高陡边坡下采矿安全问题分析探讨

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高陡边坡下采矿安全问题分析探讨
 
 我国大中型金属矿山大多始建于上世纪5O～60年代。经过几十年的开采，目前，8O%的铁矿将进入中晚期开采阶段，部分矿山在高陡边坡下进行深凹露天开采[1、2]。即使那些已经闭坑的铁矿，为了回收残留在开采境界外露天边坡上的剩余矿体(称为挂帮矿)，也得在高陡边坡下对矿石进行强采。在高陡边坡条件下采矿必然带来诸多安全问题，文中基于大冶铁矿2#挂帮矿开采实例，对高陡边坡下采矿安全问题进行探讨。
 工程背景
 武钢大冶铁矿东露天采场自2O世纪7O年代由山坡露天转入深凹露天开采，最低已采至168m水平，边坡最高达440m，其高陡状况为国内外罕见。目前，东露天采场已经闭坑，转入了地下开采，但其边帮区域存在有大量的挂帮矿体，为回收资源，需要对北帮的2#挂帮矿体进行扩帮开采。2#挂帮矿体为尖山主矿体的残留矿，走向长6O～70m，厚度3O～50m，整个矿体被F13大断层所横穿[3、4]。由于挂帮矿赋存条件的特殊性，其开采一直是采矿界较为头痛的问题，它涉及地质学、采矿工程、岩土工程、工程安全与可靠性等多学科内容。采出边坡上的挂帮矿，属强采行为，有两方面的安全问题，一是采动条件下边坡保留岩体自身的稳定，其次是回采施工过程中的作业安全。两者彼此关联，相互影响，只有确保两者都安全，才能实现开采目的。
 边坡变形安全监测
 高陡边坡在挂帮矿开采期间受到很多因素的影响，在这些因素的作用下，岩体可能发生破坏，导致边坡变形，其最极端的结果是边坡丧失稳定，产生滑坡。由于边坡变形是一个自微观变形向宏观变形的转化过程，一般自变形开始至失稳有段经历，故可以在边坡发生变形的过程中，采取适当方法对其变形进行监测，确保其变形在安全范围之内，这样就确保了边坡的稳定。通过变形监测，掌握边坡变形的发展变化规律，进而对其进行预报，防止边坡的失稳，减小边坡失稳时人员和财产的损失[5]。