浅析露天矿山深部凹陷开采的安全控制技术
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露天开采矿山采矿技术及安全摘要:目前,随着国民经济的持续增长,社会生产对能源资源的需求日益提升,在推动采矿行业迅猛发展的同时,资源过度开发利用也使露天开采进入到深凹开采阶段,所面对的作业环境也日益恶化,导致露天开采面临诸多安全风险,想要实现开采工作顺利、安全进行,就要对采矿技术和作业安全引起高度重视,确保露天开采有序、高效和高质完成。
关键词:露天开采;矿山采矿技术;安全引言在矿产资源储备量较为集中的情况下,且矿床离地面浅,可建议采用露天开采的作业方式。
在确保规范施工、安全施工的基础上,进一步加强矿产资源的开采管理,也要引起相关部门工作人员的高度重视。
现阶段,进行矿山采矿技术的有效应用,循序渐进中优化安全管理的效果意义重大,鉴于此,笔者凭借多年的实践经验,具体分析了露天开采矿山采矿技术的应用,关于提升采矿人员安全意识简单阐述了几点看法。
1露天矿山采矿技术1.1科学选择开采技术在露天矿山开采作业前,第一,应对矿山的地质、水文、地形等因素进行勘察,分析矿山矿体结构赋存的具体特征;第二,对矿山开采实际情况进行分析,尽可能地将回收矿产资源作为开展露天开采作业的根本目的,同时将其作为选择开采技术重点考虑的内容,当前应用较常见的露天开采技术为台阶式采矿技术。
1.2确定矿山开采境界根据露天矿山开采境界圈定原则开展分析,具体如下:第一,仔细分析矿山的矿体特征及现阶段开采情况,将经济合理、安全可靠、技术可行、装备易于实现作为露天开采基本原则;第二,据矿体圈定的具体开采范围、底界标高来最终确定矿山的开采境界。
对露天矿山采场的最终边坡要素主要:最高/低开采标高、最终台阶高度/坡面角/边坡角,安全平台、清扫平台的宽度分别为4m、6m,需特别注意的是,每搭设三层台阶需设一个清扫平台。
1.3露天矿山采剥工艺矿体上部有很厚的覆盖层,正式开采前需要彻底清除上面的杂草与树根,并将其运送到排土场统一堆放,之后使用挖掘机直接铲除覆盖层的黏土。
文件编号:TP-AR-L7106In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编订:_______________审核:_______________单位:_______________煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
一.沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑;(1)对开采沉陷的控制,即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施,来减少地表下沉,控制地表下沉速度和范围,达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。
(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法,其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施,还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大,吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。
露天矿山深凹矿坑有水延深掘沟施工工法露天矿山深凹矿坑有水延深掘沟施工工法一、前言在露天矿山的开采过程中,为了达到更深的开采深度,常常需要延伸现有的矿坑。
