作为能源。因此,在露天煤矿设计和生产过程中,尽量使用用电设备代替用油设备,优先考虑采用半连续工艺、连续工艺、倒堆工艺等,取代单斗电铲—汽车运输的间断工艺,从而达到降低原油消耗,提高矿山经济效益,减少汽车尾气对矿区空气的影响。
2最大化的回收煤炭资源煤炭作为一种不可再生的资源,如何最大化的回采它是实现高产高效绿色矿山所要解决的问题。为了减少煤炭损失,提高回采率,露天煤矿应采用合理的采煤方法。对于近水平及缓倾斜煤层,应采用顶板拉沟向底板推进的开采方式,并使用倾斜分层,同时配以辅助设备清扫浮煤。对于倾斜和急倾斜煤层,除了采用顶板露煤和水平分层外,还要使用前装机或者推土机回采三角煤,从而减少煤炭自燃对矿区空气的影响。
3优化露天矿运输系统运输系统作为露天矿核心环节起到了纽带的作用,通过露天矿的运输系统可以将采场、排土场、储煤场联系起来。运输系统的优化是将露天矿运输距离合理化、最小化,从而减少露天矿的运输费用,提高运输效率,降低运输过程中对露天矿环境的影响。露天矿运输系统优化应按照矿、岩的流向,从运输系统的总体目标出发,合理选择运输线路和运输工具,综合考虑运距、运输方式、运输时间和运输费用,以最短的路径、最少的环节、最快速度和最少的费用组织好矿、岩运输活动,提高企业的经济效益。
4资源综合利用在露天煤矿开采的过程中产生了许多废弃的物料,这些废弃的物料如果不进行合理的利用和处理,将严重的影响矿山的环境,因此我们应该把露天开采工程中伴随产生的废气、污水、煤矸石、煤灰等看作资源,发展循环经济,形成相关产业,变废为宝。通过资源的合理利用和相关循环产业的经济效益,从而降低露天煤矿开采的成本,减轻露天开采对生态环境的影响与破坏,实现真正的绿色开采,使矿山产业可持续化、绿色化。
露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。
(二)水污染问题
露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。
(三)空气染污问题
露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。
(四)环境地质问题
露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。
二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策
(一)土地破坏的防治措施
1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。
2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。
3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。
4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。
(二)空气污染的防治措施
1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。
2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。
3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。
(三)边坡防治措施
1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。
2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。
3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。
5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。
2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。
3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。
4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。
一、露天煤矿绿色开采的重要作用
绿色开采技术的根本目的在于改变现有的露天煤矿的生产方式,减少煤炭资源的浪费,减少煤炭开采对大气、水和土壤的污染,从而实现可持续发展的战略。
露天煤矿的绿色开采技术是煤矿开采事业长久发展的必要要求。当今世界,全球能源危机不断加剧,自然资源储量越来越少。传统的露天煤矿开采技术无论是对于资源还是环境的可持续发展都非常不利,这就更加剧了能源的不足的现状,煤矿事业的发展面临前所未有的挑战,这种现状迫切需求露天煤矿绿色开采技术的的出现和革新,它可以提高煤矿的生产效率,增加煤炭产业的经济效益,不断促进煤炭事业的发展,所以说绿色开采技术的出现符合煤炭事业的发展要求。
露天煤矿的绿色开采技术是科学发展观的重要体现。煤矿的绿色开采技术是针对能源危机和环境污染提出的,传统的露天煤矿的开采技术对于大气、水、土壤资源的危害是不可挽回的,科学发展观的提出就为露天煤矿开采技术的革新提供的一个机遇,绿色开采技术的出现正是符合科学发展观的要求,它是科学发展观在煤矿开采事业的尝试,所以说它是科学发展观的重要体现。
二、基于自移式破碎站开采技术
在对露天煤矿进行开采中,采用自移式破碎机这种新型采矿工艺,不仅可以大幅度降低在露天矿山中汽车的使用数量,还可以明显提高露天煤矿开采的生产效率,降低露天煤矿开采的生产成本,减少汽车废气的排放以及汽车轮胎的消耗,不仅可以保护大气环境还可以有效改善露天煤矿周围的环境,有着积极的使用价值。
