煤礦邊坡穩定性分析及治理措施

楊志偉

摘 要：影響煤礦安全生產的影響因素很多，其中一個重要因素是其邊坡的穩定性，一旦邊坡坍塌或者滑坡，后果相當嚴重，所以煤礦開采設計過程中第一個要解決的就是這個難題。因此，分析影響邊坡穩定性的要素與探究治理措施，對提高開采的效率和安全性具有重要的社會現實意義。

關鍵詞：煤礦;邊坡;穩定性分析;治理措施

前言：

邊坡失穩是煤礦開采的重大災害之一，邊坡式煤礦很容易由于邊坡不穩定而發生一些地質災害，不僅會嚴重破壞環境，還會對整體生產的安全造成不良影響。因此，本文以福建某礦區為例，通過工程地質分析，掌握煤礦的地質構造，歸納總結了邊坡防護的措施，對該煤礦邊坡的穩定性進行系統深入的研究，理論與實際相結合，提出邊坡防護措施并應用到現場實踐。

1煤礦邊坡概況

1.1礦山邊坡特點

礦產資源往往呈以特定的形態埋藏于地下，在開采過程中，要根據礦山的既定儲存狀態進行開挖，并且礦山在完成勘查后，只能按照其形態制定方案，邊坡設置條件也只能按照礦山的開采規模來設計，才能滿足礦山生產的需求。并且煤礦邊坡山體地勢往往比較高，在開挖后需要及時進行支護。而且，篩分樓的下部因為場地局限，坡腳與篩分樓重疊，施工難度大。還有轉載樓，與邊坡頂非常近，施工時也要注意。另外，礦場長期頻繁進行穿孔或爆破作業，再加上經常有車輛行走，導致邊坡巖體頻繁受到震動影響。邊坡通常情況下是通過機械開挖的形式而成，暴露在外面的巖體缺乏維護，所以受風化后很容易產生裂隙導致巖體的強度大幅度降低。

1.2邊坡概況

該礦區位于福建省漳平市，屬于剝蝕殘山地貌。原為山坡地，原來整體地勢為南高北低，山坡坡度大約為20-30度，抗震設防烈度為6度。該邊坡主體結構設計的使用年限為50年，邊坡工程設計年限要比其高[1]。該邊坡支護工程是永久性邊坡工程，工程安全等級屬于一級邊坡。邊坡支護結構類型一種為框架梁和全粘結錨桿，邊坡長度為84米，最大高度為14.8米，坡腳為擬建道路和建筑，坡頂為山坡。另一種支護類型為框架梁、全粘結錨桿、砌石網格草皮護坡，邊坡長度20米，邊坡最大高度為11.7米，坡腳為擬建道路和建筑，坡頂為山坡。巖土體土層為坡積黏性土、含碎石坡積黏性土、粉砂巖殘積黏性土以及碎塊狀強風化粉砂巖。地下水類型為裂縫潛水，局部承壓性比較弱，以及各含水層的空隙。

2邊坡支護結構施工

2.1錨桿鋼筋混凝土框架梁施工

錨桿現澆鋼筋混凝土框架梁混凝土強度都是C30，如想要將早期強度提升，可以在其中加入適量早強劑?？蚣芰旱慕孛娉叽鐬?00×400.錨桿的位置應該要根據分坡面的長度來放樣?；炷帘Ｗo層采用二類α，格構框架的肋柱和橫梁的鋼筋混凝土保護層的厚度必須要大于30mm[2]。鋼筋要設置通長，連接也應按照相關規范要求進行，鋼筋錨固長度為35d。如果錨桿、箍筋、框架鋼筋之間存在干擾現象，可以對鋼筋和箍筋之間的間距進行局部調整。

