上海露天礦排岩機
『壹』 露天開采礦山環境地質問題
露天開采必須剝離礦體上方及周圍的表土、植被與岩石,直接破壞了土地的完整性及其植被。大量的礦石及廢石被采走後,強烈地改變了原有的地形地貌,破壞了風景景觀和旅遊景觀。埋藏較深的急傾斜礦床開采後會形成深淺不一的凹型露天坑,埋藏淺的緩傾斜和水平礦床開采後則形成凹陷型露天坑。礦坑疏干排水破壞地下水均衡系統,形成大面積的地下水下降漏斗。
3.5.2.1 外排土場壓占土地植被數量巨大
露天開采剝離的大量岩土,除少數礦山採用內排土方式外,大部分為外排土堆放,因而除剝采佔地外,廢渣需壓佔新的大量土地,外排佔用的排土場面積一般為采礦場佔用面積的40%~55%。據有關資料,我國露天煤礦外排土壓占的土地,約是挖損土地的1.5~2.5倍,露天礦正常生產後,每采萬噸煤排土場平均壓占土地0.16ha。我國鐵礦開采以露采為主,剝采比多在2~4 倍之間,鐵礦山每開采1×104t礦石,廢渣佔有土地3.97ha。因此剝離量很大,歷年排土量累計約在100×108t以上,每年以5×108t的速度增加。陝南石棉礦露天剝采面積約2km2,造成同等面積的山體植被破壞。
3.5.2.2 滑坡是露天礦山最主要的突發性地質災害
露天開采排土不僅壓佔大量土地,而且隨著排土堆高度的升高,潛伏著失穩和滑坡的隱患。采邊滑坡是露天礦山最主要也是最普遍的地質災害,嚴重時甚至導致露天礦提前關閉的重大損失。1983年7月9日,甘肅白銀露天礦滑坡導致運輸系統中斷和生產設施破壞,停產三個月,銅產量減少3000 t。金川露天礦因滑坡迫使運輸道路改線,部分礦段提前閉坑停產。哈密三道嶺煤礦1967、1983、1999年先後三次發生大的滑坡造成礦山多次停產,直接經濟損失上百萬元。白雲鄂博鐵稀土礦主采坑北部運渣道路因滑坡報廢,直接經濟損失90萬元。甘肅廠壩鉛鋅礦區深凹的采坑北部高陡邊坡存在多處滑坡危險,直接關繫到露天礦安全生產,迫使礦山花費大量資金用於監測防治。陝西銅川焦坪前河露天礦采坑面積0.97km2,造成同等面積的土地植被破壞。剝離邊坡地段平均坡度約50°,高陡邊坡已經有多處小滑坡體,潛在的滑坡隱患較為嚴重。
3.5.2.3 土地沙化和水土流失
為了防止地下水突然湧出而淹沒露天開采場,必須進行礦坑疏干排水,降低預定開采地段的地下水位,而這會形成大面積疏干漏斗,破壞地表水和地下水系統平衡,導致當地水資源枯竭或取水困難,造成地下水位降低,地表徑流減少或斷流,導致表土缺水,影響植物生長,重則導致土地沙化、荒漠化。
3.5.2.4 水土環境的污染
露天開采剝離的岩土、排出的廢石、矸石含有害元素,長期遭受風化雨淋,淋濾出酸性水或含有重金屬的淋濾水,污染土地、河流,並通過裂隙帶下滲地下污染地下水。
『貳』 撫順礦業集團東露天礦的未來
撫礦轉型後,百年來一直位於「龍頭」的煤炭產業將逐漸「退位」,預計幾年後,撫順礦業集團的油母頁岩綜合利用產業創造的銷售收入、利潤、稅金將全面超過煤炭產業,成為礦區的主要經濟支柱。「一礦一廠一氣」的循環經濟模式從某種意義上決定著企業的前途和命運,百年老礦將因此而重現生機。
『叄』 露天礦開拓
露天礦在開采過程中,必須劃定為若干水平分層(台階)進行生產。露天礦開拓的目的是為了建立地面到各個工作台階,以及各個台階之間的通路,形成露天礦到選礦廠(破碎廠)、排土場、工業廣場之間的運輸系統,以保證礦山采礦、剝離、開拓工作的正常進行。
