露天礦邊坡工程

1、一、名詞解釋：1、露天礦邊坡：露天開采工程將礦床中部分礦巖采出后，形成了露天采場。露天采場四周由臺(tái)階、溝道及其附近土體、巖體組成的斜坡，稱為露天礦邊坡或露天礦邊幫。2、邊坡角：垂直邊坡走向，邊坡某部分最上一個(gè)臺(tái)階的坡頂至最下一個(gè)臺(tái)階的坡底的連線與水平線之間的夾角，稱為該部分邊坡的邊坡角。3、露天礦最終邊坡：露天采場到達(dá)最終境界位置時(shí)的邊坡，稱為露天礦最終邊坡，或稱非工作幫邊坡。相應(yīng)的邊坡角，稱為露天礦最終邊坡角，或非工作幫邊坡角。4、工作幫邊坡：正在進(jìn)行開采作業(yè)的邊坡，稱為工作幫邊坡。5、工作幫邊坡角：采礦工程上將工作幫臺(tái)階坡底的連線與水平線之間的夾角稱為工作幫邊坡角。6、單個(gè)臺(tái)階的邊坡，稱為

2、臺(tái)階邊坡；相應(yīng)的邊坡角，稱為臺(tái)階邊坡角。7、露天礦邊坡依與傾斜礦體的相對(duì)位置，可分為底幫邊坡、頂幫邊坡和端幫邊坡。如果是水平礦休，則無這三種邊坡的區(qū)分。根據(jù)組成邊坡的巖性，可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。依露天采場位于開采境界封閉圈以上或以下，可分為山坡露天礦邊坡或凹陷露天礦邊坡。8、露天礦邊坡的變形破環(huán)按其發(fā)生形態(tài)可分為剝落、崩落、滑動(dòng)、沉降、流動(dòng)等幾種基本形態(tài)。9、剝落：是指臺(tái)階頂坡面附近的松軟、多裂隙土巖碎塊，因風(fēng)化、生產(chǎn)爆破、運(yùn)輸機(jī)械等震動(dòng)作用沿臺(tái)階坡面下滾，堆積于坡底。10、崩落：是指邊坡上大量陡立柱狀或棱塊狀的土體、巖塊向下傾倒、坍塌、移動(dòng)，土體或巖塊間有相對(duì)位移，邊坡巖體內(nèi)還往往有傾角

3、較大的巖體結(jié)構(gòu)面存在。11、滑動(dòng)：是指完整的邊坡土巖休沿其內(nèi)部的一定面或帶，或邊坡上部的松散堆積土巖沿其基底面(或帶)作整體移動(dòng)。12、沉降：是指邊坡上原狀的松散多孔土巖或排棄土巖，在其自重或上部機(jī)械設(shè)備重力作用下產(chǎn)生的一種垂直下沉變形。13、流動(dòng)：是指飽水的松軟土巖以46°甚至更緩的坡角沿臺(tái)階表面、基巖面或地面溝谷呈流體移動(dòng)。14、結(jié)構(gòu)面：構(gòu)造形跡在巖體中的表現(xiàn)，在地質(zhì)學(xué)上稱為地質(zhì)界面，在巖體力學(xué)中稱為結(jié)構(gòu)面。15、結(jié)構(gòu)體：由不同產(chǎn)狀，不同組合關(guān)系的結(jié)構(gòu)面將巖體切割成各種形狀的巖體，其強(qiáng)度為巖塊強(qiáng)度稱為結(jié)構(gòu)體。16、巖體結(jié)構(gòu)：巖體被結(jié)構(gòu)面切割強(qiáng)弱程度，巖塊在巖體中的空間排列。17、

