李鄭銀,劉萬順
近幾年來,由于外界因素的影響,礦山災害出現的幾率也變得更加頻繁,由于導致這種情況的原因較多,且災害的危及范圍難以估計,所以會對周邊環(huán)境以及人們的生活造成嚴重的影響。鑒于這種狀況,礦山治理部門將重點放在了邊坡失穩(wěn)以及滑坡問題中,希望能夠研發(fā)出更加科學有效的方式,降低相關災害出現的可能,減少自然災害的影響,利用對地質結構進行加固,提升整體的穩(wěn)定性。
在社會發(fā)展的背景下,礦山產業(yè)的發(fā)展也愈發(fā)加快。近些年來,為了能夠滿足產業(yè)發(fā)展需要,礦山開采的需求量也逐年提升,在長此以往的開采挖掘下,礦山的結構穩(wěn)定性以及周邊的生態(tài)環(huán)境都受到了非常不利的影響。因此在進行產業(yè)發(fā)展的同時,如何利用有效的方式對地質環(huán)境進行治理也已經迫在眉睫。邊坡穩(wěn)定性是自然災害中非常常見的原因之一,如果沒有進行科學有效的治理,當礦山的邊坡達到一定的高度且傾斜時,山頂的巖層就會自然的滑落,這便是山體滑坡。其中傾斜角的角度以及礦山的高度便是邊坡的穩(wěn)定性。通常來講,自然形成的礦山在同時受到重力以及地質內部的影響作用下,穩(wěn)定性會逐漸下降,這種下降在人為挖掘的刺激下,速度會逐漸加快。當受外力作用或者自然環(huán)境的影響時,巖石內部的穩(wěn)定性就會有所破壞,進而發(fā)生滑坡的情況。此外,邊坡如果發(fā)生滑坡,便會對下方的河流產生污染,甚至會出現堵塞,影響生物多樣性。因此必須要從根本上提升邊坡的穩(wěn)定性,這樣不僅能夠給予研究人員更多時間進行相關技術的研發(fā),還可以保護周邊居民的生命財產安全。
人為的活動是造成滑坡邊坡情況最為重要的原因之一,目前在我國社會發(fā)展以及經濟進步的情況下,政府對于基礎設施的建設也加大了力度,很多鐵路的興建會延伸到山區(qū)中,這些大規(guī)模的施工對于山體的穩(wěn)定性來講也會存在一定的影響。此外,建設工程以及礦山產業(yè)中有很多工程都需要對巖石進行開采,一旦挖掘過程中忽略了對坡腳的重視,便會影響邊坡的穩(wěn)定性。與此同時,很多挖掘過程中的爆破情況也會對穩(wěn)定性有所不利,以上這些情況的頻繁發(fā)生更是會造成一定的巖體波動和裂縫。
在進行礦山的挖掘時,一旦工作人員對于周邊環(huán)境以及邊坡開采的相關知識不夠了解或應用技術難以符合標準,便會造成安全隱患。對于開采來講,過程、推進的方向都十分重要,每一個環(huán)節(jié)都有可能會產生邊坡事故,因此技術人員一定要提升自身的能力,加大對相關技術應用的了解,這樣才能盡可能的規(guī)避出現問題的可能性。
通常在新聞中,我們會發(fā)現在強降雨過后會更容易出現泥石流或者滑坡災害。這是由于在強降雨的過程中,會有大量的雨水下滲至巖石中,這便會提升巖石的內部含水量,在到達一定的重量之后,便會加大土體的重量。此外,容易產生滑坡情況的山體如果長時間的被雨水進行沖刷,則會使土壤的結構產生松動,地下水的改變也會同時影響水壓的變化,這會加大滑坡等情況的發(fā)生幾率。與此同時,地下水也是出現滑坡情況的原因之一,巖層的泥化會導致巖石出現軟化的情況,一旦水壓提升,變化產生浮力,從而降低巖石與山體之間的摩擦力和重力,導致非常嚴重的影響。
地震是一種板塊之間的分離或者擠壓、碰撞所產生的現象,這種自然災害對于礦山的穩(wěn)定性影響較大,很容易產生松動狀況。較大區(qū)域的震動會使礦山巖體結構穩(wěn)定性下降,一旦出現結構的斷裂,便會發(fā)生比滑坡還要嚴重的狀況。
第一,巖石以及土壤自身的性質影響,通常狀況下,邊坡中間會有很多的礦物質,除了我們已知的黏土、泥灰?guī)r等等,還存在著大量的局部有泥質填充物類型的細碎巖石,一旦這些巖石受到長時間的腐蝕,便會難以支撐邊坡的穩(wěn)定性,最終產生滑坡等情況。第二,巖石結構的狀態(tài)也會直接對礦山的完整性以及穩(wěn)定性造成影響,如果巖石的完整性不夠則會更加容易受到降雨等外力的影響,巖體中的縫隙也是產生滑坡等情況的重要因素。
