烏努格吐山銅鉬礦邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整及工程防護(hù)措施分析

韓榮榮

（中國黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021400）

研究發(fā)現(xiàn)，邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)以及邊坡體內(nèi)部地質(zhì)情況都會對邊坡穩(wěn)定性構(gòu)成影響，也是邊坡穩(wěn)定性研究的主要內(nèi)容，給出邊坡總體穩(wěn)定且采礦效益較好前提下最佳邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)，有助于采礦工作的有效進(jìn)行。影響邊坡穩(wěn)定性主要因素包括邊坡巖體質(zhì)量（巖體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)面分布）、地下水、爆破震動三個方面，邊坡穩(wěn)定性研究目的是使邊坡總體穩(wěn)定，但可以通過一定的工程穩(wěn)固措施加以治理，從而保證正常生產(chǎn)及采礦人員與設(shè)備的安全。

1 邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整及工程防護(hù)介紹

邊坡穩(wěn)定性研究階段非常重視邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)以及邊坡體內(nèi)部地質(zhì)情況對最終邊坡穩(wěn)定性影響程度，通過結(jié)構(gòu)參數(shù)的科學(xué)調(diào)整，可以確保邊坡的安全穩(wěn)定，對于確保采礦的整體效益也具有顯著效用[1]。影響邊坡穩(wěn)定性主要因素包括邊坡巖體質(zhì)量（巖體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)面分布）、地下水、爆破震動三個方面。其中，邊坡巖體質(zhì)量屬于天然因素，無法通過后天人工措施來改變它，只有通過調(diào)整邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)來適應(yīng)它。而地下水和爆破震動則可以通過人為的工程措施，最大程度減少其對邊坡穩(wěn)定性的影響[2]。根據(jù)烏努格吐山銅鉬礦露采邊坡工程地質(zhì)及水文地質(zhì)分析、邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果、以及邊坡巖體結(jié)構(gòu)赤平投影穩(wěn)定性分析，針對原設(shè)計(jì)邊坡在穩(wěn)定性方面存在的問題，對邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。

2 原設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性狀況分析

結(jié)合相關(guān)資料，對原設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析結(jié)果，得出如下結(jié)論：A-A剖面總體邊坡角45°整體邊坡安全系數(shù)1.117（標(biāo)高300m～817m），穩(wěn)定性不滿足要求，其主要原因在于坡體內(nèi)部存在一破碎帶。擬對坡體上部邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整。B-B剖面整體邊坡安全系數(shù)1.164（標(biāo)高300m～857m），中上部存在破碎帶但傾向較緩，沒有對邊坡穩(wěn)定性不利。穩(wěn)定性滿足要求。C-C剖面整體安全系數(shù)1.258（標(biāo)高360m～802m），穩(wěn)定性滿足要求。坡體內(nèi)部存在F7斷層，但斷層傾向?qū)吰虏粯?gòu)成危害。D-D剖面整體安全系數(shù)1.222（標(biāo)高285m～720m），穩(wěn)定性滿足要求。坡面內(nèi)存在F4斷層，但斷層位置距邊坡表面距離約260m，對邊坡整體、局部不構(gòu)成影響，坡體中上部、中下部邊坡穩(wěn)定性均滿足要求。E-E剖面整體安全系數(shù)1.026（標(biāo)高300m～810m），穩(wěn)定性不滿足要求。主要原因是坡體中上部內(nèi)部存在幾組傾向于邊坡傾向相同的破碎帶，且靠近坡體面較近。F-F剖面整體安全系數(shù)1.262（標(biāo)高300m～793m），穩(wěn)定性滿足要求。坡體內(nèi)部不存在破碎帶等不利于邊坡穩(wěn)定破碎帶。中上部、中下部穩(wěn)定性均滿足要求。

3 邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整

（1）A-A剖面。A-A剖面不穩(wěn)定主要是由于存在破碎帶，自630m平臺以上開始調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)。原630m安全平臺與720m安全平臺臺階寬度分別調(diào)成35m與30m，630以上其余平臺寬度均調(diào)整為20m，其余結(jié)構(gòu)參數(shù)不變。經(jīng)計(jì)算調(diào)整后安全系數(shù)1.191，滿足穩(wěn)定性要求。

