论文部分内容阅读
霍林河南露天煤矿煤层倾角缓，分布面积广。露天开采设计中，采用了分区开采、内部排土方案。在不同分区或分区不同部位，内排工作线沿岩层倾向或走向推进。露天开采至一定时期后，分区间将出现二次剥离边坡。二次剥离边坡倾角大，位于倾斜基底上，稳定条件差。而且，露天煤矿的排弃岩石较软，易风化；内排土场排量高大，又有二次剥离边坡。对于此类排土场的稳定性，国内缺乏经验。
霍林河南露天矿内外排土场总体上是稳定的，但也存在潜在不稳定因素。因此，必须采取措施防止排土场滑坡。潜在的不稳定因素主要有：
1、排弃物亦即剥离岩石，以及排土场基底中部分岩石工程地质性质差，结构松散，粘土矿物含量多，易崩解，饱水后强度降低多，排弃又可能集中。
2、大雨暴雨时，大量雨水渗入排弃物，排土场底部如局部排水不畅，则排土场内水压升高。
3、部分二次剥离边坡位于倾角较大的基底上，排土高度又较大。
以上前两种因素或其影响程度较难或无法确切估计。到目前为止，矿山仅局部进行了小规模内排，对内排土场边坡，特别是二次剥离边坡的稳定性还缺乏经验。因此，应尽可能将排土场的稳定问题考虑多一些，做好滑坡防治工作。以往本矿的开采设计中，提出了一些排土场滑坡防治措施。在此，再次强调这些措施。此外，结合本矿具体情况，再提出一些建议。这些措施及建议是：
一、 防排水
排土场发生滑坡，主要发生在夏季大雨暴雨排土场底部饱水后。因此，采场周围的防洪沟务必保持畅通以拦截雨后流向采场的地表水，使其迅速排除，不流入采场。外排土场基底面也不应积水。
关于地下水，目前矿山采用管井疏干，采场基底岩层经常处于良好的疏干状态，疏干效果良好。今后采深增加，这种状态应予保持。随采煤工作向西推进，内排后原东部地面疏干井是否废除问题，由于对废除疏干井后地下水位上升，对内排土场稳定性是否有影响、影响多大等缺乏经验，现无法预计。因此，为慎重计，建议在第一条区南部采煤工作结束，内排一定量后，适时进行试验，即停止部分疏干井工作，同时打钻挖探坑等观察内排土场基底地下水水位恢复情况、而后决定疏干井是否废除、废除多少。对于如何防止排土平盘降水下渗，使之迅速排除，应在生产中摸索经验。
二、 增加排弃物与基底面之间的摩擦特性
为使排弃物与基底面之间有良好的摩擦特性，并能使排土场下渗的大气降水、未拦截住的地表水等迅速排除，排土场最下一个排土台阶一定要排弃工程特性良好的岩石，即透水较好的含大块多的剥离物。利用排土时大小岩块的自然分级作用使大块滚落于排土台阶下部，形成透水的大块分层，以利排水，并增加排弃物与基底面之间的摩擦特性，以增加排土场的稳定性。为此， 生产中应做好不同岩性剥离物的调查工作，在运往排土场时做好调度工作，以使岩性良好的岩石排弃在排土场底层。第四系覆盖层绝对不允许排放在排土场底层，应分散排放在排土场上部平盘。
三、 尽量采用沿岩层走向排土
前已述及，走向排土时排土场稳定性优于倾向排土。第二条区设计采用走向排土。对于第一条区，在安排排土程序时，亦应尽量采用走向排土。特别在剖面21～剖面26之间，条区方向有变化，此处排土场基底的倾角也较大，应尽量采用走向排土，从采场最低处开始往上堆筑内排土场。
四、 调整二次剥离边坡参数
对于剖面26～剖面23之间的二次剥离边坡，由于基底倾角大，其稳定性特别是大雨暴雨后的稳定性目前无法确切估计，在实践中如不稳定，则视具体情况可适当减缓边坡角。必要时可将上部排弃物全部剥离掉，在《技术方案》中已指出，这在经济上也是合理的。对于其它地段的二次剥离边坡，首先考虑是减缓边坡角以增加其稳定性。