自移式破碎站中包括履带式移动破碎站以及反击破履带式移动破碎站、筛分履带移动破碎站、圆锥破履带式移动破碎站等,在任何的地形条件下都可以满足煤矿开采需求,还可以根据客户需求灵活配置出一级破碎、二级破碎与三级破碎模式,也可以对其进行优化组合。并具有高破碎效率、多功能、结构设计合理的优势,满足露天煤矿开采中对粗、中、细物料破碎的筛分需求,采用一体化的机组配置,不仅安装维修方便合理,还具有很高的耐久性,以提高露天煤矿开采中机组的工作时效。采用该机组进行露天煤矿开采,可以降低生产过程中的噪音、减少粉尘污染,有效提高实际露天煤矿开采中的社会经济效益。基于自移式破碎站的煤矿开采工艺,不仅利于环保,还可以减少对空气CO2的排放,增强使用年限,而且在实际开采中,对于施工现场要求较低,便于操作,提高开采效率。
三、采区煤矸分离技术
在新开拓采区中,要并列创建一个煤仓、矸石仓,以及运输系统。运煤的时候,要将矸石仓关闭,原煤被直接灌入煤仓。当在掘进工作中,遇到了断层或者穿煤层施工,往往岩石含量较多。在灌矸石仓的时候,要将煤仓关闭,漏下的矸石进入矸石分离系统后,还要通过矸石分离系统卸载。采区煤矸石洗选法如果在掘进的过程中,掘进工作面以半煤岩为主,当掘进运输系统无法实习实现分离的时候,就可以将小型洗选装备设立起来。煤与矸石的混合物可以被卸载到小型洗选装备中以洗选的方式对煤与矸石进行区分,做好隔离工作。原煤运输系统可以对煤进行分配,并将被分离出来的矸石进入矸石运输系统。
四、“数字矿山”技术
目前,对于“数字矿山”的定义国内外尚未完全统一。通俗地讲,数字矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架,并在该框架内嵌入我们所获得的信息的总称。对于数字矿山建设,概括起来目前主要有以下五种观点,即数字地球观点、地质模型观点、信息管理观点、监控系统观点和工程应用模式观点。对于数字矿山的功能内涵,必须从对矿山数据的存储、传输和表述向更深层次延展,并不断拓宽各个层次的应用,应涵盖数据的获取、存储、传输和表述,矿山生产与经营决策优化,各种设计、计划工作和生产指挥的计算机化,生产工艺流程和设备的自动控制等多个方面。
数字矿山建设,具有重要的现实意义,第一,数字矿山能以数字化的形式全面反映矿区的地质信息、力学信息、露天煤矿矿产资源的储量和开采情况,有利于根据这些数据信息做出合理的开采规划,在保证矿产资源稳定供应的同时,促进资源的合理利用和环境保护工作,以促进经济社会的可持续发展。第二,数字矿山能适应日益增多的深层开采条件,并结合自动化开采技术,使矿工远离高温和岩爆威胁等恶劣环境,减少和避免矿山安全事故。第三,对矿山开采引起的各类生态破坏和环境污染问题进行数字化分析,以为矿山的生态重建方案、灾害评价与预测预报体系等提供参考依据。
五、矿山综合开发利用技术
(一)矿区土地复垦
露天矿采空区和排土场所占面积大,因此应针对其不同情况采取合理的复垦方式,加强对土壤改良,使其转变为农业耕地或林牧业用地,注重其生态效益。如针对干涸、覆盖物薄的矿场,可将其作为垃圾填埋场;针对排水不良、积水较深的露天矿,建议不做回填处理,可将其建成人工湖;针对覆盖层厚的矿场,可以边开采边复垦。
(二)优化废弃物的处理
露天煤矿废弃物的排放,对于矿区的生态环境影响恶劣,因此为减少废弃物的排放,对于煤矿的开采可以采用分区开采或多种工艺混合开采的方式,尽量采取内排方式,有效降低外排土场的占地量;同时可综合分析边坡工程地质和水文地质条件,运用综合控制技术,提高实际边坡角,这样有利于减少大量剥离物;在废弃物外排时,为减少其对土地及大气环境的污染,可将矸石和有污染的剥离物排弃于排土场的底部,用黄土进行包埋和压实。
(三)优化地下水处理
矿区应加强对煤矿开采过程中地下水的处理,应用科学的保水开采技术,充分考虑矿区的地质条件,尝试采用帷幕堵水方法或帷幕堵水、降水孔疏干相结合的方法,清污分流、分质分流等措施,减少污水的排放量,提高水资源的利用率。
(四)节能、降耗及综合开发
露天煤矿在生产过程中,需要消耗大量电力、火工材料、油品等,存在一定的浪费现象,不利于其可持续发展,因此应在矿区大力推广节能装备、节能工艺与技术,减少生产能源过程中的各种消耗,走环境无害化技术模式,加强清洁生产技术、废弃物综合利用技术、洁净煤技术、复垦与污染技术等,如煤矸石、伴生矿物其用途广泛,可作为发电和生产建筑材料。
六、结语
露天煤矿开采所诱发的种种环境问题产生的影响是直接的、深远的,尤其是对生态环境的影响,而对这些环境问题的防治也是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭绿色开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。
参考文献:
Abstract: The landslide opencast coal mine is easy to happen, some even caused significant personal property losses. So for the landslide prevention and control work should attach great importance to. This article analyzes the influence factors of slope stability and causes of landslide, and the landslide of slope.