4、邊坡監(jiān)測：是指用儀器或裝置，探測邊坡巖體的移動(dòng)規(guī)律或穩(wěn)定狀況，目的是提供邊坡穩(wěn)定性分析用的基本資料，預(yù)報(bào)滑坡。18、錨桿(索)與水平橫梁、鋼絲網(wǎng)和邊坡表面噴水泥漿或?yàn)r青構(gòu)成完整的錨桿(索)加固系統(tǒng)。（錨桿系統(tǒng)錨桿、金屬橫梁、金屬網(wǎng)）19抗滑裝計(jì)算寬度：=B+1;二、簡答1、錨桿（索）加固系統(tǒng)加固邊坡的工作原理當(dāng)錨軒(索)置于一定規(guī)格的鉆孔內(nèi)至一定深度后，在錨固段用水泥砂漿將其與孔壁巖石膠結(jié)在一起，待水泥砂漿養(yǎng)護(hù)至一定強(qiáng)度以后，用拉拔器給錨桿(索)施加預(yù)應(yīng)力。通過錨固段砂漿與孔壁巖石的摩擦力和膠結(jié)力，錨桿(索)的拉力就傳遞到深部穩(wěn)定基巖中。此時(shí)，在錨固段和錨頭之間的巖體在預(yù)應(yīng)力的作用下形成二個(gè)相

5、反方向的壓力錐，壓力錐的頂角約為90°。這一對(duì)壓力錐之間的巖體中的巖塊互相擠壓，形成以錨桿(索)為中心的密合整體。在若干錨桿(案)的聯(lián)合作用下，就形成一個(gè)均勻的壓密帶。壓密帶內(nèi)的巖塊互相鑲嵌，相應(yīng)地提高了巖體強(qiáng)度；錨桿的預(yù)應(yīng)力使滑面處的摩擦力增大；同時(shí)，在正確的錨桿(索)安裝角情況下，錨固力亦是一種抗滑力。因此，提高了邊坡巖體的穩(wěn)定性。圖：錨桿（索）加固原理。1最深潛在滑面；2壓密帶；P拉張力2、最佳安裝角的確定設(shè)要求邊坡穩(wěn)定系數(shù)為K，則有：式中：P錨桿（索）錨固力，KN；K邊坡穩(wěn)定系數(shù)；W一根錨桿(索)所錨固的巖量，KN；坡面傾角(°)；滑面處巖體內(nèi)摩擦角（°）

6、；C滑面處巖體粘聚力，kPa；L一根錨桿(索)所錨固為滑面長度，m；錨固力與滑面夾角，即 (°)；錨固力與水平面夾角，稱安裝角(°)。由上式可知，所需錨桿(索)的錨固力P與角大小有關(guān)， 。因安裝角值的不同，x角可有三種情況：=90°；<90°；>90°。顯然，其中以90°的情況況較好，因此時(shí)錨固力不但給滑體提供摩擦阻力，而且提供位滑體向上的力；此二力的和即為一根錨桿（索）的錨固力P所提供的抗滑力。最佳的x角應(yīng)使加固滑體所需的錨固力為最小或上述抗滑力最大，即式中的分母應(yīng)為最大。為此，求分母極大值。當(dāng)時(shí)有極大值。得，所以，的理

7、論值為，但在錨桿(索)的安裝工作中，為便于裝設(shè)，一般5°一10°，即向水平方問下方傾斜5°一10°。3、影響邊坡穩(wěn)定性的因素一、內(nèi)因：（1）巖石的礦物組成、巖石的性質(zhì)取決于造巖礦物及膠結(jié)類型。（2）結(jié)構(gòu)面性質(zhì)。如弱層、巖層面、層理、斷層、節(jié)理和裂隙、片理和層理影響邊坡穩(wěn)定。二、外因：（1）水的影響：軟化巖石、降低巖體強(qiáng)度；產(chǎn)生動(dòng)、靜水壓力。（2）構(gòu)造應(yīng)力的影響：隨著露天采場的開挖，使巖體初始應(yīng)力重新分部，以水平方向?yàn)樘卣鞯臉?gòu)造應(yīng)力發(fā)生釋放，會(huì)引起巖體向采空區(qū)回彈或膨脹，使原有裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，或產(chǎn)生新的卸荷裂隙，巖體強(qiáng)度下降。構(gòu)造應(yīng)力有可能在邊坡坡角產(chǎn)生應(yīng)力集中。（3）震動(dòng)影響：爆破沖擊波的傳播使巖體產(chǎn)生