矿业一级建造露天方面知识

露天矿边坡监测露天矿边坡监测分为两级：Ⅰ级监测是对总体边坡进行全面、定期监测。目的是测定边坡的初始状态，较早发现不稳定区段，以便对不稳定的边坡进一步观测、研究，为边坡的设计修改和治理积累资料。Ⅱ级监测是对不稳定边坡的监测，目的是确定不稳定区的范围，研究边坡破坏模式和过程，制定合理的治理方案，预测边坡破坏的发展趋势，防止意外滑坡。监测内容。1，位移监测，边坡工程位移监测主要包括大面积边坡岩体移动监测、边坡表面局部岩体移动监测、岩体内部位移的钻孔监测。a、表面位移监测，大面积岩体位移监测一般采用经纬仪或光电测距仪等大地测量仪器的方法，监测滑动区域各测点的绝对位移。测点通常沿可能的最大滑动方向布置，并形成若干测线。大面积位移监测可以确定位移范围、形状和滑动的空间矢量，以及滑动的时间规律，是滑坡预测预报的重要根据。用布置在地表的钢丝伸长计对边坡的表面位移进行多点监测，是一种设备结构简单，能方便地连续观测的方法，资料基本内容包括，测点初始坐标的计算，位移量计算，位移矢量方向要素的计算，绘制位移-时间变化曲线，绘制平面及剖面上的位移矢量图。b、岩体内部位移观测，岩体内部位移观测可以准确确定边坡岩体内破坏面的位置及状况，它是通过钻孔或边坡内的排水坑道观测。钻孔观测装置有水平钻孔伸长仪和钻孔倾斜仪，不仅可以测伸长变形，还可测水平位移、钻孔测斜（滑面的滑动）等内容。2.水压监测，水压监测主要获得水压变化。通过观测水量、水压变化，预测采场向下延深过程中的地下水状态，检验疏干效果，预报不稳定体的破坏状态。3.震动监测，地震仪监测包括爆破震动测量和岩石噪声监测。原理是根据岩石在破裂前声发射频率和振幅大小将有明显增加的特点预报滑坡危险性。4.加固工程结构物荷载观测，测量锚索、锚杆荷载及挡土墙侧压力，一般用测力计测量，钢轨抗滑桩受力状态测量，用电阻应变仪测量应变的方法。边坡工程露天矿开采与边帮稳定露天矿开采的很主要工艺内容和施工设备配套矿岩松碎工作，露天矿的矿岩松碎工作常采用穿孔爆破和机械法。1，机械破岩，矿岩的机械松碎是利用犁岩机直接犁碎矿岩。采用犁岩机破碎仅适用于f=1到3的岩石或4到7的中等及中等以上裂隙的矿岩；以及f=8到9的具有很强裂隙的矿岩。2.穿孔爆破就是露天爆破方法破碎矿岩。有浅孔钻机、牙轮钻机、液压凿岩机。采装运输工作，有挖掘机，前端式装载机。运输方式包括汽车运输、铁路运输、胶带运输机运输、联合运输和其他运输方式。土石方施工设备配套原则1，生产能力配套露天矿生产能力配套就是指其开采的松碎、采装、运输、排土工艺间匹配问题。主要的要求包括工作面已经松碎的矿岩要满足挖掘机一定天数的装载量；采、运、排设备能力均应预留一定富裕系数，并按采、运、排顺序相应加大等要求。2，铲车比的概念，铲车比指平均分配给每台挖掘机的运输车辆（自卸车）数。车铲比对生产能力有重要影响。常采用固定配车法，目前已经有利用更科学的可统一调度、实时控制的系统配车方法。3.主要生产环节与辅助生产环节配套要求包括动力供应、线路修筑、疏干及防排水等辅助生产环节的设备配置数量及能力和正常生产配套。4.开挖工艺与矿岩赋存条件相适应，主要指选用的开挖形式与矿岩性质条件相适应，间断式开挖适应于各种硬度的矿岩和赋存条件；连续式开挖一般适用于松软的矿岩，半连续式开挖的适用条件介于间断式和连续式工艺之间。二、露天矿开拓方式开拓类型主要运输方式适用条件主要特点公路开拓运输自卸汽车运输运距不超过3km任意条件露天矿机动灵活，适应能力强，转变半径小，爬坡能力大，线路工程量小，基建时间短，投资少，但受气候条件影响较大，运营成本大，设备利用率低，环境污染严重铁路开拓运输电机车牵引自卸矿车运输比高较小，运距大于4km的矿山运输量大，运营成本低，但是基建投资大，时间长，采矿场和排土场的移道工作量大，运行管理工作复杂。平硐溜井开拓运输采场内用自卸汽车运输，下部采用窄轨或皮带运输比高大的山坡露天矿运距短，运输设备需用量少，运营成本低，有一定贮矿能力，但井巷工程量大，基建投资较大。