《露天礦山開(kāi)采安全》

平安技術(shù)理論〔二〕露天礦山開(kāi)采

1編輯ppt露天礦山開(kāi)采根本概念露天開(kāi)采就是從地表直接采出有用礦物的開(kāi)采方法。有露天開(kāi)采形成的各種礦山坑道的總體稱(chēng)為露天礦場(chǎng)。露天開(kāi)采有人工開(kāi)采、機(jī)械開(kāi)采、水平開(kāi)采和挖掘船開(kāi)采。2編輯ppt根據(jù)礦床埋藏條件和地形條件，露天礦山分為山坡露天礦和凹陷露天礦。山坡露天礦

開(kāi)采水平位于露天開(kāi)采境界封閉圈以上的礦山。凹陷露天礦

位于露天開(kāi)采境界封閉圈以下的礦山。3編輯ppt臺(tái)階露天開(kāi)采時(shí)，通常是把礦巖劃分成一定厚度的水平層，自上而下逐層開(kāi)采。在開(kāi)采中各分層有一定的超前關(guān)系，在空間上形成階梯狀，每個(gè)階梯是一個(gè)臺(tái)階，或稱(chēng)階段。臺(tái)階是露天采場(chǎng)的根本構(gòu)成要素之一，是進(jìn)行獨(dú)立采剝作業(yè)的單元。多個(gè)臺(tái)階組成的斜坡稱(chēng)為露天礦邊幫即露天礦邊坡。4編輯ppt上部平盤(pán)下部平盤(pán)臺(tái)階坡面坡面角臺(tái)階高度臺(tái)階坡頂線(xiàn)臺(tái)階坡底線(xiàn)

臺(tái)階的結(jié)構(gòu)要素5編輯ppt露天采礦場(chǎng)〔一〕露天礦坑中的礦巖被采出以后，露天礦坑四周揭露出來(lái)的由臺(tái)階組成的外表叫露天礦邊幫。位于礦體下盤(pán)一側(cè)的邊幫叫底幫。上盤(pán)一側(cè)邊幫叫頂幫。位于礦體端部的邊幫叫端幫。露天礦的下部水平CD叫露天礦的底盤(pán)。露天礦邊幫與地表的交線(xiàn)AR稱(chēng)為露天礦場(chǎng)的上部最終境界線(xiàn)。最終邊幫與露天采礦場(chǎng)底盤(pán)的交線(xiàn)GH稱(chēng)為下部最終境界線(xiàn)。正在進(jìn)行開(kāi)采和將要進(jìn)行開(kāi)采的臺(tái)階組成的邊幫叫露天礦場(chǎng)的工作幫〔DF表示〕。工作幫的位置是不固定的，隨著開(kāi)采工作的推進(jìn)而不斷變化。工作邊坡與水平面的夾角叫工作邊坡角，一般為8°～12°，最多不超過(guò)15°～18°，人工開(kāi)采可適當(dāng)大一些。6編輯ppt露天采礦場(chǎng)〔二〕非工作邊幫是指已完成開(kāi)采工作的臺(tái)階組成的最終邊幫。非工作邊幫最上一個(gè)臺(tái)階的坡頂線(xiàn)最下一個(gè)臺(tái)階的坡底線(xiàn)的假想斜面，叫露天采礦場(chǎng)的非工作幫坡面〔圖二AG、BH〕。該幫坡面代表露天礦廠(chǎng)邊幫的最終位置。最終幫坡面與水平面的夾角叫最終邊坡角〔圖二β、γ〕。7編輯ppt最終邊坡最終邊坡最終邊坡角最終邊坡角工作坡面角工作邊坡圖二8編輯ppt最終邊坡:把已開(kāi)采結(jié)束到達(dá)最終界面而留下的臺(tái)階所組成的邊坡，其位置一般是固定的，其深度是隨著開(kāi)采深度的增加而不斷延伸。最終邊坡角：最終邊坡坡面與水平面之間的夾角。9編輯ppt露天礦開(kāi)采平安要求確定臺(tái)階高度的因素：1、礦巖的巖性和埋藏條件2、穿爆工作的要求3、采掘工作的要求10編輯ppt11編輯ppt工作臺(tái)階坡面角坡面角的大小直接影響平安生產(chǎn)。影響工作臺(tái)階坡角的主要因素有礦巖的性質(zhì)、穿爆方式、推進(jìn)方向、礦巖層理方向和節(jié)理發(fā)育情況等12編輯ppt人工開(kāi)采工作階段坡面角礦巖性質(zhì)工作階段坡面角松軟的礦巖不大于所采礦的自然安息角較穩(wěn)固的礦巖不大于５０o堅(jiān)硬穩(wěn)固的礦巖不大于８０o13編輯ppt對(duì)臺(tái)階寬度的要求最小工作臺(tái)階寬度必須符合平安的需要。采礦和運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸線(xiàn)路、供電和通訊線(xiàn)路，必須設(shè)置在工作平臺(tái)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。爆堆邊緣到準(zhǔn)軌鐵路中心的距離，應(yīng)不小于2.5米；到窄軌鐵路中心的距離，應(yīng)不小于2米；到汽車(chē)道路的邊緣的距離，應(yīng)不小于1米。14編輯ppt最終邊坡角最終坡面與水平面的夾角。適宜的最終邊坡角對(duì)于保證平安生產(chǎn)和提高露天開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效果具有重要的意義。邊坡穩(wěn)定性破壞必將造成滑坡或巖石坍塌等嚴(yán)重事故，影響平安生產(chǎn)。15編輯ppt影響最終邊坡穩(wěn)定的主要因素1.巖石性質(zhì)2.地質(zhì)構(gòu)造3.水文地質(zhì)條件4.開(kāi)采深度5.邊坡存在期限16編輯ppt17編輯ppt露天礦開(kāi)采工藝：露天礦山的采坡工程是按一定的生產(chǎn)工藝，以一定的順序進(jìn)行的。確定露天礦的開(kāi)采順序主要考慮的因素1.礦床的埋藏條件2.露天礦場(chǎng)的空間幾何形狀3.生產(chǎn)工藝4.開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)等18編輯ppt山坡露天礦：

