盂县马家沟石灰石矿露天边坡安全管理技术
盂县马家沟石灰石矿露天边坡安全管理技术
论文作者:实一论文网 论文来源:www.1688lw.cn 发布时间:2018年02月06日

0引言    

露天矿边坡是露天矿场的构成要素之一,它服务于采矿生产,同时又在很大程度上制约着采矿,因此露天矿边坡工程在整个露天矿开采中具有重要的地位。目前,关于露天矿边坡的研究主要集中在露天矿边坡的稳定性分析与治理方面,缺乏对结合露天矿山实际情况的管理模式的研究。    

太钢盂县马家沟石灰石露天矿位于山西省阳泉市孟县西部太行山西麓,矿区面积5. 1 k耐,地质储量8 430万t,基于目前产能,矿山可持续生产33年。随着开采年限的增加,开采境界不断扩大,露天矿‘边坡越来越高,面临的安全问题也越来越严重。基于对露天矿边坡安全管理的高度重视,公司通过科学的管理技术,结合本矿实际情况制订了行之有效的安全管理模式及措施,消除或减少了矿山服务期内露天矿边坡的安全风险,确保了矿山生产的安全。

1马家沟石灰石露天矿安全管理模式    

由于岩体、结构、水文、应力、矿体赋存条件等露天矿边坡构成要素的先天性,露天矿边坡的安全管理只能通过改善可控因素来实现。通过马家沟石灰石露天矿边坡安全管理工作实践,分析得出的可控因素包括前期信息资料采集,安全、科学合理的工艺制定,终了边坡安全控制,安全检测、隐患排查,边坡事故安全防范措施。各因素彼此独立而又紧密联系,再辅以人和信息技术的从中协调统筹分析,共同对露天矿边坡安全负责,形成了一种针对马家沟石灰石露天矿边坡安全管理的由可控因素为构成要素的新型安全管理模式,如图1所示。

2资料采集    

前期资料信息的采集土作包括:①马家沟石灰石矿一床所在地地质地形勘测;②赋存地层岩石特性;③矿区构造,地层产状;④矿区周边环境。    

马家沟石灰石矿床为中奥陶世的浅海一滨海相由机械沉积、化学沉积和生物化学沉积共同作用下形成的沉积石灰岩矿床,在成岩一后生作用阶段有一定的重结晶作用及轻微的白云岩化作用。    

矿区内自下而上出露的地层为:奥陶系中统下马家沟组(02x)、上马家沟组(02s),第四系(Q)o奥陶系中统下马家沟组(02x)上部地层以灰岩、含白云质灰岩为主,夹条带状灰岩、泥晶灰岩及少量泥灰岩、泥质或白云质灰岩等;奥陶系中统上马家沟组(02s)底部为灰黄色泥灰岩,厚度一般50 m左右,中上部以中厚至厚层泥晶灰岩、豹皮状灰岩为主,夹泥质白云岩、泥灰岩,最大厚度大于180 m;第四系(Q)在本区内分布广泛,岩性为黄土及残坡积物,厚度0一45 m o    

矿区内构造简单,其地层产状为较缓的单斜岩层产出,地层总体倾向为西南倾向或西北倾向,倾角为2。一110,地层呈宽缓的波状起伏,矿区内未发现有明显的褶皱、断层,未见岩浆岩出露,矿区水文地质条件简单,属第一类第一型。    马家沟组石灰石矿区,区域地层为第四系残坡积(Qel + dl)的碎石、粉质粘土。下覆基岩为奥陶系中统上马家沟组(02s)泥灰岩、灰岩,岩体等级为111一V级。露天采场最高开采标高为1 637 m,最低开采标高1 386 m,最大落差251 m,矿山服务年限为43年。采用自上而下的开采方式,并在台阶中预留了安全、清扫平台。

3安全合理的工艺    

矿层的主要岩性为泥晶灰岩,顶底板的岩性主要为泥质白云岩、花斑灰岩;矿区内节理、裂隙不太发育,岩矿石的完整性及物理力学性能较好,岩溶不发育,工程地质条件较好,边坡稳定性好。矿区近南北向和东西向的山沟切割明显,山体连续性较好,汇水面积不大,矿床开采底面均高于】Ll谷底面,如遇山洪沿沟下泻,也不会造成泥石流之类的危险。矿区岩层产状倾向西,倾角2“一110,边坡方向与岩层产状相交,且交角较大,有利于边坡稳定。    

安全合理的露天开采设计工艺对露天矿安全生产的意义重大。按照《金属非金属矿山安全规程(GB 16423-2006 )的规定,露天开采应遵循自上而下的开采顺序,分台阶开采,并坚持“采剥并举,剥离先行”的原则。露天边坡初始工艺设计要素为:台阶高度8m,台段最终坡面角680,最终边坡角450一500,安全平台宽度4 m,清扫平台宽度6 m,清扫平台与安全平台相隔设置。    

在其后的矿山生产中,综合考虑安全性和经济性的需求,调整了最终边坡角,增加了清扫平台宽度。在设计允许的最终边坡角范围内,调整最终边坡角至480。安全、清扫平台合并,平台宽度由6 m增加到8 m,分段边坡高度由8 m调整为16 m。如图2所示。这样不仅提高了终了边坡维护、清理作业的安全性,还增加了回收矿一量。