通過上文的描述,我們了解到礦山中的挖掘與開采會導致很多的邊坡問題,因此為了能夠針對性的解決問題,有效的提升邊坡穩(wěn)定性,以下幾種方式需要有效的被應用。
為了降低巖石與礦山出現分離的可能,相關部門應該加大對現代化開采挖掘技術的宣傳與引導,利用科學有效的宣傳方式,加大現代化技術在礦山工程中的應用范圍。全液壓動態(tài)化礦區(qū)工程技術是一種有效檢測邊坡穩(wěn)定性的現代化技術,在工程項目中,可以利用布置檢查設備的形式,輔助傳統(tǒng)技術進行工作。此外這種技術的現代化、智能化能力較高,可以更好的符合我國大多數礦山的實際需要,在云端智能化數據分析的幫助下,可以直接利用系統(tǒng)對勘測到的相關數據進行整理與分析,并通過物理性質的反映,得到準確的礦區(qū)內部資源情況分析。此外,勘測設備的布置,可以提升數據的精準程度,液壓技術在實際應用中,能夠有效的規(guī)避人為技術應用對巖石山體的影響,最大程度的提升滑坡治理能力。
礦山挖掘的工作人員需要提升自己對于安全隱患的關注力度,這樣便可以更加完善的處理常見的邊坡安全問題。在日常工作中,相關人員需要科學的安排爆破的力度和強度,在盡可能減小對邊坡穩(wěn)定性影響的情況下進行,降低對工作人員人身安全的影響。所以,一定要對技術的應用加大關注,科學的進行控制,在爆破之前要合理的安排人員,采用標準的技術形式,盡可能的降低安全隱患,在完成爆破之后需要第一時間清理碎石。進行邊坡加固的過程中,施工人員必須要嚴格按照施工流程進行加固施工。首先施工人員進入施工現場之后要開展現場勘察工作,盡快熟悉現場資料及工程設計圖紙,針對工程施工要求設定合理的施工組織方案,并審核工程報表。其次,對工程施工中需要的各種材料在進入施工現場之后,進行生產合格證、原材料質保書檢驗,證件不齊全的材料堅決清除出場,不予使用;對于證件齊全的材料及時的取樣送檢,取樣時需要監(jiān)理人員在場見證并簽字。最后,對鋼材的材質、焊接方法、水泥配合比和強度進行嚴格管理,按照設計規(guī)定開展復查。在加固過程中選用的設備包含了攪拌系統(tǒng)、320 型壓漿泵、0.9m2空壓機、攪拌桶以及其他輔助設備。所有設備在施工之前必須按照規(guī)定配置齊全有效的安全防護裝置,并出具與工程施工相關的產品質量證明文件。所有的電氣設備均提前做好接地保護裝置,并對電氣設備定期開展檢查,發(fā)現質量問題及時解決。除此之外,在施工之前,還需準備好應急預案,確保在發(fā)生突發(fā)狀況時能夠第一時間控制風險。施工檢查也必不可少,施工人員在完成一段施工后就需要施工檢查,避免加固施工過程中出現質量問題。
為了能夠進一步促進礦山治理工作的進行,相關部門以及工作人員應該提升治理力度,對每一位工作人員的職責進行細化,以便管理者可以第一時間根據相應的標準對違法行為進行檢查。此外,對于那些需要進行挖掘開采的企業(yè)項目,應該加大審核力度,在明確相關規(guī)定的情況下科學的進行,與此同時在挖掘的過程中要時刻注意邊坡的穩(wěn)定性,采取邊開采、邊治理的形式。在技術人員進行相應技術的應用時,管理人員也應加大監(jiān)管力度,并全程對細節(jié)進行監(jiān)督與檢查,對于違規(guī)操作的行為采取懲罰。
增強施工人員安全意識也非常重要,很多安全事故的發(fā)生都是由于工作人員安全意識不強,對細節(jié)不夠重視而引發(fā),所以日常工作中,相關人員應該利用培訓會等形式,提升自身的能力水平,加強邊坡工程的安全治理力度。礦山的滑坡以及邊坡管控需要施工人員加強安全意識的培養(yǎng),使其能夠自主的在工作中關注安全細節(jié),因此在進行開采之前,管理單位需要規(guī)范工作人員的行為,并對整個礦山區(qū)域進行詳細的數據調查,了解之前是否在該區(qū)域出現過一些邊坡事故,如果有則可以借鑒產生原因,制訂出一套完整、科學、有效的應對途徑。為了降低治理成本,對于那些小型的礦山,則可以選擇檢測的形式對事故的風險進行評估,以此降低滑坡情況出現的可能。