露天礦的開拓方法與運輸方式和開采方法有密切聯系。合理的開拓方法,既要保證各個台階工作線的合理發展,運輸聯系方便,又要盡可能減少開拓工程量。露天礦床開拓方法分類有幾種,目前主要是以運輸方法分類,而運輸方式又與礦床的埋藏條件、生產規模和設計的開采深度有關。我國金屬露天礦開拓方法可分為:鐵路運輸開拓、公路運輸開拓、平峒溜井開拓、斜坡卷揚開拓及膠帶運輸開拓。
露天礦使用鐵、公路運輸時,運輸干線可以布置在露天礦境界之內,也可布置在境界之外。一般情況下,凹陷露天礦多設在開采境界內的最終邊幫上。山坡露天礦則根據地形和礦體埋藏條建設在境界內或境界之外。
(一)鐵路運輸開拓
由於鐵路運輸的坡度比較緩,從上台階至下台階需鋪設較長的傾斜干線和一定長度的折返(站)線路,而金屬露天礦一般走向長度較短,所以多採用折返干線(又稱「之」字形干線)開拓。缺點是列車在干線上運行時,經過折返站需要改變運行方向,從而影響列車運行速度和效率。如果礦體走向長度較長時,可以布置成直進式行車方式,使幾個(根據礦體長度)水平沿同一方向運行,然後設折返站,用折返式行車,以下各水平則根據需要決定線路的布置方式。
山坡露天礦在采礦場附近如有較長的單側山坡時,折返干線應布置在境界以外的端幫上。當露天礦地形為孤立的山峰時,折返干線可以布置在露天開采境界之內。
(二)公路運輸開拓
公路運輸開拓根據公路干線布置方式可分為回返干線和螺旋干線開拓。回返干線和折返干線布置相仿,汽車在干線上運行是經過具有一定曲率半徑的回返平台改變運行方向,但不需停車換向。因為汽車運輸要求的曲率半徑小,所以多採用回返干線開拓方式。
當露天采礦場的長度和寬度相差不大,為了克服汽車因回返減速影響運輸效率可採用螺旋干線開拓。當凹陷露天礦採用螺旋干線開拓時,溝道可沿采場四周邊幫盤旋布置干線,汽車可在干線上直進運行。
(三)平峒溜井開拓
平硐溜井開拓主要是用溜井和平硐建立采礦場與選礦廠之間的運輸通路。此種開拓方式不能獨立完成礦石的運輸任務,需要與其他運輸方式配合。在采礦場內多採用汽車或窄軌鐵路運輸,溜井主要是溜放礦石,溜井以下多用鐵路運輸運至選礦廠。岩石則直接運往排土場堆置。個別礦山也有用溜井溜放岩石的。礦石從溜井放礦口裝入礦車,多用機車牽引經過平硐再運至選礦廠。溜井承擔受礦和放礦任務,是運輸系統中的關鍵環節。合理地確定溜井位置和結構要素,對於保證礦山正常出產具有重要意義。
(四)斜坡卷揚開拓
小型金屬露天礦常用斜坡串車和重力卷揚開拓。斜坡串車一般是在小於25°的溝道內利用卷揚機同時提升(或下放)幾個礦車。凹陷露天礦的串車溝道是設在開采境界內的非工作幫上。在山坡露天礦一般多設在開采境界之外。對於地形較緩,高差不大的小型山坡露天礦,還可採用重力卷揚開拓,將採下的礦石裝入礦車,順卷揚道利用自重向下溜放,井帶動空車沿另一軌道上升。
(五)膠帶運輸開拓
膠帶運輸開拓是近年來新興的一種開拓運輸方式。采場內經穿孔爆破,破碎後的礦岩借挖掘機裝入汽車,然後運至半固定式破碎機;破碎後的礦岩借鋼繩膠帶運輸機提升至地表;再通過轉載站,送入地面膠帶運輸機;最終運送到礦倉或排土場卸載。隨著露天采場向下延深,膠帶運輸機和半固定式破碎機也向下移設。不過,為了減少移設工作量,通常每下掘3~5個台階後才移設破碎機和膠帶運輸機。