當(dāng)山坡露天礦礦體與山坡坡向一直時(shí)，一般采用在礦場(chǎng)表層逐層開(kāi)掘壁溝，自上而下，由里而外的采掘順序進(jìn)行開(kāi)采。對(duì)凹陷露天礦，由上而下進(jìn)行掘溝、剝離和采礦工作，上部水平順次推到最終境界，下部水平順次開(kāi)拓和準(zhǔn)備出來(lái)，舊的工作水平不斷結(jié)束，新的水平陸續(xù)投產(chǎn)，這是露天礦在整個(gè)開(kāi)采期間的程序。19編輯ppt露天礦開(kāi)采的原那么必須遵循“采剝并舉、剝離先行〞的原那么；保證生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定、平安地進(jìn)行。20編輯ppt露天礦的開(kāi)采工藝及平安要求1.穿孔2.爆破3.采裝4.運(yùn)輸21編輯ppt露天礦邊坡管理露天礦山的邊坡直接影響到礦山的平安生產(chǎn)，邊坡管理不好，將給作業(yè)人員和生產(chǎn)設(shè)備帶來(lái)極大的危害。22編輯ppt邊坡的破壞類(lèi)型：1、邊坡巖體的破壞的破壞露天礦開(kāi)采會(huì)破壞巖體的穩(wěn)定狀態(tài)，使邊坡巖體發(fā)生變形破壞。邊坡破壞的形式主要有崩落、散落、傾倒坍塌和滑動(dòng)等。2、邊坡巖體的滑動(dòng)速度和破壞規(guī)模當(dāng)邊破巖體發(fā)生滑動(dòng)破壞時(shí)，由于受各種因素和條件的影響，其滑動(dòng)的速度是不相同的。有的瞬間發(fā)生、而有的滑動(dòng)破壞是緩慢進(jìn)行。23編輯ppt邊坡破壞類(lèi)型按破壞機(jī)理分為：1、平面破壞。邊坡沿某一主要結(jié)構(gòu)面如層理、節(jié)理或斷層面發(fā)生滑動(dòng)，其滑動(dòng)線(xiàn)為直線(xiàn)。2、楔狀破壞。在邊坡巖體中有兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面與邊坡相交，將巖體相互交切成楔狀體而發(fā)生破壞。3、圓弧形破壞。邊坡巖體在破壞時(shí)其滑動(dòng)面呈圓弧狀下滑破壞。4、傾倒破壞。當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面或?qū)用婧芏甘牵總€(gè)單層月面在重力形成的力矩作用下向自由空間變形。24編輯ppt邊坡巖體破壞規(guī)模分四類(lèi)：1、小型滑落?；涞膸r體體積在1萬(wàn)立方米以下。2、中型滑落?；涞膸r體體積一般在1萬(wàn)～10萬(wàn)立方米之間。3、大型破壞?；涞膸r體體積一般在10萬(wàn)～100萬(wàn)立方米之間。4、巨型滑落?；涞膸r體體積一般在100萬(wàn)立方米以上。25編輯ppt邊坡平安管理1、確定合理的臺(tái)階高度和平臺(tái)寬度；2、正確選擇臺(tái)階坡面角和最終邊坡角；3、選擇合理的開(kāi)采順序和推進(jìn)方向；4、合理進(jìn)行爆破作業(yè)，減少爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的影響5、建立健全邊坡管理和檢查制度；6、選派技術(shù)人員或有經(jīng)驗(yàn)的人專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)管理工作；7、有邊坡滑動(dòng)傾向時(shí)，應(yīng)設(shè)專(zhuān)門(mén)觀(guān)測(cè)點(diǎn)，定期觀(guān)測(cè)記錄變化情況。26編輯ppt坍塌由于邊坡過(guò)高、過(guò)陡，邊坡角的巖體受壓破壞或因人工開(kāi)采破壞，甚至形成傘巖，以致其跟部折斷或壓碎而突然脫離基巖而造成坍塌。一般坍塌范圍不大，塌方量較小，較易處理。27編輯ppt滑坡邊坡上的巖體沿著某一滑動(dòng)面向下滑移。該滑動(dòng)面經(jīng)常是由各種地質(zhì)構(gòu)造形成的軟弱面，以及極不穩(wěn)定的軟巖夾層和遇水膨脹的軟巖面形成的弱面。極不穩(wěn)定的軟巖夾層和遇水膨脹的軟巖面很可能沿弱面產(chǎn)生大面積滑坡。當(dāng)結(jié)構(gòu)面的傾向、走向與邊坡一致，傾角小于邊坡的傾角，欲滑移體兩側(cè)有自由或其他結(jié)構(gòu)面，下部又被采空時(shí)，就會(huì)發(fā)生巖層面滑落現(xiàn)象。28編輯ppt影響邊坡穩(wěn)定的主要因素