斜坡卷扬开拓运输斜坡矿车组高差在100m以内的露天矿，斜坡道倾角在斜坡7°到25°范围内设备简易，基建工程量少，时间短，但是运量小，生产管理环节多斜坡箕斗斜坡道倾角在30°以下，不能用平硐溜井的山坡露天矿运距短，运输设备需用量少，但矿石需经转载露天矿边坡的特点是一个大型边坡工程，主要特点有1，受矿体赋存空间的限制，构成边坡的岩体及其地质构造、工程水文地质条件等原始状态具有不可选择性，同时，露天矿边坡是矿山开拓、开采过程的伴随工程，从开始施工起一直要经历几十年的开采过程，其构成的条件与环境都有所不同，并具有工程构筑与使用同步、工程实践与认识同步性等特点。2.露天矿边坡依附于采矿作业而存在，它的形态在很大程度上受采矿生产与作业条件的约束，要求边坡工程满足与采矿生产的要求，服务于采矿工艺。同时边坡工程的自身安全性要求在很大程度上约束采矿作业，因此，边坡稳定问题在露天矿生产和安全工作中占有重要地位。3.露天矿的边坡稳定对保障矿山安全具有重要意义是问题的一方面，但是，资源开采的性质必然又要求其在安全的前提下，寻求经济受益最大化。因此，充分利用几十年中的变异性，包括随时间推移，工程重要性的变化而降低边坡工程的安全系数，都是合理的。二、影响边坡稳定的主要因素及参数选择影响边坡稳定的因素1.岩石性质因素，主要是岩石物理力学性质及其矿物组成，岩石的硬度、之谜程度、耐风化能力、凝聚力和内摩擦角。2.地形地貌与地质构造因素，边坡坡面的形状为凹形时较凸形边坡稳定更有利，平面斜坡稳定性居中，地表面的不同形状则对重力分布产生影响。地质构造主要是指破碎带、断层、节理裂隙和层理面等形成的弱面，包括弱面的朝向、强度、充填性质等，朝向与坡面一致且倾角小于坡面的弱面朝向是其最不利朝向。边坡中含有不稳定且遇水膨胀的软岩夹层时，也会对边坡稳定造成重要影响。3.水文地质因素，地下水的静水压力和动水压力、水软化岩石、地下水活动对岩层稳定性影响等。4.工程施工因素，施工影响包括开挖影响、爆破和其他施工动力作用的影响及其他影响。爆破震动作用对岩石也有严重的恶化作用，甚至由于动力荷载可能直接引起诱发性的边坡失稳。施工、开挖改变了原有地层的力学平衡和工程水文地质条件的平衡，例如水流或渗流过程。地面的过载等环境改变，从而引起边坡失稳。如开挖使坡角增大、开挖卸荷作用引起裂隙进一步恶化。5.其他因素，包括服务年限长的露天矿应充分考虑岩石时效影响，地震诱发的边坡失稳，天气、环境恶化（周围采掘活动、降水或循环冻融等气温影响）造成的边坡失稳等影响。岩石边坡稳定分析方法和要求1.露天边坡分析主要任务有两类，对已有边坡的稳定性验算，并提出必要的防护或加固措施，以及根据开采需要设计露天矿边帮，通常是已知采深，设计稳定的坡角。2.评价稳定性大小采用稳定性系数3.煤矿、金属与非金属的露天矿山对工作阶段高度和坡面角都有专门的安全规定。三、提高边坡稳定性的技术措施1，重力处理，削坡碱载，降低边坡高度或放缓边坡角，永久改变岩体内应力，改善边坡稳定性，坡下都有足够抗滑能力。坡角支墩，坡脚预留岩体支墩，提高抗滑阻力，存在抗滑区域，场地允许。2.改善岩性，疏干排水，水平钻孔法，竖直井抽水法，巷道疏干法，维持岩体轻强度，减小动、静水压，含水多，滑床渗透困难。边坡控制爆破，预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破、减震爆破，最大限度减少爆破对边坡的后冲破坏，降低爆破地震效应，若层不厚，滑面单一，允许爆破。注浆，重力或压力注浆，胶结弱面，提高强度，封堵水流，裂隙发育，含水丰富。3.支护结构，锚杆（索），预应力锚杆，锚索，注浆锚杆，锚索，提高滑面正压力和岩体整体性，规模较大，可实现足够的预应力。抗滑桩，刚性桩，弹性桩，使滑体推力由桩基传至稳定岩基，滑面单一的中、浅层滑体、滑面清楚。挡墙，砌石挡墙、混凝土挡墙，以墙重形成摩阻力来平衡滑力，滑体松散的浅层滑动，有施工场地。综合支挡结构，