黑岱溝露天煤礦高臺階邊坡穩(wěn)定性及其安全預警研究.pdf

1、黑岱溝露天礦無運輸倒堆煤巖復合高臺階總體高度達到68～75m，復合臺階整體坡面角平均70°，雖然屬于臨時邊坡，但是由于高度大、坡度陡已經嚴重威脅到了臺階上部鉆機及臺階下作業(yè)人員和設備的安全。本文在露天礦邊坡穩(wěn)定性理論研究的基礎上，結合黑岱溝露天煤礦生產工藝現狀，對該露天煤礦無運輸倒堆煤巖復合高臺階邊坡穩(wěn)定性進行分析研究，并就該高臺階采用的邊坡監(jiān)測技術進行分析。
　　根據該礦現有的生產工藝及高臺階邊坡的特點，本文分析了影響高臺階穩(wěn)定

2、性的主要因素，得出對高臺階穩(wěn)定性影響的關鍵因素是爆破震動、降雨及高臺階下的采煤作業(yè)。本文分別在西中區(qū)和西端幫區(qū)各選擇一個剖面作為此次分析研究對象，運用極限平衡法和強度折減法模擬了剖面的穩(wěn)定性，分別求出了他們的安全系數。模擬結果表明，作為臨時邊坡其安全系數大于儲備安全系數，高臺階邊坡是穩(wěn)定的。但是兩個剖面都有潛在的滑移面，尤其是西端幫區(qū)由于破碎帶的存在，有可能發(fā)生片幫。在動載荷作用下對高臺階邊坡的穩(wěn)定性分析發(fā)現：由于地震波的影響，高臺階邊

3、坡穩(wěn)定性安全系數會在瞬間降低到1.0以下。雖然這不會導致邊坡坍塌，但是地震波對高臺階穩(wěn)定性的影響很顯著。對比不同巖石臺階高度下求出的安全系數，發(fā)現現在礦山生產采用的邊坡高度已接近臨界值，如果再增加臺階高度會極大地降低臺階的穩(wěn)定性，所以為確保高臺階的穩(wěn)定性，可以考慮適當降低巖石臺階的高度。黑岱溝露天煤礦使用的SSR邊坡監(jiān)測雷達可以實時監(jiān)測邊坡表面的位移速率，根據雷達監(jiān)測原理可以分析巖體變形情況，對邊坡的穩(wěn)定情況作出預報預警，能夠有效的預防

4、邊坡事故的發(fā)生，文中通過現場經驗和監(jiān)測實例說明了該監(jiān)測系統(tǒng)的先進性和可行性。
　　根據黑岱溝露天煤礦高臺階邊坡穩(wěn)定性的計算和評價及邊坡監(jiān)測雷達的監(jiān)測結果，提出一些提高邊坡穩(wěn)定性的建議：建立完整完善的疏干排水系統(tǒng)；實施控制爆破，減少爆破地震波對高臺階邊坡穩(wěn)定性的影響；設計合理地采煤作業(yè)次序；通過設置合理的預警參數，使邊坡監(jiān)測雷達的監(jiān)測效果更加精確。最后針對本文研究的內容作出了總結，并對研究的不足之處做了展望，希望以后的高臺階邊坡研究