露天矿山安全生产.ppt

山东镁矿安全生产处李树德主要内容一、露天矿山边坡的安全管理我国现有生产露天矿山的开采程序都比较单一主要采用缓工作帮、全境界开采。开采时常是把矿岩划成一定厚度的水平层自上而下逐层延深。这样会使露天矿场的周边形成阶梯状的台阶多个台阶组成的斜坡称之为露天矿山边坡。1、边坡的构成要素一般来说边坡结构中的基本单元是台阶。不同用途的台阶进行组合形成了边坡的结构要素。各台阶参数的组合决定了最终边坡角的大小而最终边坡又受到岩体的地质条件和开采深度的限制。开采过程中的工作台阶、安全平台、清扫平台、运输平台、工作台阶边坡角、最终边坡角、开采深度等一般在开采前由设计来确定。当这些参数确定后边坡的基本结构也就确定了。一般是在非运输帮边坡是由几个安全平台加上一个清扫平台组成；在运输帮边坡上由安全平台、清扫平台、运输平台组成运输平台是根据线路而步入的。由于运输平台要求比清扫平台宽所以在有运输线一帮的边坡角比无运输线一帮的边坡角要缓些。露天台阶的构成要素需要指出的是在一些采石场尤其是规模较小的采石场往往是不分台阶“一面墙式”开采作业环境极不安全容易发生滑坡、蹦塌和浮石滑落等事故。因此如何控制开采高度与坡度选取合理的边坡形式与几何形状等对边坡的稳定性有很大影响。2、边坡的特点（1）露天矿边坡一般比较高从几十米到几百米都有；走向长度从几百米到数公里因而边坡暴露的岩层多自由面大边坡各段地质条件差异大变化复杂。（2）露天矿最终边坡是由上而下逐步形成上部边坡服务年限可达几十年下部边坡服务年限较短底部边坡在采矿时即可废止因此上下部边坡的稳定性要求也不相同。(3)露天矿每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆行进使边坡岩体经常受到震动影响。(4)露天矿边坡是用爆破、机械开挖等手段形成的坡度是人为控制的暴露岩体一般不加维护因此边坡岩体较破碎并易受风化影响产生次生裂隙破坏岩体的完整性降低岩体强度。(5)露天矿边坡的稳定性随着开采作业的进行不断发生变化。2、影响边坡稳定的主要因素随着露天矿山的开采破坏了边坡岩体原始应力平衡可能出现个别失稳岩体导致边坡产生滑坡。影响边坡稳定性的主要因素有：岩体的岩性、结构面、水文地质条件和爆破震动。此外边坡高度、风化作用、边坡几何形状等也有一定影响。（一）岩性岩性是指组成边坡的岩石固有的基本特性包括岩石构造、孔隙度和岩石强度等它是决定岩体强度和边坡稳定性的重要因素。由于岩石的成因类型不同其结构与构造也不同因而导致岩性差异很大。滑坡大都是剪切破坏因而岩石的抗剪强度是衡量边坡岩体稳定的必要条件通常坚硬致密岩石的抗剪强度较高不易发生滑坡反之则易滑坡。一般滑坡往往发生在砂质岩、页岩、泥岩、灰岩及片理化的岩层中。（二）结构面结构面是影响边坡稳定的决定因素岩体失稳往往是沿着结构面发生。结构面是指在地质发展的历史中岩体内形成具有一定方向、一定规模、一定形态和一定特性的面、缝、层、带状的地质界面。结构面对边坡稳定的影响表现在：一是岩体内的结构面都是弱面比较破碎较易风化其抗剪强度较低；二是孔隙、裂隙、节理等结构面发育的岩体为地表水的渗入和地下水的活动提供了良好通道使岩石抗剪强度进一步降低。滑坡一般就是沿结构面发生的。（三）水文地质条件地表水的渗入和地下水的活动是导致滑坡的重要因素之一。露天矿的滑坡多发生在雨季或解冻期一般地下水压可以降低边坡稳定性20％～30％。在保持安全系数不变的情况下降低岩石裂隙水压可使边坡角加陡5°～7°。当地下水赋存于岩石裂隙中时一是水对裂隙两壁产生静水压力能增大滑动力或减小摩擦力从而对边坡稳定不利。二是流动水的潜蚀作用使断层破碎带中岩石颗粒或可溶性物质被地下水带走使岩体内聚力和摩擦力减小而失去平衡进而产生滑坡。（四）爆破震动爆破能使露天矿边坡长期经受反复的震动而遭受破坏。当爆破地震波通过岩体时给岩体的潜在破坏面以附加的动力可使原结构面的规模增大条件恶化并可产生次生结构面（爆破裂隙）而促使边坡破坏。（五）其他影响因素在一定的地质条件下露天矿边坡是否有足够的稳定性主要取决于边坡高度和边坡角的大小。岩体中的自重应力是随着深度的增加而递增的欲保持边坡稳定就必须随着边坡高度的增加而减缓最终边坡角。边坡在平面上的几何形态对边坡岩体的应力状况直接影响边坡的稳定性圆形或近似于圆形的露天采场边坡要比其他形状的边坡稳定情况要好。3、边坡破坏机理