1、矿山滑坡的预防与控制矿山滑坡的预防与控制露天矿在开采过程中,边坡稳定与否直接制约着矿山的安全,是影响矿山经济效益的最关键因素之一。一般从矿山投产到开采结束,滑坡的影响贯穿始终;所以,对露天边坡的治理,应一直延续到开采结束,而且其投资巨大。随着矿山开采深度的逐渐增加,露天矿山边坡的高度、面积、维护时间都要相应大幅度增加,不然,边坡滑落灾害将日益突出。因此,边坡的稳定性越来越成为我国矿山防灾的重点之一。滑坡的类型滑坡的类型一、平面滑坡顺层滑坡是发生最多的一种滑坡类型。一般为顺着层面的滑动。它又可分为沿单一层面的滑坡和坐落式平推滑移型滑坡两类。沿单一层面的滑坡,一般滑面倾角大于其内摩擦角,发生规模较
2、大,且坡角切层开挖,往往是形成滑坡的重要人为原因。坐落式平推滑移型滑坡,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,它是沿着构造节理等追踪发展而形成的,倾角逐渐变陡以致高倾角。主滑面比较平缓,滑体的滑动变形速度较小。二、楔体滑坡楔形体滑坡是最常见的一种滑坡形式。楔形体滑坡的主要特点是,滑动面及切割面均为较大的断层或软弱结构面;根据结构面的数目,又可以分为有两个结构面组合形成的楔形体,及由三个结构面组合形成的滑动楔形体。由两个结构面组合形成的滑坡,一般为沿组合线交线方向滑动的双滑面滑坡;由三个结构面组合形成的滑坡,既可能是组合线交线方向滑动的双滑面滑坡,又可能是单一结构面倾向
3、滑动的单滑面滑坡。当边坡中有两种结构面相互交切成楔形失稳体,即当两结构面的组合交线倾向与边坡倾向相近或相同,且倾角小于边坡角而大于内摩擦角时,容易发生楔形体滑坡。另外,其规模一般较小。三、圆弧滑坡圆弧滑动滑坡,是指其滑动面是弧形状的,常见于土质滑坡。这类滑坡一般要经过坡角蠕动变形,滑坡后缘张裂扩张和滑坡中部滑床断裂贯通三个阶段。其前期发展缓慢,中后期发展迅速,滑坡速度很大。散体结构的破碎岩体或软弱沉降岩边坡滑坡多属于此。四、倾倒滑坡倾倒变形滑坡一般具有反倾边坡结构,最初为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
4、相对的差异变形,并使岩层逐渐向外倾斜直至崩塌。当边坡岩体结构面倾角很陡时,岩体可能发生倾倒,它的破坏机理与上述三种不同,它是在岩石重力作用下岩块发生移动而产生的倒塌破坏。这种滑坡往往发生在台阶坡面上,很少导致整个边坡下滑。五、复合滑坡即上述两种形式组合而形成的滑坡。复合型滑面滑坡常见于具有较厚的第四系覆盖层的岩土质边坡中,第四系覆盖层的土形成近似圆弧状滑面,而下部地质结构面特别是软弱结构面发育。滑坡的原因滑坡的原因据力学理论,一个物体静止不动,是其各方向受力均势的结果。如果其中某一方面或几方面的力发生变化,物体的均势遭到破坏,就要发生相应的移动,即从原来的位置以不同的方式运动到新的位置,并形成
5、新的均势,这就是均衡理论或均势理论。影响边坡稳定性的因素有:边坡岩石力学性质,地质构造的复杂程度,节理、滑面及断层有无交错;地下水位的移动和地面降雨情况;残余构造压力的存在;采场内爆破移动;采场几何形状变化;雨季和解冻期等。滑坡活动是在各种动力作用下,岩土体发生变形崩落的现象。它的形成可分为三个阶段:第一阶段为不稳定因素积累阶段;第二阶段为重力崩坠阶段;第三阶段为平衡恢复阶段。第一阶段:岩土体在长期的地质应力作用下,产生节理、裂隙或断裂,完整性受到破坏,甚至破裂分割成支离破碎的块体,为滑坡活动奠定了基础。此阶段历时长短随岩石性质与结构、构造活动程度、边坡形状、外应力强度等而不同。第二阶段是滑坡
6、体脱离母岩:沿最大重力梯度方向急剧而猛烈地崩落,然后堆积于坡麓。第三阶段是平衡恢复阶段,同时又是下一次可能滑坡的准备阶段,如此周期变化。滑坡活动受多种因素影响,主要发生在雨季。而软硬相间岩层,由于差异风化,坚硬岩体突出,由结构面切割或重力蠕变,坚硬岩体就会产生崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩场,因此构造越发育,岩体越破碎,越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场,使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,它们多张开且平行于边坡面并使原有裂隙扩展和张开,由其所切割的岩体,可能失稳而形成崩塌滑坡。目前露天煤矿、铁矿、采石场所发生的滑坡,大多数是由于违反开采顺序,乱采滥挖而造成的。为了使露天采掘、剥离作业正常进行,采场边坡岩体应该具有一定的稳定性。当工作台阶采掘到最边界时,便形成最终边坡。当最终边坡角过陡时,稳定性差,易滑坡,危及人员和设备的安全,导致停产闭坑;当其过缓时,会降低采矿经济效益。