Keywords: slope landslide, monitoring, landslide types
中图分类号:TU45 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
前言
皮里青露天煤矿位于新疆伊犁伊宁县潘精乡卡拉亚尕齐村境内,是伊犁最大的露天煤矿之一,生产能力90万吨/年,始建于1995年,建矿以来发生两次较大面积的滑坡现象(2005年西帮一次,2009年北帮一次),因此结合两次事故实际治理情况进行分析和学习。
边坡滑坡是露天煤矿安全生产的重大隐患之一,露天煤矿边坡的稳定与否,是直接关系到煤矿能否正常生产的重要前提。露天煤矿边坡研究与治理工作是煤矿技术工作不可缺少的一部分。边坡在煤矿的安全中占有重要地位,是对安全生产的重要因素之一。而且对边坡的治理持续时间长,从煤矿开采到结束的整个期间都需要对边坡进行维护治理。而且随着矿山开采深度的逐渐增加,露天矿山边坡的高度、面积等也要大幅度增加,这就加大了对边坡治理的难度。
一、滑坡类型
(一)顺层滑坡
顺层滑坡,顾名思义,就是发生滑坡是顺着边坡的方向。一般分为两种类型,一是沿单一层面的滑坡,造成这种滑坡的原因是滑面倾角大于其内摩擦角,而且坡角切层被挖开。这种滑坡发生时规模较大,且一般是由人为原因引起的。另外一种类型是坐落式平推滑移型滑坡。坐落式平推滑移型滑坡的滑面具有复合形态,主体滑面为岩层滑面,而滑坡后缘为近似的圆弧形。坐落式平推滑移型滑坡的主滑面比较平缓,滑体的滑动变形速度较小。(2005年西帮滑坡就属于此类)
(二)楔体滑坡
楔形体滑坡的滑动面及切割面均为较大的断层或软弱结构面。根据滑坡结构面的数目,可以将楔形体滑坡细分为有两个结构面组合形成的楔形体和由三个结构面组合形成的楔形体。在第一种楔形滑坡中,滑坡一般沿着两个结构面的交线方向滑动,且两个结构同时发生滑坡。第二种楔形滑坡由于是由三个结构面构成,因此在滑坡发生时有多种可能性存在。滑坡可能是沿着三个结构面的交线方向发生双滑面滑坡,也能是沿着单一结构面倾向滑动的单滑面滑坡。在边坡中两种结构面相互交切成楔形失稳体时较易发生楔形滑坡。(2009年北帮就属于此类)
(三)圆弧滑坡
圆弧滑坡指发生滑坡的滑动面的形状是弧形状,这种滑坡类型比较容易发生在土质边坡、散体结构的破碎岩体或软弱沉降岩边坡滑坡中。圆弧滑坡的形成具有一定的过程,也就是说,圆弧滑坡的发生不是一触即发的,是有时间性的。因此在预防和治理这种滑坡时,往往会有比较充裕的时间让人们拿出有效的方案。圆弧滑坡一般经历三个阶段,第一个阶段是坡角蠕动变形,从坡角开始发生滑动。第二阶段是经过坡角的滑动变形,滑坡的后缘张裂开始扩张,并且速度越来越快。最后一个阶段就是滑坡中部滑床断裂贯通,整个滑坡面发生滑动。在圆弧滑坡中第一阶段发展较慢,坡角的变形需要较长的时间,在后两个阶段发展速度较快,尤其是在后期,圆弧滑坡由于坡角的变形和滑坡后缘的断裂,速度不断加快。
(四)倾倒滑坡
倾倒型滑坡与上述三个滑坡的发生方向正好相反,是一种反倾边坡结构。倾倒型滑坡是在岩石重力作用下岩块发生移动而产生的倒塌破坏。倾倒型滑坡开始形成时沿着边坡岩体中的反倾结构面产生错动,边坡面形成微细的错动裂纹,继而发展为裂缝。随着岩层层面的进一步错动使边坡面的裂缝两侧产生相对的差异变形,并使岩层逐渐向外倾斜直至崩塌。只有在边坡岩体结构面倾角很陡时,才有可能发生倾倒型滑坡。
(五)复合滑坡