1、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)：2、地質(zhì)構(gòu)造：3、水文地質(zhì)條件的影響：4、開(kāi)采技術(shù)條件的影響：5、管理方面的影響：6、地震的影響：29編輯ppt1.巖石的物理力學(xué)性質(zhì)：

主要有巖石的硬度、凝聚力和內(nèi)磨擦角等。一般巖石的硬度越大越穩(wěn)定。常見(jiàn)的滑坡是在沙質(zhì)巖、泥巖、灰?guī)r及片理化的巖層中發(fā)生。30編輯ppt2.地質(zhì)構(gòu)造：主要是由節(jié)理、裂隙、層理、斷層和破碎帶以及極不穩(wěn)定的軟巖夾層和遇水膨脹的軟巖面等形成的弱面。大量滑坡實(shí)例說(shuō)明，滑坡體的滑動(dòng)面和邊緣輪廓都是受結(jié)構(gòu)面控制的。31編輯ppt3.水文地質(zhì)條件的影響：包括地表水的滲入和地下水。露天礦的滑坡多發(fā)生在雨季或解凍期。當(dāng)?shù)叵滤x存于巖石弱面中時(shí)，水的作用顯著增大巖體的滑動(dòng)力和減小弱面間的磨擦力，從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。露天礦的滑坡多發(fā)生在雨季或解凍期。當(dāng)?shù)叵滤x存于巖石弱面中時(shí)，水的作用顯著增大巖體的滑動(dòng)力和減小弱面間的磨擦力，從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。32編輯ppt