在本開拓方法中,用連續動作的膠帶運輸機提升礦岩,運輸能力大,而且由於遠輸機仰角可達16°~18°,運輸距離也短,通常膠帶運輸開拓的勞動生產率是單一汽車運輸開拓的2~4倍,而前者的運輸成本僅為後者的1/5。
『肆』 求露天開采過程中鑽機的工作原理
露天開採的鑽機一般分為這幾種:全風動鑽機,半液壓鑽機、全液壓鑽機,全風動顧名思義就是全部以風為動力,利用風動馬達將風能轉換為機械能,來實現回轉和行走。工作部位就是潛孔風動鑽機的專用—潛孔錘(沖擊器加鑽頭)沖擊器就是一種利用風能來回沖擊的工具以此帶動鑽頭對岩石造成錘擊,再通過回轉馬達的回轉擰碎以實現穿孔作業。
液壓半液壓其實大多以風動為基礎進行的改進和改裝更多的輔助工具以此實現自動化。
另外液壓鑽機還分潛孔式和釘錘式,在此就不再做介紹
『伍』 露天礦山主要的采裝設備有哪些
在露天采礦生產過程中,主要包括四項生產工藝
①礦岩鬆散工作。簡單的說也就是爆破。用爆破或機械等方法將台階上的礦岩松動破碎,以適於採掘設備的挖掘。
②采裝工作。用挖掘設備將台階上鬆散的礦岩裝入運輸設備中,這是露天開採的核心。
③運輸工作。即用運輸設備將礦石運送到選場、儲備堆,廢石運送到排土場。
④排卸工作。礦石的卸載工作和岩石的徘棄工作。
一般來講,露天開采包括四個主要環節:穿、采、運、排.就是穿孔爆破、採掘、運輸、排土,有時還得疏干排水,開采完以後還得考慮環境治理。那麼完成這些工序需要什麼設備沒有特別的規定,但是現在通行的一般有潛孔鑽、牙輪鑽、各種炸葯(混裝車等),電鏟、液壓挖掘機、吊斗鏟、卡車、推土機、平地機等等,如果採用新技術新工藝,是國家鼓勵的,但是必須經過審核。
『陸』 露天開採的勘察工作
煤炭露天開採的勘察工作包括水文地質與工程地質兩部分。水文地質勘察主要查明煤礦水文地質條件,研究岩體含水層的富水性、導水性、補給排泄條件等,這些一般均在工程地質勘察中視為一個整體進行勘察與研究。
露天煤礦工程地質勘察的目的和任務是:為露天煤礦選擇合理的開采工藝,提供採掘場各幫邊坡角和邊坡維護管理措施。為保證安全、正常、經濟的生產,以及為此所應該採取的必要防治措施提供基礎工程地質資料,在勘察階段,應為初步設計服務;在基建前期階段,應為詳細設計服務;在生產階段,則應為一個開拓段以至每一個階段設計服務。煤礦露天開採的主要勘察工作內容包括以下5個方面。
(1)剝離物強度
主要研究被剝離的上覆岩石的強度,以確定開采工藝、設備選型,以及需要的爆破工程和爆破工藝。不同的設備和開采工藝所產生的經濟效益是不同的,這將主要取決於被剝離岩石的強度。因此,為了查明被剝離岩石中不同等級「硬岩」的厚度、分布和含量,必須進行特殊的岩石強度勘探,以決定能否選用輪斗連續開采工藝及設備選型。
(2)邊坡的穩定性
露天開挖時,岩石的天然平衡狀態將被破壞,露天的邊幫及露天內各台階能否保持穩定,是露天煤礦能否安全、高效生產的核心。經調查了解,迄今為止,中國幾乎所有露天煤礦的邊坡和排土場,都曾經出現過多次滑坡,均造成了不同程度的人員傷亡或經濟損失。