然而,当矿坑深度增加时,可能会遇到水问题,这不仅影响了开采的顺利进行,还增加了矿山安全的风险。
为了解决这个问题,人们研发出了一种针对露天矿山深凹矿坑有水延深掘沟施工工法,有效地解决了水问题,保证了开采工程的正常进行。
二、工法特点该工法的特点是,在深凹矿坑的开采过程中,通过掘沟的方式将矿坑底部的积水引走,解决了水的积聚问题。
这种工法采用了机械化施工的方式,具有施工效率高、技术要求低、操作简单等特点。
三、适应范围该工法适用于深凹矿坑开采过程中遇到水问题的场景,尤其适用于矿坑深度在一定范围内的矿场。
对于那些矿坑底部水位较高的露天矿山,这种工法是非常有效和可行的。
四、工艺原理该工法的原理是通过掘沟的方式将矿坑底部的积水引走。
具体而言,可以采取以下几个技术措施:1. 预先施工:在深凹矿坑开采之前,对矿坑底部进行预先施工,形成掘沟的基础。
这样可以有效地引导水流,减少水的积聚情况。
2. 掘沟施工:通过机械设备进行挖掘,形成沟道。
根据实际需要,可以选择不同的挖沟工艺,包括横向挖掘、纵向挖掘等。
3. 引水系统:在沟道的一侧或两侧设置相应的引水系统,用于引导水流出矿坑,同时防止沟道冲刷。
通过以上的工艺原理,可以有效地解决深凹矿坑的水问题,确保开采工程的正常进行。
五、施工工艺1. 预先施工:在正式开采之前,对矿坑底部进行清理和整平,确保有利于后续的掘沟施工。
2. 掘沟施工:使用挖掘机等机械设备进行掘沟工作,根据实际情况选择合适的挖掘方式,确保掘沟的质量和效率。
3. 引水系统安装:在沟道的一侧或两侧安装管道和阀门等设备,建立完善的引水系统,并进行测试和调试。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,确保施工进度和质量。
根据实际工程情况,确定施工人员的数量和分工,明确各自的责任和任务,确保施工工作的顺利进行。
煤矿开采沉陷防治和控制技术
是指通过各种措施和手段,减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象,保护地下和地上建筑物,维护生态环境的一系列技术措施。
本文将从地质调查、支护技术和合理开采等方面介绍煤矿开采沉陷防治和控制技术。
首先,地质调查是煤矿开采沉陷防治的基础。
地质调查能提供开采区域的地质构造、煤层赋存情况、地下水位等方面的信息,为制定合理的开采方案提供依据。
通过地质调查可以确定最佳开采方法,减少地下空间开挖带来的沉陷影响。
其次,支护技术是煤矿开采沉陷防治的重要手段。
支护技术包括支柱法、短壁法、曲线卸荷法等多种方法。
其中支柱法是最常用的支护技术,通过在煤层下方设置支柱,分散开采压力,减少煤层的沉陷。
支护技术能有效减少地表沉陷,保护地下和地上建筑物的安全。
再次,合理开采是煤矿开采沉陷防治的关键。
合理开采需要根据煤矿地质条件和矿山工程技术要求,确定最佳的开采方法和工艺流程。
合理开采能最大限度地减少煤层的沉陷,降低地表的沉陷程度。
同时,合理开采还需要考虑矿井的排水和通风系统,确保矿井环境的稳定。
此外,煤矿开采沉陷防治还需要进行监测和预测。
监测是对煤矿开采过程中地面变形和地下压力等参数进行实时观测,及时发现问题并采取相应措施。
预测是通过建立数学模型和仿真模
拟,预测煤矿开采带来的沉陷范围和沉陷量,为防治提供科学依据。
总之,煤矿开采沉陷防治和控制技术是保护地下和地上建筑物,维护生态环境的重要手段。
通过地质调查、支护技术和合理开采等措施,可以减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象,保护人民生命财产安全和生态环境的可持续发展。
