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高陡边坡下如何保证采矿的安全性


高陡边坡下如何保证采矿的安全性


在高陡边坡下采矿存在很多安全问题和安全隐患,也是事故多发的一种采矿形式,因此讨论高陡边坡下如何保证采矿的安全性,是一项具有重要现实意义的话题。在高陡边坡下采矿,尤其是采空区容易出现滑坡或崩塌的现象。但有时虽然地表开裂、但是边坡和山体仍然保持着相对稳定,还有一种情况是,虽然处在采空塌陷区的外侧,,但因位于塌陷盆地外缘,鼓张区的地面会隆起。

 

高陡边坡下的采矿安全性问题,一直以来都是备受关注的热点话题。由于近年来发生了很多起煤矿崩塌事故,其中采空区上边坡稳定问题也是导致事故发生的一个关键因素。对一些采空区上边坡场地进行了研究和分析,发现并不是所有的采空区上边坡都会出现事故,由于地质构造或岩体结构的差异,采空区位置及开采方法的不同,会产生不同的现象和后果。有的会发生滑坡或崩塌;有的虽然地表开裂,但边坡和山体仍然保持相对稳定。采空区上边坡稳定问题是一个很复杂的问题。对于不同情况造成的安全隐患要就、实施不同的应对措施。

 

高边坡监测系统

 

采空区上边坡稳定的基础分析


采空区上边坡稳定问题主要是露天采煤所引申的问题。边坡岩石力学性质,其地质结构具有很大的复杂性,它与边坡岩体和土壤特质的问题密切相关。其次地下水位的移动以及地面降雨情况,再加上残余构造应力的存在,均会对导致产生采空区上边坡稳定问题。另外在采场区内实施爆破,其爆破振动也会对边坡稳定性产生一定的影响。采场面的拓进方式以及几何图形等也均会影响到边坡稳定性。

 

当进行凿岩、装运、爆破以及地质测量工作的时候,其都将会随着回采的不断推进,而进行移动变化,阶段上尤其是坡面附近的矿岩都会受到爆破振动的影响。另外边坡的公用影响,例如大坝、沟渠、铁道以及水库等,还有开采面所承受的运输压力、预应力等也均会产生一定的影响。

 

加强高陡边坡下露天采矿安全性措施

 

1-对采空区上边坡状况进行分析


要保证高陡边坡下采矿的安全性,首先就要做好对采矿区地质、岩体状况等情况进行深入的分析,针对岩层被破坏的程度及特征采取针对性策略。有一些开采方法,伴随着采空区面积的不断扩大,力的作用会不断传递,最终导致边坡丧失稳定性。因为这是一个从围观到宏观的慢性变化,因此,在边坡发生变形的时候,可以运用一定技术监测其变形,只要保证在安全范围之内,这样就可以有效确保边坡的稳定。通过监测,掌握边坡变形的发展规律,可以制定出预报,和防止边坡不稳定性因素增加的方法,可以达到减小边坡失稳时,导致的严重后果以及人力和财力的损失。

 

2-做好边坡安全监测工作


首先要根据仪器设备和工程需要,设置一套合理的监测方案,对表层岩体的水平位移和垂直位移进行监测。边坡破坏的形式主要是因为散体坍塌、侧向楔形被破坏,一般都会选择地质条件较差的区域作为监测的断面,然后又开始布局监测网的位置,控制点要设在比较稳定的地方,避免受到外界的干扰。选择准确的观测点架设仪器,要方便置镜和工作人员测量。监测点用来对整个位移进行测量,用全站仪测量它的坐标。

 

监测周期一般为每月一次,如果在雨季或是有异常位移现象发生就要增加监测频数。测量后要记录控制点、观测点以及工作点的桩号、坐标,对日期、气温、降水等也要进行详细记录。然后要建立表格来进行成果计算,对数据进行分析,探讨出煤矿开采过程中采空区边坡发生形变的特点,这样才更有利于避免灾难性事故的发生,提高采煤的安全度。

 

北京天玑科技-边坡监测系统

 

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例如:由北京天玑科技自主研发的TJ-Cloud在线监测预警系统包括通信模块、数据处理模块、采集模块和预警预报模块。主要利用北斗高精度定位技术和其它传感器技术,构建实时数据解算,处理,转换,存储的在线监测预警系统,可以及时了解人工建筑、滑坡、大坝、尾矿坝、桥梁、深基坑等的安全状态,进行安全评价,适时进行预警和警报,能够为建筑物的安全监测提供有力保障。

 

GNSS以其实时、高精度、全天候、不受通视条件限制和自动化观测程度高等优点,为实现工程和地壳形变及灾害变形监测中的应用提供了高质量的保证,实践证明,GNSS在变形监测中的应用是一种值得采用的有效手段,这对弥补传统的监测方法的不足有重要意义。随着我国北斗导航定位系统的投入使用与完善,GNSS技术在我国国民经济建设中必将有更广阔的发展前景。

 

3-水体下采煤安全措施


煤层的水分为地表水,在开采煤层时,一旦遇到洪水,就会导致地表水发生变化,这种力的作用会改变水体和开采煤层之间的力和水的关系,非常有可能会造成事故的发生。因此在水体下采煤的时候,首先要进行试探开采,了解防水安全煤柱的破坏情况,或者采用分区隔离的方法,将采取与外界隔离,即使发生突发事件也会降低危险程度。还有一种比较有效的、安全性较高的方法就是采用全部填充法或是分层间歇开采法。

 

4-对岩体工程进行力学分析


岩体结构的稳定性直接影响岩体工程,因此要从宏观和微观的角度对岩体工程的地质力学及进行研究和分析。宏观上要研究地质构造和区域构造应力场,来探究区域构造格局对岩体的控制作用。对岩体的结构面和结构体的力学特性指标进行测验,获得定量数据,对各种结构面分布特点以及优势都要进行测算和统计,用投影的方法来表达。

 

针对不同的类型要做稳定性分析和测算,也要对倾复稳定和坡脚应力做出统计和计算,计算它的平衡极限值,便于在实际操作中应用,就可以减少因岩体结构的不稳定性造成采煤过程中意外状况的发生。

 

对采空区边坡的稳定性进行测评,做好基础工作,充分运用铁路下、建筑物下、水体下这三处具体的采煤理论指导及方案,对工程岩体和岩体工程地质力学进行科学性的、准确的分析,对采空塌陷区或临近边坡的位置影响其稳定性的因素进行监测和排查,都是有着很大的必要意义,这样才能使监测结果更加趋于合理化,才能为高陡边坡下采煤提高强有力的安全保障。

 

纵观国内外高陡边坡状况以及边坡破坏造成的严重后果,许多高陡边坡问题严重危害了工程安全,甚至造成国家和人民生命财产的巨大损失.为了减少和防止边坡事故发生,加强高陡边坡下如何保证采矿的安全性是一项迫在眉睫的任务。

 

在提高边坡安全性的时候,需要通过监测边坡实际的稳定性,制定出有针对性的监测设计,建立实时监测系统,对边坡的稳定状况进行监测。其次要对爆破进行减震控制,并依据实际情况,对爆破震动进行实时监测,确保能够做到安全开采。在对边坡变形情况进行监测和爆破震动监测时,需要根据工程的地质,布置监测点,抓住重点,同时也要做到全面维护,将安全系数提到最高。

 

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北京天玑科技有限公司(以下简称天玑科技)是一家致力于北斗智慧工程应用的国家高新技术企业。

 

 

 

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