為了安全生產,就要提高邊坡的穩定性,只能採取減緩坡角或相應的防治措施。減緩坡面必將導致增加土石方的挖掘量,顯然將造成巨大的經濟損失。同樣,增加防治措施,也將造成一定經濟損失。因此,必須通過邊坡勘察,研究查明影響邊坡穩定性的地質因素,研究開采中的人為因素對穩定性的影響,為正確合理確定各個區段、各個台階的合理的邊坡角以及應該採取的防治措施,提供相應的工程地質資料。
(3)排土場的選擇及排土場的穩定性
排土場是露天礦坑廢棄物料的排放場地,一般有外排和內排之分。但是在露天開發的初期總是要存放在外排土場。外排土場的穩定性將影響露天生產的正常進行,因此也有必要對排土場址選擇和穩定性進行評價。
(4)坑內運輸、設備運行及出車溝的工程地質問題
目前隨著開采方式的改變,運輸方式往往採用大型汽車或膠帶運輸,大型卡車將作為短距離最機動、最重要的運輸設備。隨之而來的是坑內煤層底板岩石和組成坑內台階的岩石承載力,坑外至排土場的運輸道路的地基承載力和特大型採掘設備的對地比壓,以及排棄物料的工程力學性質等,均將作為工程地質勘察的內容。同時,也需要研究其邊坡的穩定性和地基的承載力。
(5)環境工程地質研究
露天坑的開挖,既破壞了原有的自然平衡狀態,也將產生新的環境工程地質問題,如露天邊幫和排土場的穩定性對臨近地區的影響;疏干排水造成大面積地下水下降,而引起的地面沉降和塌陷;地下水資源枯竭等;河流改道對區域徑流條件影響;露天開挖和排土對水文土地質的環境影響等。
總之,由於煤炭露天開發和排土,改變了原有的自然平衡狀態。露天工程地質工作的任務就是為選擇提出經濟合理的開采工藝,掌握露天開采技術經濟管理及維持其高效、安全、綠色生產的各種因素,預測自然狀態改變後應該採取的措施提供資料,為設計和指導生產服務。
『柒』 礦山機械大概有幾種分類
礦山機械分類
破碎設備
破碎設備是將礦物進行破碎作業所用的機械設備。
破碎作業常按給料和排料粒度的大小分為粗碎、中碎和細碎。常用的砂石設備有顎式破碎機、反擊式破碎機,沖擊式破碎機,復合式破碎機,單段錘式破碎機,立式破碎機,旋迴破碎機、圓錐式破碎機、輥式破碎機、雙輥式破碎機、二合一破碎機、一次成型破碎機等幾種。
根據破碎方式、機械的構造特徵(動作原理)來劃分的,大體上分為六類。
(1)鄂式破碎機(老虎口)。破碎作用是靠可動鄂板周期性地壓向固定鄂板,將夾在其中的礦塊壓碎。
(2)圓錐破碎機。礦塊處於內外兩圓錐之間,外圓錐固定,內圓錐作偏心擺動,將夾在其中的礦塊壓碎或折斷。
(3)輥式破碎機。礦塊在兩個相向旋轉的圓輥夾縫中,主要受到連續的壓碎作用,但也帶有磨剝作用,齒形輥面還有劈碎作用。
(4)沖擊式破碎機。礦塊受到快速回轉的運動部件的沖擊作用而被擊碎。屬於這一類的又可分為:錘碎機;籠式破碎機;反擊式破碎機。
(5)磨礦機。礦石在旋轉的圓筒內受到磨礦介質(鋼球、鋼棒、礫石或礦塊)的沖擊與研磨作用而被粉碎。
(6)其他類型的破碎磨礦機。
采礦機械
采礦機械是直接開采有用礦物和采准工作所用的機械設備,包括:開採金屬礦石和非金屬礦石的採掘機械;開採煤炭用的採煤機械;開採石油用的石油鑽采機械。第一台風動圓片採煤機是由英國工程師沃克設計的,約於1868年製造成功。19世紀80年代,美國有數百口油井用蒸汽為動力的沖擊鑽鑽鑿成功,1907年,又用牙輪鑽機鑽鑿油井和天然氣井,並從1937年起,將它用於露天礦鑽井。
採掘機械