煤矿开采沉陷防治和控制技术煤矿开采沉陷是指在矿井开采过程中,由于矿层的开采和矿石的压缩,地下地层产生断层、溃塌等现象,从而引起地面沉陷或建筑物沉陷的一种现象。
煤矿开采沉陷不仅会影响煤矿周边地表及建筑物的安全,还可能给环境带来严重的影响。
因此,煤矿开采沉陷的防治和控制技术具有重要的意义。
一、煤矿开采沉陷的原因和特点煤矿开采沉陷的主要原因是由于矿层开采导致地下岩层的断裂和塌陷。
在煤矿开采过程中,由于采掘矿层的压裂作用和矿床顶板矿石坍塌,导致矿山地下地层破碎,进而引发地表沉陷。
煤矿开采沉陷具有以下特点:1. 煤矿开采沉陷是持续发展的过程,与煤矿的开采活动相伴随,直到煤矿停产,煤矿开采沉陷才会最终停止。
2. 煤矿开采沉陷的时间跨度较长,通常从煤矿开始开采到最终停产,可能需要数十年甚至更长时间。
3. 煤矿开采沉陷是可逆的,即在煤矿开采停止后,地下地层有可能逐渐恢复,但恢复的过程较为缓慢。
4. 煤矿开采沉陷的速度较慢,通常每年只有几毫米到几十毫米,但由于时间的积累,累计沉陷量可能会非常大。
二、煤矿开采沉陷防治技术1. 合理开采和布置矿井:通过合理的采矿布置和开采方法,尽量减小地下矿层的破坏和塌陷,降低煤矿开采沉陷的危害。
2. 采用支护技术:在地下矿井开采过程中,采取支护措施,如矿石支架、预应力锚杆和地压控制等,减小地下岩层的断裂和塌陷,降低煤矿开采沉陷量。
3. 混合开采技术:将传统的长墙综采方法与剩余矿柱法相结合,通过剩余矿柱的保留和采空区的逐步回填,控制煤矿开采沉陷的范围和速度。
4. 地下采煤和土地利用协调规划:在煤矿开采过程中,与地上土地利用进行合理规划和协调,避免建筑物和基础设施的沉陷风险。
5. 精确测量和监测:通过精确的测量和监测技术,及时发现地下地层的沉陷情况,并对其进行及时的控制和处理。
三、煤矿开采沉陷控制技术1. 地表沉陷控制:通过地表加固和精确的水位控制,减小煤矿开采对地表的影响,降低地表的沉陷量。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第02期·155·文章编号:2095-6835(2021)02-0155-02深凹露天矿开采技术浅探孙广雨(内蒙古平西白音华煤业有限公司,内蒙古锡林郭勒026000)摘要:目前,中国露天矿的开采逐渐由山坡型露天矿转向深凹型露天矿。
外部环境的改变,对露天矿的开采技术提出了更高要求,特别是开采成本的提高与煤炭产量的下降,严重制约了煤炭企业发展。
基于此,将深凹型露天矿作为主要研究对象,重点阐述具体的开采技术及其相关内容,希望对今后的工作有所帮助。
关键词:深凹型露天矿;开采技术;煤炭;露天开采中图分类号:TD80文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2021.02.060目前,中国在大型露天矿,尤其是深凹型露天矿开采方面的成效显著。
国家在矿山开采深度增加的背景下,始终致力于借助技术的改良与矿山规模的扩大,不断优化劳动生产率,使采矿成本不断下降。
由此可见,深入研究并分析深凹型露天矿开采技术有一定的现实意义。
只有结合深凹型露天矿的实际开采状况采取相应的开采技术,才能提高其开采的质量与效率,为现代矿业的全面可持续发展奠定坚实基础。
1深凹型露天矿开采存在的问题在煤炭开采由山坡露天矿向深凹型露天矿转变的过程中,采场的开采面积明显减少,增加了开采技术条件的运用难度,直接影响了生产能力的发挥,且实际成本明显增加,对煤炭企业的发展产生了不利影响[1]。
其中,主要存在如下四个方面的问题。