复合型滑坡是上述四种滑坡有两种以上滑坡同时发生的滑坡。在发生滑坡时,有可能是顺层滑坡,同时也是圆弧型滑坡。或者是楔形滑坡,同时又是倾倒型滑坡。当多种滑坡类型同时发生时,对滑坡的预防和治理增加了难度,具有一定的复杂性。
二、滑坡的预防与治理
滑坡的形成原因有很多,有人为原因也有自然原因。在人为原因中,主要是由于在开采过程中,无序开采,施工人员没有按照施工程序进行规范操作。所以,加强采场边坡岩体的稳定性,要加强对露天煤矿边坡的预防和治理。
(一)加强培训,提高施工人员技术
施工人员的技术对滑坡的预防和治理起到关键作用。所以,在施工中要注意对施工人员的技术培训。在培训中,要严格按照培训制度执行,并且要加强考核,确保施工人员能够完全理解该项技术。尤其是在采用新技术的煤矿开采中,要加强施工人员的技术培训。在培训中,要重点介绍发生边坡发生的规则,对不同地质发生滑坡的特点作为重点,以便施工人员能够在施工中有的放矢。
此外,在培训中,要努力提高施工人员的安全意识。只有提高了施工人员的安全意识,才能使施工人员在施工过程中把施工安全谨记在心,在发生滑坡时能够及时发现,避免滑坡造成更大的损失。
(二)滑坡的监测
露天煤矿边坡监测是预防边坡滑坡的重要手段,边坡监测可以及早发现边坡存在的问题,及时采取措施,尽可能的减少滑坡带来的危害。在对边坡监测,主要对工作帮、非工作帮的边坡变形、位移等情况进行监测。在监测中,要尽量采用新技术,提高监测质量。在新技术使用时,需要注意最好能够与旧技术进行参照对比,得出有效的监测质量结果。
(三)边坡管理
第一,建立健全边坡管理机构。成立露天矿边坡管理小组,配备专业技术人员,按期进行边坡观测,及时提供观测数据,每季度作出边坡监测分析报告,报矿领导及有关部门。把边坡管理工作纳入日常生产管理。
第二,加强现场管理。在边坡作业时,管理人员要加强巡视,要求施工人员严格按照施工程序和操作规范进行施工,对于违反操作规定的人员,要及时处理,并给予一定的处罚。此外,还要对施工人员进行现场培训,增强施工人员的安全意识和操作规范意识,确保施工的质量,同时也是对施工人员自身安全的保护。
第三,建立一支边坡维护专业队伍,加强检查维修。露天煤矿边坡,必须对其进行经常性的检查和维护,用以保证边坡稳定,防止灾害发生。
(四)滑坡防治技术
第一,削坡减重,采用自上而下的清理缓坡措施。缓坡起到了稳定边坡的作用。(西帮、北帮都采用了削坡减重的方法进行了处理)
第二,抗滑桩加固,采用钢筋混凝土桩加固边坡。必要时进行人工放坡,铺上草皮,植上灌木,砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。(西帮采用了抗滑桩加固的方法进行了处理)
第三,控制地下水压变化,地下水是影响边坡稳定的重要因素,多数边坡失稳破坏都是由于地下水的失控所造成。因此,要设置排水网络,防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡,层理。深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。(西帮采用了修建当水墙来控制地下水变化的方法进行了处理)
三、结束语
露天煤矿边坡治理不仅关系到煤矿的利益,也关系人们的人身安全,所以煤矿管理部门要切实做好边坡治理工作,预防边坡滑坡发生。咋爱边坡滑坡后及时采取措施,将损失降到最低。
参考文献
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