五 调整采煤、排土工作面之间的安全距离
内排土场底部采煤工作面与排土工作面之间的安全距离设计为100m。此距离应视内排土场稳定情况适当变化，排土场不稳定时可适当增加，留出一定空间承接塌滑的排弃物，不影响采煤作业。基底岩性差时，基底易底鼓。为防止底鼓加剧引起上部排土场变形及排土作业，可在底鼓部分堆置“反压”台阶，这也需加宽上述安全距离。
六、 因地制宜设计排土程序，改变排土场参数
外排土场局部基底倾角较大，有的地段达6°，极个别达11°。这些地段倾向宽不大，其下部平缓。为增加排土场稳定性，应尽量先排下部，加宽排土平盘，使下部排土平盘起到“压脚”作用，而后排上部，使排土工作帮边坡角减小。
七、建立岩移监测系统
为了解内外排土场的稳定状况，应及时建立岩移监测系统，定期对排土场边坡特别是固定边坡进行监测，及时监测排土场的变形。结合不同条件如基底倾角增大、排土高度增加、降水量变化等，为分析排土场边坡包括二次剥离边坡的稳定性提供基础资料。
八、 专人负责排土场稳定性工作
建议矿山尽早安排人员负责有关排土场稳定性的工作。有关工作有：
1、统计、调查、积累有关资料如排土场基底岩性、倾角，基底破坏程度；排弃物岩性，块度沿排土台阶高的分布、其风化特性；排土场参数；排土场底部有无渗水；降水与排土场变形的关系等等。这些资料对以后分析排土场的稳定性、制订滑坡防治措施是十分有用的。这些工作应尽早开始，不间断地积累。不然，“时过境迁”，许多原在早期容易获得的资料会无从或很难获得，如排土后了解基底特征、排弃物特征等。不同时期调查内容，工作量应具体研究确定。
2、及时调查排土场的变形，整理岩移观测资料；对排土场发生的各种变形破坏及时调查或组织观测，分析原因，记录在案。
3、在不同时期，分析具体的工程地质、排土等条件，对排土场的稳定性作出评价。必要时，提出维护排土场稳定性的建议，如改变排土场参数，采取某种稳定措施等。
霍林河南露天矿内外排土场总体上是稳定的，但也存在潜在不稳定因素。因此，必须采取措施防止排土场滑坡。潜在的不稳定因素主要有：
1、排弃物亦即剥离岩石，以及排土场基底中部分岩石工程地质性质差，结构松散，粘土矿物含量多，易崩解，饱水后强度降低多，排弃又可能集中。
2、大雨暴雨时，大量雨水渗入排弃物，排土场底部如局部排水不畅，则排土场内水压升高。
3、部分二次剥离边坡位于倾角较大的基底上，排土高度又较大。
以上前两种因素或其影响程度较难或无法确切估计。到目前为止，矿山仅局部进行了小规模内排，对内排土场边坡，特别是二次剥离边坡的稳定性还缺乏经验。因此，应尽可能将排土场的稳定问题考虑多一些，做好滑坡防治工作。以往本矿的开采设计中，提出了一些排土场滑坡防治措施。在此，再次强调这些措施。此外，结合本矿具体情况，再提出一些建议。这些措施及建议是：
一、 防排水
排土场发生滑坡，主要发生在夏季大雨暴雨排土场底部饱水后。因此，采场周围的防洪沟务必保持畅通以拦截雨后流向采场的地表水，使其迅速排除，不流入采场。外排土场基底面也不应积水。
关于地下水，目前矿山采用管井疏干，采场基底岩层经常处于良好的疏干状态，疏干效果良好。今后采深增加，这种状态应予保持。随采煤工作向西推进，内排后原东部地面疏干井是否废除问题，由于对废除疏干井后地下水位上升，对内排土场稳定性是否有影响、影响多大等缺乏经验，现无法预计。因此，为慎重计，建议在第一条区南部采煤工作结束，内排一定量后，适时进行试验，即停止部分疏干井工作，同时打钻挖探坑等观察内排土场基底地下水水位恢复情况、而后决定疏干井是否废除、废除多少。对于如何防止排土平盘降水下渗，使之迅速排除，应在生产中摸索经验。