1.1开采难度大现阶段,在开采深度增加的条件下,采场能够使用的作业空间范围也随之缩小,进而引发了诸多困难,集中体现在以下几个方面:开拓运输系统与新水平准备难度增加;运输距离变长;重车从下坡运行向高上坡运行转变,直接降低了运输汽车工作的效率。
正是受上述开采条件改变的影响,煤炭开采作业效率降低,并引发一系列严重问题。
露天矿山开采安全技术随着人类社会的不断发展,对矿山资源的需求不断增长。
而开采矿山作为一种重要的工业生产方式,已经成为了现代社会的重要组成部分。
然而,随着矿山开采规模的不断扩大,矿山安全问题也愈加引人关注。
露天矿山作为矿山开采的一种类型,其安全问题也备受关注。
因此,本文将探讨露天矿山开采安全技术及其应用。
一、露天矿山开采安全技术概述露天矿山是一种常见的矿山开采方式,其优点在于可以用较低的成本开发出大量的矿物资源。
然而,露天矿山开采存在一定的风险,如滑坡、崩塌、火灾等现象。
因此,保障露天矿山开采安全是非常重要的。
1.设施安全措施(1)环境监测技术:常用的环境监测技术有测压、测震等,可以对矿山进行监控,发现异常情况,加强管理。
(2)地质探测技术:通过对露天矿山地质结构的研究和分析,认识地质构造,预防岩石崩塌和地面塌陷。
(3)安全作业规程:制定完善的安全作业规程,规定开采进度和设备使用,保障人与设备的安全。
2.防治灾害技术(1)防火技术:将矿区分为可燃区和不可燃区,控制可燃区内传递火源的环境和设备,如采取灭火器和喷雾装置等措施防止火灾。
(2)崩塌、滑坡预防技术:对高位地质环境进行监管,使用灵活带,控制斜坡坡度和坡面水分的均衡,预防崩塌、滑坡等意外事故。
(3)排水技术:措施包括地面排水、洞穴排水,保障矿区内的地下水位不超过合适范围,使污水不流入周边环境。
二、应用案例1. 迪拜铜露天矿开采项目迪拜铜露天矿开采项目位于迪拜Jebel Hafeet山脉,这是阿联酋的第一个露天矿项目。
该项目引入了多种安全技术,如地质勘探、环境监测等技术,重点防范了塌方、滑坡等意外事故的发生。
2. 奥克兰露天煤矿事故奥克兰露天煤矿位于新西兰,该矿发生了一起煤矿事故,导致29人死亡。
此事故使得露天煤矿开采的安全问题再次浮出水面。
该事故警示人们,露天矿山开采安全问题需要高度重视。
三、未来展望随着工业的不断发展和科技的进步,露天矿山开采安全技术应用前景广阔。
深凹露天矿开采技术分析随着社会的不断进步,技术的不断发展,我国露天矿山开采已经从山坡型露天矿逐渐转化为深凹型露天矿。
由于这一开采外部环境的改变,对矿山开采技术有了更高的要求,最为明显的变化就是开采成本上升,矿石产量降低,给矿山企业的发展带来了较大的阻碍。
本文就深凹型露天矿开采产生的几个方面问题展开探讨,研究深凹型露天矿开采的技术问题。
标签:深凹型露天矿;矿山开采;问题分析;对策研究1 深凹型露天矿开采产生的几个方面问题1.1 开采难度越来越大随着开采深度的不断增加,采场可使用的作业空间范围在不断地变小,各种困难也随之浮出水面。
一是开拓运输系统以及新水平准备变得更加难以进行;二是运输距离不断地增加;三是重车由下坡运行逐渐变为难度较高的上坡运行,导致运输汽车的工作效率明显下降。
以上开采条件的变化进一步使矿山开采的整体效率不断地下降,产生非常严重的问题。
1.2 露天边坡变得越来越高随着露天矿持续的开采,采场最终边坡也会持续上升,将变得更加的陡峭。
边坡的稳定性将会明显的下降,产生滑坡、坍塌等安全隐患,并且边坡的维护也会给施工人员操作带来极大的困难,同时使维护费用较大幅度的增加。
另一方面,由于深度的增加,较陡的边坡面也逐渐形成了凸状,稳定程度直线下降,同时矿坑下面的空间也会明显减小,可以承受破坏的能力也会大不如以前,对于矿山企业的人身和设备安全形成相当大的威胁。