採掘機械用於井下和露天礦山開採的採掘機械有:鑽炮孔用的鑽孔機械;挖裝礦岩用的挖掘機械和裝卸機械;鑽鑿天井、豎井和平巷用的掘進機械。
鑽孔機械
鑽孔機械分為鑿岩機和鑽機兩類,鑽機又有露天鑽機和井下鑽機之分。
①鑿岩機:用於在中硬以上的岩石中鑽鑿直徑為20~100毫米、深度在20米以內的炮孔。按其動力不同可分為風動、內燃、液壓和電力鑿岩機,其中風動鑿岩機應用最廣。
②露天鑽機:按破碎礦岩的工作機構不同,分為鋼繩沖擊鑽機、潛孔鑽機、牙輪鑽機和旋轉鑽機。鋼繩沖擊鑽機因效率低,已逐漸被其他鑽機代替。
③井下鑽機:鑽鑿孔徑小於150毫米的井下炮孔時,除應用鑿岩機外還可應用80~150毫米的小直徑潛孔鑽。
掘進機械
利用刀具的軸向壓力和回轉力對岩面的輾壓作用,直接破碎礦岩的成巷或成井機械設備。所用刀具有盤形滾刀、楔齒滾刀、球齒滾刀和銑削刀具。按掘進巷道的不同,分為天井鑽機、豎井鑽機和平巷掘進機。
①天井鑽機,專門用於鑽鑿天井和溜井,一般不需進入天井操作,用牙輪鑽頭先鑽導向孔,用盤形滾刀組成的擴孔器向上擴孔。
②豎井鑽機專門用於一次鑽鑿成井,由鑽具系統、回轉裝置、井架、鑽具提升系統和泥漿循環系統組成。
③平巷掘井機,它是將機械破岩與排渣等工序結合起來並連續進掘的綜合機械化設備,主要用於煤巷、軟礦中的工程隧道和中等硬度以上礦岩的中平巷掘進。
採煤機械
採煤作業已由50年代的半機械化發展到80年代的綜合機械化。綜合機械化採煤廣泛應用淺截深式雙(單)滾筒聯合採煤機(或刨煤機)、可彎曲刮板輸送機和液壓自移支架等設備,使回採工作面的破碎落煤、裝煤、運輸、支護等環節實現全面的綜合機械化。雙滾筒採煤機是落煤機械。電動機經截割部分減速機把動力傳遞給螺旋滾筒落煤,機器的移動靠電動機經牽引部分傳動裝置來實現。牽引方式基本上有兩種,即錨鏈牽引和無錨鏈牽引。錨鏈牽引藉助牽引部分的鏈輪與固定在運輸機上的錨鏈嚙合而實現。
石油鑽采
陸地石油鑽采機械。按開采工序分為鑽井機械、採油機械、修井機械和維持油井高產的壓裂、酸化機械。鑽井機械為開發石油或天然氣而鑽探或打生產井的全套機械設備。石油鑽井機,包括井架、絞車、動力機、泥漿循環系統、滑車裝置系統、轉盤、井口裝置和電氣控制系統。井架用於裝置天車、游動滑車和大鉤等,吊升其他重物上下鑽台,懸掛井內鑽具進行鑽進。
選礦機械
選礦是在所採集的礦物原料中,根據各種礦物物理性質、物理化學性質和化學性質的差異選出有用礦物的過程。實施這種過程的稱為選礦機械。選礦機械按選礦流程分為破碎、粉磨、篩分、分選(選別)和脫水機械。破碎機械常用的有顎式破碎機、旋迴破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機和反擊式破碎機等。粉磨機械中使用最廣的是筒式磨機,包括棒磨機、球磨機、礫磨機和超細層壓自磨機等。篩分機械中常用的有慣性振動篩和共振篩。水力分級機和機械分級機是濕式分級作業中廣泛使用的分級機械。分選浮選機械常用的有全截面氣升式微泡浮選機,脫水機械比較著名的是多頻脫水篩尾礦干排系統。破碎粉磨系統中比較著名的是超細層壓自磨機。
烘乾機械
煤泥專用烘乾機是在滾筒乾燥機的基礎上開發研製而成的新型專用乾燥設備,可廣泛應用於:
1、煤炭行業煤泥、原煤、浮選精煤、混合精煤等物料的乾燥;
2、建築行業高爐礦渣、粘土、澎潤土、石灰石、沙子、石英石等物料的乾燥;