4.開(kāi)采技術(shù)條件的影響：包括邊坡角、邊坡形式、開(kāi)采順序、推進(jìn)方向以及穿爆工藝等的影響。邊坡角越小，邊坡越穩(wěn)定；上部較緩、下部陡的邊坡比上部陡、下部緩的邊坡穩(wěn)定；邊坡出露的時(shí)間越短越穩(wěn)定；33編輯ppt5.管理方面的影響：如超挖坡角，在邊坡上部堆置廢石和設(shè)備，建筑房屋等，都會(huì)降低邊坡的穩(wěn)定性。6.地震對(duì)邊坡的穩(wěn)定也有影響。

34編輯ppt邊坡的平安管理確保露天礦邊坡平安是一項(xiàng)綜合性工作，包括確定合理的邊坡參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)拈_(kāi)采技術(shù)和制定嚴(yán)格的邊坡平安管理制度。35編輯ppt邊坡事故的預(yù)防露天采場(chǎng)邊坡滑坡、工作臺(tái)階和非工作臺(tái)階的坍塌以及浮石冒落統(tǒng)稱(chēng)為坍塌事故。預(yù)防邊坡坍塌事故的主要措施有：一、技術(shù)措施二、管理措施3/16/202436編輯ppt一、技術(shù)措施1、貫徹“采剝并舉、剝離先行〞的方針，超前剝離表土風(fēng)化層。2、嚴(yán)格按照?金屬非金屬露天礦山平安?規(guī)程的要求設(shè)置臺(tái)階高度、平臺(tái)寬度、和臺(tái)階坡面角，確定適宜的邊坡形式。確定合理的開(kāi)采順序和推進(jìn)方向，從上到下逐層開(kāi)采，禁止一面坡的開(kāi)采方式，嚴(yán)禁“掏采〞。37編輯ppt3、合理進(jìn)行爆破作業(yè)，減少爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的影響4、在露天開(kāi)采境界范圍內(nèi)，要預(yù)先疏干地下水，并在露天坑四周挖掘排水溝。5、對(duì)節(jié)理、裂隙等容易引起坍塌事故的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育的礦山，采取人工加固措施來(lái)治理滑坡。38編輯ppt二、管理措施1、建立健全邊坡管理和檢查制度，2、選派技術(shù)人員專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)邊坡的管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)去除隱患。3、對(duì)有潛在坍塌危險(xiǎn)的邊坡，設(shè)立專(zhuān)門(mén)的觀(guān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)邊坡的變化情況進(jìn)行定期觀(guān)測(cè)。

39編輯ppt4、作業(yè)前，必須對(duì)工作面進(jìn)行檢查，去除危巖和其他危險(xiǎn)物體。5、作業(yè)中發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)上報(bào)，迅速處理；如未處理，不得在危險(xiǎn)區(qū)作業(yè)，并設(shè)置平安警示標(biāo)志。40編輯ppt滑坡及坍塌事故的處理1、首先應(yīng)撤出事故范圍和受影響范圍的人員，并設(shè)立警戒，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。2、積極組織搶險(xiǎn)人員搶救被滑落、坍塌埋壓的遇險(xiǎn)人員。搶救人員要先易后難，先重傷后輕傷。3、認(rèn)真分析造成滑坡、坍塌的主要原因，并有針對(duì)性地制定平安救災(zāi)措施。41編輯ppt4、在搶險(xiǎn)救災(zāi)前，首先檢查采場(chǎng)架頭頂部是否存在再次滑落的危險(xiǎn)，如存在較大危險(xiǎn)應(yīng)進(jìn)行處理。5、在整個(gè)搶險(xiǎn)救災(zāi)過(guò)程中，在采場(chǎng)架頭上、下部位選派有經(jīng)驗(yàn)的人員觀(guān)察架頭情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立即停止搶險(xiǎn)工作進(jìn)行處理。6、應(yīng)采取措施阻止滑落的礦巖繼續(xù)向下滑動(dòng)。7、在危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行搶險(xiǎn)工作，應(yīng)可能使用機(jī)械化裝備和控制搶險(xiǎn)工