1.3 露天矿环境污染程度逐渐上升随着矿山开采深度的不断增加,露天矿坑内的空间将不断减小,污浊气体的浓度将会持续上升,矿山开采工作面的工作环境条件会明显下降。
由于深凹采坑内的通风条件有限,在开采施工作业期间所产生的大量粉尘及汽车尾气等有害气体都不能及时的排除,进一步影响了采坑内工作环境的尘毒浓度,空气污染严重。
以上诸因素成为了矿山开采中较难解决的问题,对于人们的身体健康产生了非常的威胁。
1.4 采坑防排水工作变得更加困难由山坡露天矿转化为深凹露天矿进行作业后,地表水的排除工作就成为了一个较为棘手的问题,防排水工作质量的好坏直接影响了整体工作的效率。
浅析露天矿山深部凹陷开采的安全控制技术摘要:随着工业化、信息化、智能化的发展,各行业对于矿产资源的需求量越来越大,致使矿产资源的开采量不断增加,很多矿山企业的产能不断增加,由于国内的大多数矿山企业已经有较长的服务年限,浅层矿产资源已经开采殆尽,大多数为深部矿产资源,在大产能和深部开采的共同作用下,露天矿山深部凹陷开采面临着较大的安全压力,本篇文章也聚焦于此,主要讨论了露天矿山深部凹陷开采的主要安全问题,分析了相应的控制措施和解决对策,希望通过本篇文章的探讨和分析可以为相关单位提供更多的参考与帮助。
关键词:露天矿山;深部凹陷开采;安全控制;控制措施前言随着工业化、信息化、智能化的发展,以及受国际形势的影响,各行业对于矿产资源的需求量越来越大,大多数矿山企业均会抓住市场利好,不断增加产能,由于国内的大多数矿山企业已经有较长的服务年限,浅层矿产资源已经开采殆尽,大多数为深部矿产资源,在大产能和深部开采的共同作用下,露天矿山深部凹陷开采面临着较大的安全压力,在生产组织过程中若不加予安全技术管控,将会给矿山带来毁灭性打击。
晋宁磷矿始建于1981年5月,主要使用卡特彼勒、小松、沃尔沃等公司先进采掘设备,生产中采用“逐孔爆破”工艺,经两次扩建改造,其生产能力从年产原矿30万吨提高到250万吨。
目前主要集中在6#坑东采区、9#坑、10#坑开采,经过30多年的开采,现晋宁磷矿已呈凹陷露天开采,其中6#坑东采区已呈深部凹陷露天开采。
由于晋宁磷矿地质条件相对较为复杂,随着矿山不断往深部凹陷开采,开采难度越来越大,安全压力也逐步增加。
本文将结合晋宁磷矿实际进行分析探究:1 采场现状分析1.1 采场概况晋宁磷矿矿区属大型浅海相沉积层状磷块岩矿床,地层走向基本呈南北向纵贯全区,由于构造作用,使地(矿)层走向受到干扰改向,如F1-9逆断层,局部地段甚至呈东西向。
总体而言,东矿层在测区范围经开采揭露矿体(层)形态呈宽窄不均的条带状,南北方向延伸,局部地段受构造干扰,矿层倾角变化频率甚大,1-80゜不等,甚至出现地(矿)层倒转现象。
矿体呈向东缓倾斜矿层,埋藏浅,绝大部分适于露天开采,露采边坡为层状半坚硬的岩石,较为稳定。
在断层构造带及两侧,岩石和矿石较为疏松、破碎,开采时应予注意。
目前,在晋宁磷矿所开采的采坑中,6#坑东采区所开采的范围均已开采至2200m水平以下,为深部凹陷露天开采,受断层构造和地下水影响较大。
1.2 安全影响因素结合近几年在6#坑东采区开采过程中所总结的经验,影响安全生产的因素主要有:一是矿区受纵向大逆断层F1-1、F1-9、F2-9和横向多个小平移断层的交错切割的影响(如图1.1所示),在断层构造带分布附近,岩石和矿石较为疏松、破碎,底板边坡整体稳定性较差,117~119 线2230~2270 m水平范围底板边坡和122-126 线2250~2370 m水平范围底板边坡曾出现过整体下滑;二是受积水的影响,随着采场不断往深部推移,地表径流集中汇集至低凹处,同时,采场开采至潜水层以下后,会出现大量地下涌水,致使采坑大面积积水;三是随着往深部开采,作业面逐渐趋于狭窄,交替空间受限,作业推进速度慢,底板边坡暴露时间长,影响边坡稳定性;四是因为6#坑东采区是整体由山坡露天逐步转为凹陷露天开采,上部边坡暴露时间较长,稳定性较差;五是晋宁磷矿6#坑实施分段开采分段内排的工艺,整体由南往北推进,在南部受到内排土场不稳定因素的影响。
