露天矿地质灾害防治的探讨与研究

　　摘 要：以西露天矿地质灾害防治已取得的研究成果为基础，对露天矿地质灾害防治工作提出各种解决方案，优化露天采场的作业环境。
　　关键词：地表水；地下水；边坡稳定；监控
　　露天矿的边坡问题，是围绕露天矿生产和安全的最大难题，也是最复杂的研究课题之一。边坡因受地质构造、岩性、水、井工采动、露天开采、内部排土、爆破震动和设备动载荷、不正确采掘活动遗留问题等因素的综合影响，而产生的滑坡、崩落、变形失稳、泥石流、塌陷等地质灾害时有发生，并且规模不等，形式多样。针对产生地质灾害的原因和形式，结合抚顺西露天矿在滑坡防治方面取得的研究成果，从工程措施、技术措施和监控措施3方面进行地质灾害综合防治的论述。
　　1 工程措施
　　1．1 水的综合治理
　　(1)截导地表水。修筑地面沿帮固定水沟，尽最大可能将地面水在顶部实施拦截。截水沟根据地质地形条件的不同分区设立，有条件的尽可能将水排到矿场之外，不具备外排条件的放入矿坑浅部的排水系统，做到浅水浅排。采场内，在不同地段，不同水平修筑水沟、蓄水消能池、捣泵站等，使水流有序，排放合理，消除和减少其对边坡的不良影响。地面截水沟是防止地面水对边坡造成破坏的最重要屏障。
　　(2)疏排、截堵地下水。①水平放水孔工程是在采场平盘上分水平向岩体打水平放水孔，降低边坡内部水压，改善边坡稳定状况。②垂直放水孔工程是有目的地施工垂直放水孔，将水放入巷道或旧采区，降低边坡水压，提高边坡稳定性。⑧排水平硐与放水孔联合疏干，是在岩体内施工疏水平硐，然后在平硐内打水平放水孔，实现疏干降压的目的。④疏干井，是在有充分补给水源的地段施工疏干井，用潜水泵将水抽出，降低水头，减少对边坡体的渗流。⑤帷幕截流：在局部地下水丰富，范围不太大的地段，实施注浆帷幕，对地下水进行截流。
　　1．2 支挡和灌浆工程
　　(1)抗滑挡墙工程。对于滑坡规模较小，有滑坡征兆的地段，在下部修筑刚性抗滑挡墙，对滑体进行支挡加固。把安全工程师站点加入收藏夹
　　(2)抗滑桩支挡工程。对于规模较大的滑坡和变形体，在滑移段实施钢轨抗滑桩或工字钢混凝土抗滑桩，增加滑移段的抗滑移变形能力。
　　(3)锚杆加固工程。对岩性软硬相间、岩层陡倾倒转而产生倾倒滑移的区段，采用锚杆加固，增加岩层迭层总厚度，从而达到增加复合抗弯刚度能力，减少倾倒滑移变形。
　　(4)双液灌浆工程。利用气压、液压或电化学原理，把某些(例如：水玻璃、氯化镁、水)能起化学反应而固化的浆液，注入到滑移变形的岩体的裂缝和孔隙中，来增加岩体的力学强度，从而提高岩体的抗滑移变形能力。
　　(5)上部减重工程。通过在上部减重，改变滑体外形，减少下滑力，使滑体重心向下部转移，来改善边坡稳定状况。
　　(6)回填压脚工程。将排弃物料排到滑体下部，给下部加载，依靠排弃物自重来抵抗滑移变形，常与上部减重工程联合使用。
　　2 技术措施
　　(1)控制合理的边坡角。对岩质边坡根据岩性、构造、岩石力学强度参数等确定合理稳定的工作帮坡角和最终帮坡角。对内排土场松散物料边坡，两个以上组合台阶和整体帮坡角不超过18°一20°
　　(2)合理调整采区。通过边坡稳定分析计算，使采区安排科学合理。
　　(3)留置安全煤壁。在非工作帮回采过程中，留置一定厚度的安全煤壁至关重要。为减少煤炭损失，煤壁可在最后回采。
　　(4)统筹安排采区。在稳定状况较差的区段，采取控制开采强度的办法，使岩体回弹变形缓慢释放。
　　(5)减震爆破。采用控制爆破技术(诸如：预裂爆破、分段装药和空气柱爆破等)，减少爆破震动对岩体的破坏，保证到界边坡岩体的完整性。
　　(6)降低动载荷。因物体动载荷是静载荷的9-11倍，所以对稳定性较差的局部地段，采用限速的办法，来减少电机车和内燃设备运动对边坡产生的动载荷。
　　(7)旧采迹控制和探测。井工开采后形成了大量旧采迹，是生产过程中的重大安全隐患。为了避免冒落、塌陷等灾害，采用4种方法进行预防：①认真仔细查找旧资料，掌握旧采迹的分布范围和规模，然后在地面布点进行控制。②通过现场敲击、震打，然后根据声音判断其位置和规模。③用采掘设备搜索采掘，采用触探的办法，躲避冒落和塌陷。④采用地质雷达或地震仪，准确探测下部旧采迹的规模和赋存形态。
　　3 监控措施
　　3．1 围岩监测
　　(1)地面岩移监测。在矿坑周边地面建立地面岩移观测点，实施定期观测，及时掌握边坡报考。
　　(2)采场内平盘岩移监测。在矿坑主要工作平盘上布置观测点，与地面观测点一起构成网状分布，定期进行观测，随时掌握岩移情况。
　　(3)重点部位临时岩移监测。对重点部位设置临时观测点，按周期进行观测，监视局部变形，及时做出变形或滑坡预报。
　　3．2地下岩移监测
　　为了掌握深部岩体的变形报考，建立地下岩体位移变形监测桩。用钻机成孔后，在孔内安装有刻槽滑道的聚乙烯管或方型钢钢管，用移动式测斜仪进行定期监测，从而实现对深部岩体变形报考的观测，并及时做出变形预测。
　　3．3人工监控
　　配合地面岩移监测，安排专业人员分区域进行巡视，查看地表裂隙或建筑物的变形状况，以便随时发现变形异常情况，并及时采取对策。