3、選礦行業各種金屬精礦、廢渣、尾礦等物料的乾燥;
4、化工行業非熱敏性物料的乾燥。
『捌』 露天開采引發的岩層移動
露天開采礦產資源是常用的一種方法,世界上一些礦床的露天開采深度已超過300m。有的露天礦開采深度計劃達到500m,甚至已近千米。世界上采礦事業總的趨勢是大力發展露天開采,目前,我國鐵礦開采中露天開采佔90%以上,有色金屬佔46%,煤炭開采中露天開採的比重亦愈來愈大。
露天開采作業安全,勞動條件好,以1979年原德意志聯邦共和國和美國每百萬噸煤死亡率為例,原德意志聯邦共和國露天開采百萬噸煤死亡0.023人,而井工開采每百萬噸煤死亡0.05人,相差近50倍;美國露天礦開采每百萬噸煤死亡0.035人,而井工開採煤每百萬噸死亡0.45人,相差12倍以上;我國也是近於10倍左右。露天礦作業空間不受限制,規模大,機械化程度高,勞動生產率高,開采成本低,其成本約為井下開採的1/2。綜合上述各點,顯然露天開采優於井下開采。
2.4.1 露天開采引起岩土體移動的范圍
對某些正在開挖露天礦坑的外圍進行多年監測,發現周圍岩土體在相當大的范圍內都發生了移動。這個范圍的大小,在相同的開采條件下,主要與礦坑圍岩的柔度有關。岩體的柔度大小,除了與岩體的岩石組成和弱面及間斷面發育程度、位態等因素有關外,主要取決於開采深度h及邊坡角α,即幾何條件。由不同本構關系來表徵的岩體力學模型,所得到的移動范圍大小是不同的,在線彈性關系條件下,採用相似理論推出在自重條件下原型與模型的位移關系為:
環境地質與工程
式中:Δ,L,ρ,E——為邊坡體的位移、特徵尺寸、密度和彈性模量;
下標H與M——代表原型邊坡體與模型邊坡體。根據這一公式,可以進一步得到具有上述相同的本構關系,但尺寸不同的相似坡體位移之比等於采深(或坡高)的平方比,即:
環境地質與工程
也就是說,由自重體積力引起的邊坡體的那部分變形,對於一個彈性均質邊坡來說,如果邊坡的高度增加到n倍,雖然邊坡體對應點的應力也增加n倍,但對應的位移點則要增加到n2倍。
2.4.2 露天開采引起地表移動分布的基本模型曲線
根據軟材料模擬邊坡的開挖試驗結果和一些邊坡變形的實測資料,在圖中給出了反映露天開采條件下坡體移動和變形基本規律的模型曲線及變形示意圖。
實測中發現,由於開采引起岩土體移動、變形以及破壞的現象層出不窮,這些現象多受到了斷層和其他弱面的影響。由於采坑兩幫岩層及其傾斜狀態的幾何不對稱性,露天坑幫坡的開采留有台階,各岩組組成的坡段在變形性能上的差別,邊坡角(或坡面曲率)在不同坡段上的變化等原因,所得到的實際觀測曲線與模型曲線相比,在細節上,甚至在某些較大的方面都會有一定的差別。
對平行於采坑地表境界線的剖面,或稱縱剖面,地表和坡表移動分布曲線,在滿足平面應變的條件下都應是直線。但由於沿縱剖面工程地質條件的變化,實測曲線與一條直線相比又總有一定的差別。
在圖2.14(a)中下沉或豎直位移分布曲線,反映開采後岩土體表面移動和變形的基本特徵。曲線向上凸部分表示對應地段被拉伸,或者由於過分的壓縮導致的表部拉伸,凹向上部分表示表部壓縮。可見露天礦開采引起采坑外的地表變形都是拉伸變形。建築物的破壞型式也對應於地基的這種變形特徵,圖2.14(c)表示非傾倒破壞邊坡變形的一般特徵,它在某些方面與傾倒變形邊坡[圖2.14(b)]具有相同的地方,其移動分布基本曲線是相近的。