图1.1 矿区断层构造分布示意图2 总体思路为了解决晋宁磷矿在深部凹陷开采中存在的问题,结合在生产组织过程中不断的总结经验,经过理论和实践论证,总体思路为:一是结合晋宁磷矿现状,优化开采技术,从源头上创造安全条件;二是通过技术手段对边坡进行监测分析;三是根据开采后暴露现状,通过外力干扰创造安全条件;四是不断提高人的安全意识,确保生产组织过程中的安全。
3 控制措施及对策3.1 采矿技术优化3.1 .1 优化时空关系内排土场形成并投入使用的标准是最低采矿水平工作面与排土场坡脚线之间必须保持足够的超前距离,以保证排土和采矿均能安全进行。
如图3.1所示且满足下式要求:L≥1+1+1式中:l1—露天矿边坡底界至内排土场投入使用时的废石坡底线间的距离,m;L2—安全距离,m,其值通常等于排土场段高;L3一采矿最小工作平盘宽度。
图3.1晋宁磷矿分段开采推进方向为沿着矿体走向由南往北整体推进,分段形成采空区后分段实施内排。
在新阶段的采空区形成后,先用下一阶段开采区剥离物回填采空区,回填高度10m,即一个平台的高度,待下一阶段采空区形成后,再按设计参数在该阶段采空区实施内排(如图3.2所示)。
用该种时空交替方式可达到以下优势:一是可起到底板边坡压脚的作用,确保底板边坡稳定;二是可起到排土场筑坝的效果,可对内排土场起到压脚和拦截滚石的作用;三是可确保内排土场与采剥作业面有足够安全距离,不影响下一阶段的开采。
图3.2 分段开采分段内排交替示意图3.1.2 开采技术优化在晋宁磷矿初期实施分段开采分段内排的时候,按照200m的工作线长度与南往北交替推进,在生产组织过程中,发现存在以下问题:一是由于作业面逐渐变窄,交替空间有限,推进速度慢,影响采空区形成;二是边坡暴露周期长,暴露面积大,影响边坡稳定性。
为此,结合晋宁磷矿前期经验,对分段开采技术进行优化,采用“小分段楔形斜槽式”分段采矿方法。
“小分段楔形斜槽式”分段采矿方法是针对6#坑东采区深部凹陷开采的一种开采工艺,我们将其称称之为“134”分段采矿法,数字分解为“100+30+4”。
“100”表示所分阶段开采的工作线长度不超100 m;“30”表示分阶段开采的采掘垂深不超过30 m(因6#坑整体作业面标高至设计开采最低标高为30m以内);“4”表示开采的工艺,对象是开采的阶段采空区、内排土场、三角矿柱、底板,采用“1+1+2+1”模式(如图3.3所示),即“一留”、“一压”、“双降”、“一循环”。
“一留”是对掘进前进反方向的南端帮留设“三角矿柱”,矿柱高度为采空区压脚高度,“一压”是在采空区实施压脚,即在新阶段形成的采空区对南端帮和底帮实施压脚;“双降”是对底板削坡“降台阶”,对矿体实施分层“下降”回采,“一循环”是指以“一留”、“一压”、“双降”作为一个循环,整体由南往北循环交替推进。
这样就形成有1个矿柱和1个临时北端帮支撑的稳固底板边坡,一个以矿柱作为坝体和抗滑柱的内排土场,每一个阶段的采剥作业结束后,整体像一个楔型斜槽(如图3.4所示)。
图3.3图3.4 小分段楔型斜槽通过对6#坑分段开采分段内排进行技术优化,可达到以下优势和效果:一是通过小分段开采可加快交替时间,减少边坡的暴露面积和暴露时间,增强了边坡稳定性;二是用楔型斜槽的方式布置工作面,可进一步增强在开采过程中对作业面上部的底板边坡进行支护,确保了作业过程中的边坡安全;三是采空区留三角矿柱可起到支护阶段采空区底板边坡和对排土场抗滑的功能;四是对采空区实施阶段性压脚,可进一步巩固阶段采空区底板边坡和压实内排土场坡脚,同时可以拦截内排土场滚石。