二、 增加排弃物与基底面之间的摩擦特性
为使排弃物与基底面之间有良好的摩擦特性，并能使排土场下渗的大气降水、未拦截住的地表水等迅速排除，排土场最下一个排土台阶一定要排弃工程特性良好的岩石，即透水较好的含大块多的剥离物。利用排土时大小岩块的自然分级作用使大块滚落于排土台阶下部，形成透水的大块分层，以利排水，并增加排弃物与基底面之间的摩擦特性，以增加排土场的稳定性。为此， 生产中应做好不同岩性剥离物的调查工作，在运往排土场时做好调度工作，以使岩性良好的岩石排弃在排土场底层。第四系覆盖层绝对不允许排放在排土场底层，应分散排放在排土场上部平盘。
三、 尽量采用沿岩层走向排土
前已述及，走向排土时排土场稳定性优于倾向排土。第二条区设计采用走向排土。对于第一条区，在安排排土程序时，亦应尽量采用走向排土。特别在剖面21～剖面26之间，条区方向有变化，此处排土场基底的倾角也较大，应尽量采用走向排土，从采场最低处开始往上堆筑内排土场。
四、 调整二次剥离边坡参数
对于剖面26～剖面23之间的二次剥离边坡，由于基底倾角大，其稳定性特别是大雨暴雨后的稳定性目前无法确切估计，在实践中如不稳定，则视具体情况可适当减缓边坡角。必要时可将上部排弃物全部剥离掉，在《技术方案》中已指出，这在经济上也是合理的。对于其它地段的二次剥离边坡，首先考虑是减缓边坡角以增加其稳定性。
五 调整采煤、排土工作面之间的安全距离
内排土场底部采煤工作面与排土工作面之间的安全距离设计为100m。此距离应视内排土场稳定情况适当变化，排土场不稳定时可适当增加，留出一定空间承接塌滑的排弃物，不影响采煤作业。基底岩性差时，基底易底鼓。为防止底鼓加剧引起上部排土场变形及排土作业，可在底鼓部分堆置“反压”台阶，这也需加宽上述安全距离。
六、 因地制宜设计排土程序，改变排土场参数
外排土场局部基底倾角较大，有的地段达6°，极个别达11°。这些地段倾向宽不大，其下部平缓。为增加排土场稳定性，应尽量先排下部，加宽排土平盘，使下部排土平盘起到“压脚”作用，而后排上部，使排土工作帮边坡角减小。
七、建立岩移监测系统
为了解内外排土场的稳定状况，应及时建立岩移监测系统，定期对排土场边坡特别是固定边坡进行监测，及时监测排土场的变形。结合不同条件如基底倾角增大、排土高度增加、降水量变化等，为分析排土场边坡包括二次剥离边坡的稳定性提供基础资料。
八、 专人负责排土场稳定性工作
建议矿山尽早安排人员负责有关排土场稳定性的工作。有关工作有：
1、统计、调查、积累有关资料如排土场基底岩性、倾角，基底破坏程度；排弃物岩性，块度沿排土台阶高的分布、其风化特性；排土场参数；排土场底部有无渗水；降水与排土场变形的关系等等。这些资料对以后分析排土场的稳定性、制订滑坡防治措施是十分有用的。这些工作应尽早开始，不间断地积累。不然，“时过境迁”，许多原在早期容易获得的资料会无从或很难获得，如排土后了解基底特征、排弃物特征等。不同时期调查内容，工作量应具体研究确定。
2、及时调查排土场的变形，整理岩移观测资料；对排土场发生的各种变形破坏及时调查或组织观测，分析原因，记录在案。
3、在不同时期，分析具体的工程地质、排土等条件，对排土场的稳定性作出评价。必要时，提出维护排土场稳定性的建议，如改变排土场参数，采取某种稳定措施等。