圖2.14 露天開采地表變形示意圖
2.4.3 露天開採的主要變形移動類型
露天礦中岩層的變形,通常是在形成露天坑後就立即開始,而且事實上,在露天礦整個服務期內都不斷發生。甚至在閉坑後仍發生變形,如我國著名的鎳礦金川露天礦采場於1990年閉坑,轉入地下開采,三年後發現露天礦坑邊坡岩體變形有明顯的發展。岩層變形可以區分為連續的過程和周期性的過程。連續過程實際上是以等速進行的,如下沉、散落、潛流沖塌和地表水形成的沖塌等屬於連續過程。周期性過程是以變速進行的,如滑坡、坍方等屬於周期性過程。周期性過程的危險性最大,為了正確地進行設計工作和開采工作,必須了解移動過程的表現形式,並能夠預測它的發展特徵和可能的後果。還必須可靠地確定能在開采期間保證台階、邊坡、排土場穩定性的措施,並計算其主要參數,以下是露天礦移動過程的主要表現形式。
2.4.3.1 沉陷
台階平台和由天然結構或已破壞結構的多孔隙鬆散岩石形成的排土場的表面,在自重、外加荷載、降雨浸水和動荷載等因素的影響下,所產生的不均勻垂直下沉。發生沉陷時,一般不形成連續的滑移面。沉陷是危險性最小的失穩形式,但在一定條件下,也可能嚴重的影響正常的工作
2.4.3.2 散落
急陡邊坡靠表面部分岩石的破壞和移動就是散落。散落可以持續很長的時間(有的可以持續幾年),而且各種礦山岩石都可以發生這種現象。散落使台階平台縮小,造成露天坑的總邊幫角變緩,散落的發展有可能造成大型失穩現象,如滑坡、岩流等。
2.4.3.3 岩流
某些結構已經破壞的砂質粘土岩(粉末狀的沙子和粘土,大孔狀沙質粘土和黃土)在充水達流動狀態時,以流動的方式移動,這種流動性岩石,可在4°~6°和更小的角度下在台階平台上漫流。岩流包含著大量的岩石,發展也很猛烈,有時造成災害。
2.4.3.4 坍方
坍方是指形成邊坡的岩體或岩塊和岩層的急速移動,同時產生移動的一部分岩體隨之破碎。通常,坍落岩石的斷裂面與岩體的各種結構面相一致,破壞面的傾角一般大於岩體的內摩擦角,當破壞面以上的岩體克服了岩體的內聚力以後,已脫開的岩體不能靠摩擦力支持在這個斷裂面上,繼續向坡下移動。劇烈的坍方,往往是發生在瞬息之間,這對其下部台階上工作的人員和機械有很大的危害。
2.4.3.5 滑坡
是形成邊坡的礦山岩體局部的整體移地動,其移動的形式是移動的岩石與其下固定的岩體之間產生相對滑動。這是一種普遍和大型的邊坡失穩形式。它與岩體內部存在的破裂面、軟弱夾層有關。滑坡從其孕育到形成有時要較長的時間,但一旦形成則往往具有突發性和災害性,常常是導致露天礦工作完全停止的原因。
上述各種變形破壞形式中最嚴重是滑坡與坍方,如撫順西露天礦有記錄的滑坡就有50次造成巨大的損失。其中:
(1)1960年南幫W1200滑坡破壞了提升煤炭主要設施西大卷,國家投資2 000多萬元進行西大卷滑坡的加固工程。
(2)據統計1949~1980年滑坡清理方量達6.5×107m3,支出費用達1億元。
(3)西北幫由於邊坡不穩,可能達不到原設計境界。由於設計時對邊坡問題缺乏研究,目前煉油廠建於北幫邊上,使露天礦中部開采和擴采受到限制。露天開采中必須重視邊坡角的研究。
有關露天邊坡變形失穩控制與治理問題這里不作詳細的介紹。