通过对6#坑分段开采分段内排在时空关系上的优化和开采技术上的优化,可真正做到从源头上创造安全条件,做到本质安全。
3.2 强化管控措施3.2.1 边坡的管控措施在生产组织过程中,通过对6#坑分段开采分段内排在时空关系上的优化和开采技术上的优化,下部边坡和内排土场的稳定性和安全性得到有效控,但6#坑东采区是整体由山坡露天逐步转为凹陷露天开采,上部边坡暴露时间较长,受爆破振动、机械振动以及地质构造的影响,局部边坡稳定性较差。
为此,还需对上部边坡进一步实施管,做到全方位控制边坡安全,对上部边坡的管控思路为:采用边坡在线监测系、人工监测、局部边坡治理相结合的方式进行边坡管控。
从2016 年开始,晋宁磷矿东采区西帮边实施实时机器人在线监测,覆盖范围为整个6#坑东采区底板边坡。
监测点分为三组,分别是A区1组17 个点,A区2组15 个点,B区组16个点,共计48 个点,监测点位分布见图3.5。
图3.5 边坡在线监测点位布置图在线监测系统主要通过南北方向、东西方向、高程方向、水平方向、累计总位移和失量角等对边坡进行监测分析,定期给出分析报告,有异常情况及时预警。
根据预警信息,对预警观测点进行人工核实,核实方式为“十”字核实,即以预警点为中心进行横向纵向人工检查,各方向均检查至下一组无异常监测点,若未发现异常情况则消除预警并分析原因,若发现有边坡变形,则已按照“十”字原则,沿横向、纵向开裂处布置人工观测点进行人工监测分析,分析变形范围和应力薄弱点,并采取相应防范措施,结合实际情况适时开展边坡治理,我们将此种方法为人工“十字”观测法(如示图3.6所示)。
图3.6 人工“十字”观测法示意图通过采取边坡在线监测系统和人工观测相结合,可以确保实时掌握边坡动态,通过人工观测相结合,可让管理人员更深入、全面的掌握边坡实际情况,更有效的开展边坡安全防范和治理工作,有效管控边坡安全。
在晋宁磷矿发生的几次边坡滑坡,均有效预警,确保了安全生产,同时,在对几个边坡变形区域实施治理后,有效阻止了边坡滑坡。
3.2.2 采坑积水控制措施晋宁磷矿6#坑东采区进行深部凹陷露天开采后,地下涌水量增加,加上雨季地表径流汇集,坑底会形成大量积水,严重影响生产组织,同时,还会影响边坡的稳定性,为此,做好积水的管控是一项重要的工作,而积水的管控就是管控防排水,防排水的管控应本着“有组织排放、集中收集、集中利用”的原则进行布置防排水系统。
为了减少水对6#坑东采区的影响,对矿区的防排水系统布置和管控思路为:一是在暂不布置采剥作业的9#坑设置水仓,通过布置排水沟,将整个矿区2260水平以上的汇水排至9#坑水仓,仅6#坑东采区2260水平以下小部分汇水汇至坑底;二是在坑底地势较低处设置临时蓄水坑,并安装潜水泵,将坑底涌出的水和地表汇水引流至临时蓄水坑,通过潜水泵排至9#坑水仓(如图3.7);三是在9#坑水仓安装抽水泵,并布置管线至矿区高位水池,供洒水降尘、覆土植被灌溉、覆土植被区消防用水以及供矿石擦洗装置使用;四是指定专人负责防排水系统的施工管理和维护管理工作,并按照“片长制”和“沟长制”制定责任人做好日常巡检巡查工作,确保防排水系统完整有效。
图3.7通过对矿区防排水进行系统的规划后,可以达到以下效果:一是减少坑底汇水面积,坑底积水主要来自地下涌水为主,积水量较小,通过在作业面布置潜水泵可完全将水及时抽排完,避免了积水对边坡和作业面的影响;二是坡面和道路上的汇水通过布置排水沟,有导向性的排放,减少了地表径流对边坡的影响;三是将地表汇水通过水仓集中收集,再利用于生产,确保水不外排,达到水平衡的目的,同时降低了矿山的生产成本。