有关煤矿边坡滑坡的分析与治理
摘要:露天煤矿的安全生产和经济效益在很大程度上会受到边坡稳定性的影响,
边坡的稳定性作为矿山安全和技术管理的关键。本文主要结合某煤矿的边坡变形
情况,从不同方面阐述了边坡变形和损坏的因素和原因,同时针对影响边坡稳定
性的因素,提出了综合的治理措施,进而从根本上保证边坡的稳定和采场的安全。
关键词:边坡;稳定性;滑坡;影响因素;治理措施
由台阶的高度和宽度以及坡面角等几何要素共同组成煤矿的边坡,边坡角是
由这些几何要素共同决定的,边坡角和受力结构以及地形地质等都会给边坡的稳
定性带来一定的影响,在开采矿产资源时,给边坡的稳定性难免会产生影响。通
常在治理边坡时,会采用的治理方法有挡墙、预应力锚索以及抗滑桩等,在治理
的过程中,进行实时监测,这样可以对边坡的治理起到一定的指导作用。某煤矿
到现在为止,已经有了五十多年的开采历史,由于在边坡堆放了大量的垃圾和废
弃物,现在又在边坡的底部进行开采,经常有滑坡现象出现,尤其是在雨季,给
生产造成了严重的影响,为了保证生产的正常进行,该煤矿采取了多方面的治理
措施,取得了一定的效果。
1、地质情况
该矿区的主要地层是石粘土、砂砾、洪积、冲击、炭质页岩、砂砾岩、底砾
岩以及粘土组成。煤层的直接顶板是硬炭质页岩,炭质页岩是最好的隔水层,其
它各层的粘结性差,见水很容易松散,因此在对煤矿开采的过程中容易出现滑坡
现象。
2、形成滑坡的原因
引起边坡出现滑坡的原因有很多,有主观上的也有客观上的,经过综合分析,
将该煤矿对边坡稳定性的影响因素总结出来。形成滑坡的主要原因有:第一,在
开采中,没有进行整体统一的规划,开采是从山坡顶部开始,逐渐向山脚开采,
而且在边坡堆放了很多的废弃物,这在很大程度上给边坡形成滑坡埋下了隐患,
导致开采后期的滑坡现象出现;第二,由于设计人员在对开采进行设计时,光是
考虑到眼前的情况,没有确定出合理的排土场地,给后期的开采造成了一定的影
响,所设计的开采场地的坡面角太大,没有保证足够的台阶宽度,发现设计出现
不合理也没有对原有的设计进行必要的调整;第三,在开发土方时,没有按照要
求进行,在坡脚进行了过多的开挖,导致边坡太陡,引起了滑坡和坍塌现象出现;
第四,由于地层的岩性软弱,而加上很多外力的作用,使其成为较为软弱面,炭
质页岩具有较好隔水性,而且上面分布着松散的砂岩,长时间降雨就容易造成积
水;第五,在该矿区,由于煤层处在软弱的结构面,这给边坡滑坡的出现埋下了
隐患;第六,在软弱面和松散风化带上和容易出现聚水现象,加速了滑坡的形成
和发展,当地下水或者是地表水渗进滑坡体,上层覆盖土体的重量就增加了,使
得滑坡带湿润并软化。第七,该矿区处于缓坡地区,这样就和容易将地下水或者
是地表水汇集在一起。由于气候原因,该区每年的降水丰富而且持续时间长,雨
水过多的渗入地下使得滑体的重量增加,这严重降低了边坡软弱结构的稳定性;
3、滑坡的治理
3.1生态护坡
通过植被进行治理可以起到的作用有:第一,大量的植被能将雨水吸收,能
有效抑制地表径流,同时能消弱雨滴的溅蚀,从而有效的控制水粒的流失;第二,
植物生长需要一定的水分,在吸收水分的同时还会将坡体内的水分蒸发掉,这样
土体空隙水压力得到有效降低,在很大程度上提高了土体的抗剪强度;第三,由
于植物和草在土体内的根系是盘根错节生长的,这样可以有效提高土体的强度;
第四,植物的垂直根系会穿过松散风化层,可以起到预应力锚杆的作用。在该矿
区的西部和北部均有很多的采空区,而且在边坡上堆放了大量的废弃物和垃圾,
一旦雨量较多很容易引起水土流失和滑坡现象的出现。从两千零六年开始,在这
些地方通过生态保护的方法,在边坡上大量种草植树,经过了近乎三年的治理,
边坡下滑的现象得到了有效的缓解,而且在雨季也不会有大量的垃圾和废弃物进
入开采场地,因此雨季的正常生产得到了保证。
3.2削坡减载
边坡过陡在很大程度上引起了滑坡现象的出现。该煤矿在两千零二年到两千
零五年在南坡开采时,由于削离量过少形成了四十五度以上的边坡角,引起边坡
下滑,给正常生产带来了严重的影响。在两千零六年之后,该煤矿有针对性的采
取了治理措施,将台阶的宽度从原来的三到四米增大到了现在的六到八米,使得
坡面角也减少了很多,将边坡角控制到了三十五度上下,经过长时间的努力,最
终使得边坡趋向稳定。
3.3加强对边坡坡脚的治理
如果在边坡前面没有滑动