2.2鋼筋錨桿施工

鋼筋錨桿成孔的孔徑要大于等于150。在進行錨桿施工前，要先對錨桿定位，錨孔定位的偏差不能大于50;在錨桿施工階段，錨孔的偏斜度不能大于錨桿長度的3%，鉆孔的深度要大于錨桿設計長度的500.在錨桿成孔時，如果采用干式成孔，則需使用高壓風清凈孔口內殘留的巖粉和積水等;如果采取濕式成孔的方法，在完成后要用清水沖洗[3]。

3邊坡穩定性治理措施

3.1邊坡施工原則

在邊坡工程開挖后，要及時采取封閉措施，以免長期暴露對邊坡的穩定性造成影響。如果是在雨季施工，要做好坡面防護工作，并及時對雨水進行疏導，確?？蚣艿亓夯妆３指稍?。邊坡工程施工必須按照規范要求進行質檢、監理、和竣工驗收工作。同時，要注意邊坡工程施工需采用信息法開展施工工作。對于土石開挖后，缺乏穩定性的邊坡，應根據邊坡的底質情況，以及可能會出現的破壞，采取及時支護的逆作法施工。

3.2支護結構施工

錨固工程施工是支護結構施工的關鍵部分。由于錨固工程主體是在地下的，并且工程質量和施工技術有關，必須嚴格按照施工要求進行，以保障邊坡穩定和結構的安全性。在進行全粘性錨桿施工前，首先必須要做好施工準備工作，明確施工方法、施工工藝、施工設備、施工流程以及相應的人員準備等[4]。其次錨孔鉆造的深度需大于設計值500，一旦鉆孔過程中出現塌孔的情況，要立即停止鉆孔，并在進行注漿固壁處理之后的24小時再重新進行鉆孔。同時應對鋼筋錨接頭處進行標記，再進行錨孔注漿工作。在注漿時必須采用孔底返漿的方法，嚴禁孔口注漿。

3.3排水工程施工

為減少地表水沖刷坡面以及滲入坡體對其造成嚴重的安全隱患，應及時進行地表截排水溝施工工作，并切實發揮作用。而地下水排水工程一般是指仰斜平孔排水工程，在該工程具體施工過程中，應根據地層以及含水狀態等及時對孔位、孔深、孔數進行調整，以保障平孔排水工程具有良好的效果。另外，在邊坡工程施工前，用根據規劃情況和地形地貌設置地下截洪排水系統，從而使得邊坡排水流入其中。

4邊坡監測

為了及時跟進邊坡支護結構的穩定性，需系統監測該邊坡和其支護結構。監測單位如未監測兩次以上不能開工。具體的監測內容為：首先是對邊坡深層水平位移進行監測，沿邊坡走向設置測斜管，埋至坡底穩定巖土土層2米，用來觀測邊坡在施工和使用過程中發生的水平變形情況。其次是對邊坡水平和垂直位移情況進行監測，在邊坡頂部，每隔15-12米設置一個觀測點，坡底也同樣設置，典型邊坡部分要超過3個觀測點。同時，坡和坡底每棟建筑物都要設置超過4個沉降觀測點。在邊坡頂部大于1.5倍的邊坡高度范圍內應定時對地表裂縫進行觀測。

結語

總而言之，在采礦的過程中，邊坡不穩定的情況一直貫穿于始終，邊坡一旦發生滑坡，則會導致礦山停產，造成嚴重的經濟損失，而且會對相關施工人員的生命安全造成威脅。因此，在露天采礦的過程中，要重視邊坡的穩定性，保障經濟效益的同時提高安全性。

參考文獻：

[1]高煥然，呂淑然，王婉青，張博倩.某露天煤礦邊坡穩定性分析及治理措施[J].現代礦業，2018（04）：193-195.

[2]侯敏. 大峰露天煤礦開采終了邊坡穩定性分析及其對策措施[D].西南科技大學，2018.

[3]喬增建，徐延兵，姜海濤.寶清露天煤礦西端幫邊坡穩定性研究[J].煤礦安全，2020（10）：294-297.

[4]陳亞飛，紀玉石，韓猛.某露天礦南端幫邊坡穩定性分析及治理措施[J].煤礦安全，2019（04）：241-244.