（2）E-E剖面。坡體不穩(wěn)主要原因是坡體中上部內(nèi)部存在幾組傾向與邊坡傾向相同的破碎帶，且靠近坡體面較近。采取加固措施很難能滿足穩(wěn)定性要求，因此擬采用對中上部坡體削坡減載方式（調(diào)整中上部坡體結(jié)構(gòu)參數(shù)）來滿足坡體穩(wěn)定性要求。破碎帶位于540m標(biāo)高以上，因此對540m標(biāo)高以上臺階進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整。

4 工程措防護(hù)施

（1）疏-排水。地下水是影響礦山邊坡穩(wěn)定性重要外在因素之一。長期觀測井測得地下水水位最高標(biāo)高在+730.16m～+836.12m之間，地下水類型主要為基巖風(fēng)化帶裂隙潛水，隨著采場的不斷下降，地下水降落漏斗也逐漸擴(kuò)大，地下水浸潤線逐漸降低，根據(jù)終了邊坡滲流場模擬分析結(jié)果，終了邊坡浸潤線埋深較深，潛在邊坡破壞面多處于浸潤線以上，因此，依靠采場降深的自然疏于作用可以達(dá)到地下水的疏排效果，滿足邊坡穩(wěn)定方面的需要。地表水主要以大氣降雨為主，采用臺階排水溝引流，集中抽出采場外，其目的也是防止對臺階坡面的浸泡和沖蝕作用，從而影響局部臺階的穩(wěn)定。

（2）控制爆破技術(shù)。靠幫的控制爆破是維護(hù)邊坡穩(wěn)定的重要措施，實(shí)踐證明，露天開采過程中邊坡的中小型滑坡60%是因?yàn)槁短扉_采的靠幫爆破工藝不當(dāng)造成的，同時，大區(qū)爆破還可誘發(fā)邊坡深層大型滑坡。因此，建議臨近邊幫爆破采用控制爆破，控制爆破技術(shù)主要包括預(yù)裂爆破、減震爆破、緩沖爆破。

①預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破就是在設(shè)計(jì)的靠幫邊界上打一排密間距炮孔，少量裝入適宜炸藥，在主沖擊波抵達(dá)之前起爆，在特定的孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)下，使爆破形成孔壁壓力能爆裂巖石，但不超過它們原位動態(tài)抗壓強(qiáng)度，形成一條1cm～2cm寬裂縫巖石，對主沖擊波及爆炸氣體壓力起到削減作用，根據(jù)國內(nèi)礦山應(yīng)用實(shí)例，預(yù)裂面減震效果達(dá)50%以上，效果顯著。②減震爆破。爆破產(chǎn)生的地震波可使邊坡巖體松動甚至疲勞破壞，地震波的傳播規(guī)律首先與傳播介質(zhì)有關(guān)，同樣的爆破參數(shù)在巖性、地下水、風(fēng)化程度、蝕變、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等因素不同地段具有不同的地震傳播規(guī)律。目前，烏努格吐山銅鉬礦已經(jīng)推廣使用奧瑞凱（Orica）高精度導(dǎo)爆管雷管等爆破器材，在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中可以起到明顯的降震效果，建議礦方在大邊坡生產(chǎn)過程中對采用何種爆破參數(shù)起到更好的減震作用進(jìn)行專項(xiàng)研究。③緩沖爆破。緩沖爆破是臺階靠幫時，預(yù)裂孔與生產(chǎn)炮孔之間輔助炮孔的爆破，輔助孔位，緩沖爆破孔網(wǎng)參數(shù)略小于正常生產(chǎn)孔，不設(shè)超鉆。緩沖爆破一般是用于提高預(yù)裂效果的輔助爆破手段，但即使臨近邊幫無預(yù)裂情況下，緩沖爆破仍對保護(hù)邊坡穩(wěn)定起到一定的效果，可作為邊坡靠幫時對生產(chǎn)爆破進(jìn)行減震的輔助措施。

5 結(jié)語

綜上所述，本篇文章主要是立足烏努格吐山銅鉬礦，從露天礦邊坡工程切入，對其邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整、工程防護(hù)進(jìn)行了分析，進(jìn)而結(jié)合實(shí)際進(jìn)行了全面把握，進(jìn)一步提高了對邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整、工程防護(hù)的基本認(rèn)識，這對于加快烏努格吐山銅鉬礦開采具有重要意義。