4终了边坡控制    

马家沟组石灰石露天矿山边坡属于永久性高边坡,为了保证爆破开采或开挖后边坡的长期稳定,需要在终了边坡成坡过程中采取科学合理的控制措施。在靠近终了边坡进行爆破作业时,严格采用降低围岩损伤的预裂爆破技术,通过一首先形成的预裂缝来反射、缓冲主爆区爆破时产生的应力波,从而减弱对所保护边坡的冲击破坏并形成平整的轮廓面。  

影响预裂爆破效果的因素很多,除一了地质构造、岩石的物理力学性质等内部因素外,还包括预裂孔孔间距、孔深、炸药性质、装药结构和不藕合系数等外部可控因素。其中,岩石的物理力学性质、预裂孔孔间距和不藕合系数对预裂爆破效果的影响较为重要。在终了边坡控制爆破作业时,需要对孔距、孔深、炸药性质、装药结构和不藕合系数等可控因素进行严格把控、精确计算。    

在多次试验的基础上,最终采取的预裂爆破参数如下:预裂孔孔径105一140 mm,倾斜孔,孔距1 .2m,采用普通导爆索捆绑乳化炸药卷(直径犯mm)间隔不藕合装药,线装药密度0. 4一0. 55 k梦m。缓冲孔孔径140 mm,垂直孔,孔距4. 8 m,距预裂孔2. 5m,炸药单耗0. 40 k群m3m;缓冲孔充填长度1. 5 m,用岩粉充填,充填前先用包装纸堵塞到装药部位。预裂孔超前常规孔150一200 ms以上同时起爆,主爆孔、缓冲孔采用排间微差,排间间隔50 mso    实际爆破效果证明,采用多次试验优化后的预裂爆破参数,预裂成缝效果更好,边坡轮廓面更加平整,更有利于保护边坡的安全,更好地满足了矿生产的要求。

5实时监测,隐患排查    

在初步形成终了台阶后,严格进行测量放线,对不到位的区域采取机械挖掘处理确保坡顶、坡底到位,不留伞岩、浮石等隐患。在终了高边坡建立观测点,每月定期进行位移、沉降观测,提前预警。在测量观测的同时,建立危险区域三级管控制度,安全员、技术负责人、公司专业管理人员检查制度,对终了边坡进行重点监控。主要检查边坡浮石、平台排水、坡面裂缝、固定仪器监控点的情况,建立隐患检查台账,严格监管终了高边坡的安全。马家沟组石灰石露天矿山沿终了高边坡布设6个观测点,如图3所示。边坡位移监测结果如图4所示。    

通过6个监测点5个月的监测、测量,得出以下结果:边坡各观测点水平位移为一0.002一0. 001 m,边坡各观测点垂直位移为一0. 002一0. 003 m,水平位移和垂直位移均较小,属于安全稳定的范围。

6边坡事故安全防范措施    

(1) 要结合露天矿山的实际情况,加强对作业人员的安全教育,提高员工的安全意识,规范员工的作业行为。经常提醒作业过程中应注意的安全事项,及时纠正员工的不安全行为。    

(2)经常对边坡的稳定性进行检查、监测,发现异常情况立即停产整治。    

(3)在恶劣天气和极端天气加强对露天矿边坡和采场的检查,一旦发现有滑坡、片帮、水患事故的预兆应立即停止采剥作业,将人员、设备撤至安全地点,及时将情况向矿山负责人汇报。    

(4)减轻地下水和地表水对边坡和采场的危害。    

(5)在开采过程中密切注意危岩的松动情况,及时从上而下撬掉险石、浮石。禁止任何人在边坡底部休息、停留。  

(6)对岩层中的节理、裂隙等容易引发坍塌或滑坡的地质构造进行加固,有效地保证露天矿山边坡的稳定性。其方法有设置抗滑挡墙、抗滑桩、边坡注浆、安装瞄杆、喷射混凝土等   

(7)在露天边坡人工种植草木,减少边坡岩体的裸露现象,从而遏制岩体的风华,同时也能有效防止地表水下渗。

7结语    

露天矿边坡属于第一类危险源,若对露天边坡的安全隐患处置不当,将严重威胁露天矿山的生产安全。采用科学合理的安全管理技术以及结合矿山自身实际情况的安全管理模式,可有效减少甚至遏制露天矿边坡灾害的发生,为露天矿山的稳定性及露天矿山的安全生产提供有力保障。


相关推荐
联系我们

代写咨询
 362716231


发表咨询
 958663267


咨询电话

18030199209


查稿电话

18060958908


微信扫一扫

weixin.png


支付宝交易

ali.jpg

  • 在线客服
  • 认准本站客服
  • 代写咨询
    362716231
  • 发表咨询
    958663267
  • 咨询电话
  • 18030199209
  • 查稿电话
  • 18060958908
  • 扫描加微信
  • 支付宝交易
  • 返回顶部
    在线客服