[拼音]:bianpo wending
[外文]:slope stability
露天开采时,为使采掘作业正常进行,采场边坡岩体应具有一定稳定性。当工作台阶采掘到最终境界时,便形成最终边坡。边坡的假想斜面与水平面的夹角称最终边坡角。
合理边坡角边坡角过陡时,稳定性差,易滑坡,危及人员和设备的安全,导致停产或闭坑;过缓则增加剥离量,降低采矿经济效益。随边坡角增加,边坡维护费用增大,而剥离费用减少。两项费用之和为小值时,相应的边坡角便为初步确定的合理角。
在露天矿,一两个台阶局部的偶尔失稳,在所难免,也不难治理。但最终边坡的整体滑动,将导致灾难,应极力避免。
边坡失稳类型主要有四种:
(1)剥落,坡面岩石因风化、爆破震动等作用形成碎块,顺坡面滚落,堆积在台阶坡底,此现象虽属不可避免,但采用控制爆破并及时清理,可无碍生产。
(2)滑动,边坡岩体沿结构面滑动,规模可达千百万米3,通常称滑坡。
(3)崩塌,结构面切割的硬岩块,高速度滚动坠落,有如自然山崩。
(4)倾倒,结构面陡立的岩柱体转动及倾倒。此外尚可遇到边坡流动现象,即饱水的土岩块或流砂沿极缓(4°~6°)基底流动,有如泥石流。露天煤矿滑坡多沿沉积岩中的软弱夹层(如碳质页岩、粘土页岩、薄煤层等)发生,而金属矿滑坡主要由不利的地质构造决定。滑坡多发生在雨季及春季解冻时期,水是滑坡的直接诱因。
影响边坡因素包括:露天矿边坡岩层力学性质的差别悬殊,地质构造的复合交错,地下水位的波动,残余构造应力的存在,采场内的爆破震动,采场几何形状的变化,开挖年限的不同以及雨水和结冰解冻因素的影响等。有些因素的影响,短期内难于准确估计,有些因素则尚难进行定量分析。
稳定性计算目前多用于分析滑动类型。按滑面形态大体有四种模式(图1):
(1)平面滑动;
(2)圆弧滑动;
(3)任意曲面滑动;
(4)楔体滑动。目前仍沿用泰察吉(K.Terzaghi)、泰勒(D.W.Taylor)、费莱纽斯(W.Fellenius) 等人的剪切破坏原理进行计算。边坡的稳定性用稳定系数,即滑面上抗滑力与滑动力之比表示,有时也用岩体的抗剪强度与剪应力之比表示。稳定系数大于1时,为稳定坡度。近年来更多地考虑地质不连续面对边坡不稳定性的影响,赤平极射投影法在边坡计算中得到广泛应用。有限元法,以及数理统计法也开始应用。
合理边坡角还与矿床开拓、采掘运输设备选型及生产管理水平有关,目前设计仍多选用经验数据。用铁道运输时,露天煤矿底帮坡角一般不超过30°,顶帮取30°~40°,端帮可稍陡。金属露天矿顶底帮取40°~50°。矿床缓斜或有不利结构时,相应降低。近年来,由于采用组合台阶分期开采等方法及滑坡监测系统,坡角可达55°~60°以上。
滑坡监测及预报借监测位移,可发现滑坡预兆,位移时间的变化曲线见图2。理论上位移增率接近无限大时,即为滑坡预计发生的时间。用水压计观测地下水的活动,用测震仪观测爆破震动影响,可获得边坡动态全貌。在严密的监测系统下,露天矿可以进行强采,获得显著经济效益。
滑坡防治首要措施是对水的疏导,其次对边坡局部地段进行机械加固,如设置锚杆、 锚固桩、 挡墙等。工程须在边坡达到临界稳定状态之前进行。一旦滑坡已经开始,施工难度和危险程度增加,工程效果也差。
参考书目E. Hoek & J.W.Bray, Rock Slope Engineering,Institution of Mining & Metallurgy,London,1977.严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户鹤骞自行上传发布关于» 边坡稳定的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:鹤骞;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/35793.html