露天金属矿山边坡稳定性的影响探析

2018-01-29 15:42焦金伟
世界有色金属 2018年21期
关键词:露天矿岩体边坡

焦金伟

(长春黄金设计院有限公司,吉林 长春 130000)

从近些年的发展现状来看,露天矿山边坡还存在着诸多问题,比如稳定性较低,经常出现滑坡现象等,这些问题的出现均为有关企业带来了巨大的损失,产生一定的人员伤亡现象。当前,在露天矿山设计参数不断优化和改善的背景下,陡帮开采理念得到了较多企业的广泛重视。基于科学技术的有效改进和完善,对于露天边坡稳定性问题的解决也提出了诸多解决策略。

1 对于露天金属矿山边坡工程的特征分析

露天金属矿山边坡工程和水利水电以及公路等工程的岩体边坡相比较而言,具有很大的差异性,其中,露天金属矿山的边坡一直位于爆破震动场所内,因此,要想避免安全问题的出现,必须加大对露天金属矿山边坡工程的分析力度。

(1)露天边坡矿山边坡具备时效性特征。通常情况下,相关企业为了减少工作时间,使其快速运行,在初期阶段进行建设拓展的时候,大部分矿山在边坡工程中,不会消耗诸多的人力、物力以及成本,建设的边坡一般是临时性边坡,其本身的稳定性具备不可估计性,在这一阶段中,企业提出的要求便是在规定期限内安全完成该项工程的生产工作便可以了,伴随着时间的不断延长,露天金属矿山边坡的稳定性也随之有了明显的改变,所以,时效性特征日益凸显了出来。

(2)露天金属矿山边坡工程自身具备较强的复杂性和多样性。在露天金属矿山边坡工程开展过程中,经常受到相关因素的影响,比如地质结构空间分布的随机性分布,这些因素的出现使得该项工程逐渐呈现出复杂性和多样性的特征。此外,耦合作用也影响着边坡的稳定性,特别是在雨季的时候,本身容易受到水压或者爆炸震动的伤害,最终导致岩体遭到了严重的破坏。

(3)边坡以及岩体具备一定的动态性和可变性。相对而言,边坡工程并不是处于不改变的现象,它伴随着露天开采深度的加深而有所变化,而且,在开采露天的时候,此种现象是得到允许的,甚至有的情况下,只要不对工程进度产生干扰,可以出现损坏现象。露天金属矿开采过程中,边坡稳定性具备一定的动态性,它本身随着矿山的开采而加以调整,以此和复杂的施工条件相符合,从而达到工程开展的目的,确保该项工程的安全性。

2 露天金属矿山边坡稳定性的影响因素

(1)金属露天边坡稳定性经常受到岩体构造因素的影响。当前,决定边坡是否存在滑坡现象的关键在以岩体构造情况,通常情况下,相关人员主要是借助岩层结构面对岩体稳定性进行详细的研究和分析。通过分析表明,如果岩体结构面的表面为弱面,那么本身就会受到不良因素的侵扰,出现破碎,从而产生风化现象,最终导致矿山边坡的强度性能下降。面对存在着较多裂缝或者是节理的结构面岩体而言,本身经常受到地下水渗透因素的影响,从而增加裂缝现象,影响质量。

(2)金属露天矿山边坡稳定性经常受岩性的影响。对于岩性土层而言,主要是以岩体为主,不同类型的矿物根据自然规律相互形成。在此项岩性土层内,通常采取两种连接方式,分别是结晶连接以及胶连接,其中,结晶连接是借助矿物颗粒的结晶相互组合形成的,比方变质岩,而胶连接不同,它是借助胶结物将颗粒和颗粒相互连接到一起。一般情况下,普通的硅质或者是铁质胶结强度性能较高,泥质胶结的性能较低一些。另外,岩石的胶结强度影响着岩石的物理学性能和本身强度,严重的情况下还会造成边坡呈现滑移情况。

(3)金属露天矿山边坡稳定性经常受到后天自然因素的影响。对于金属露天矿山边坡稳定性产生的自然因素较多,主要包含了温度变化情况、风化或者各项地下水等。在这些影响因素中,风化以及地下水引起的不良后果最为严重。对于相同的露天边坡,上部边坡和下部边坡相比较而言,前者的变化力度较高一些,稳定性有待进一步提高。存在的水压力变化现象,除了因为在破碎岩体内部流动产生的较大压力之外,岩体和岩石颗粒还会受到一定的侵蚀。

在具备粘性土质的岩体内,由于水分的不断增大,产生的软化作用十分明显,这样一来,就会导致岩体内聚力降低,引发严重的滑坡情况。在温度不高的区域内,还会发生水冻结情况,最终产生滑坡问题。

(4)人为因素对于金属露天矿山边坡稳定性产生的相关影响。当开采矿物的时候,爆破或者是机械运行产生的作用力严重影响到了边坡自身的稳定性。其中,主要表现在以下两点:①爆破震动力的形成会威胁到边坡的稳定性,使其产生一定的滑移力。②爆破现象的发生对于岩体安全性造成了严重的破坏。

现阶段,实施采矿工作的时候,通常是使用垂直爆破方式,该项方式制作而成的露天边坡经常受到多种因素的影响,比如风化或者是水流损坏,从而产生了安全问题。本文通过研究相关资料和矿山边坡工程得出,发生爆破现象之后就会引发地震波,地震波流经岩体并且损坏岩体,使得结构面延伸,条件恶劣,并且形成诸多的结构面,加快了破坏边坡的速度。当前,爆破影响的危害程度和岩体振动速度有着密切的联系,而且,岩体的振动速度还和爆破的用量数量、间距以及地质情况相联系。从中可以看出,要根据实际情况,严格考虑和分析爆破振动对于边坡稳定性产生的诸多影响。

3 提升露天金属矿山边坡稳定性的建议

对边坡稳定性产生的影响因素比较多,这些因素相互作用到一起,产生的最终结果便是岩体强度下降,性能受损。针对这一现象,需要详细的进行解决和处理,将微震信号作为评价岩体稳定性的基本依据。

①对岩体监测方式加以完善和优化,加大对微震的检测以及相关数据的分析力度,这样做的目的是为了更加快速的对岩体受损情况进行检测,并且在遵循相关规律的基础上来提高检测的精准性。②尽可能减少对于理论性数值的分析,多加开展具体数据的分析和监测工作,构建和具体现状相一致的边坡岩体松动损伤岩石模型。③露天金属矿上边坡自身具备时效性特征,因此,可以对理论和相关数据加以比较,详细分析出理论与具体数据之间的差别,制定完善的动态评估系统。④对于相关部门而言,必须加大对露天金属矿山边坡稳定性的分析力度,以此促进我国金属矿山开采行业的安全实施。⑤矿山企业除了需要做好边坡工程管理和监督工作之外,还要及时对边坡进行检测和管理。在加强和其它科研以及设计部门合作的基础上来构建安全以及有效的工作氛围。

4 结语

矿山边坡稳定性下降的原因是受到多方面因素相互影响的结果。在开展研究工作的时候,需要加大对相关实践环节的检验力度,将其和理论相互结合到一起,在遵循岩体损伤规律的基础来提升矿山企业的边坡稳定性,促使该项企业安全运营。

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