治理部門在日常工作中應該在礦山區(qū)域設置專門的管理人員,在正常工作之前可以利用培訓的形式,對工作人員的安全責任意識進行培養(yǎng),并定期對礦山的實際狀況進行檢查。在企業(yè)進行礦山挖掘之前,也應該做好相關方案的制定,根據標準政策進行工作。在開采過程中如果發(fā)現有危險狀況,則要第一時間對其進行管理和整治,盡快的疏散周邊的人民以及工作人員,根據事先制定的安全規(guī)范要求降低安全隱患出現的可能,對裂縫等情況及時解決,防止出現更危險的邊坡事故。此外,礦山在進行長時間頻繁的開采過后,本身的地層狀況也會出現不穩(wěn)定的情況,因此針對以上問題,相關治理人員應該結合實際情況制定科學有效的處理措施,邊坡支護可以最大程度的提升邊坡的穩(wěn)定性,是降低安全隱患的重要手段。此類技術需要在基坑邊坡的內部實施,其主要原理是依靠混凝土的穩(wěn)定性加強內部巖土的粘著,避免巖土或碎石在基坑內部的移動,進而加固基坑邊坡,抗滑樁指的是混凝土澆筑的柱體。在進行混凝土的澆筑時需要注意打孔工作以及澆筑工作。打孔分為人工打孔以及機器打孔,為了減少工程成本,在工程的整體需求量不大且打孔環(huán)節(jié)簡單的情況下一般采用人工打孔的方式,人工打孔不僅可以避免大量繁瑣的步驟,還可以節(jié)約工程時間。在打孔施工之前,需提前清理干凈施工場地存在的各種雜物,對施工現場存在的軟土、不良土質及時清理干凈,必要時進行渣土回填。在進行支護工作之前,要制定有效的措施規(guī)劃。
礦山的邊坡處理有很多種形式,因此要根據地質狀況進行分析與選擇。由于長時間的挖掘會產生次生應力場,導致巖石的穩(wěn)定性被打破,最終出現滑落,因此在治理之前,應該做好安全評估的工作,對方案進行選擇。在具體工作中主要有以下幾種方式:第一,對于含水量較多或者降雨頻繁的地區(qū),需要先對地表水進行排水;第二,如果邊坡角度較大,在礦山的上方有很多的碎石,則應該進行削坡;第三,對于風化侵蝕嚴重的礦山,則可以利用建 設擋土墻的方式,減少滑坡等自然災害出現的可能;第四,如果有大量的巖石,為了規(guī)避巖石掉落的情況,需及時進行碎石的清理,并針對危險系數進行處理。
邊坡排水工作的進行對于治理工作的順利開展十分重要,為了保證邊坡的安全性與穩(wěn)定性,治理工作人員需要定期進行排水工作,防止由于積水過多而導致邊坡、滑坡的發(fā)生。排水的方式主要有以下兩種:一方面可以利用鉆機進行挖孔,以此排除多余的地下水和地表水。另一方面,則是進行排水溝的修建,對地表水進行引流。兩種方式的選擇需根據實際情況進行,在排水的同時,要對礦山邊坡的周圍進行徹底的清理,保證邊坡的平整度。
在進行任何工作之前,要想確保工作的有效,便需要制定完善的政策以及管理體制,為了能夠提升治理效果,相關部門應該貫徹落實安全開采的原則,禁止同時開采,在挖掘開采的過程中需要對數據進行實時的監(jiān)控,對那些“淘采”的行為進行懲處,盡可能的保護生態(tài)環(huán)境,避免礦山開采對坡體產生惡劣的影響。
邊坡的治理不僅僅需要加強人工管理,還要有效的應用信息化技術提升檢測的能力與水平,進而提前為管理人員提供警示,為后續(xù)的人員疏散以及其他工作創(chuàng)造條件。現階段,合成孔徑雷達掃描系統(tǒng)便是使用非常廣泛的一種現代化技術,能夠有效的被應用在礦山治理中。這種技術可以全天24h 對目標區(qū)域進行地質檢測,并結合設備的使用對目標區(qū)域進行攝像,以此實時的向系統(tǒng)傳遞攝像結果,而管理人員則可以結合攝像圖片對地質狀況加以了解并進行后續(xù)的分析。與其他技術相比,合成孔徑雷達掃描系統(tǒng)可以實現動態(tài)與靜態(tài)相結合的檢測效果,進而更加全面的為管理人員提供地質數據,最大限度的保證工作人員以及周邊居民的生命財產安全。
IBISM 監(jiān)測系統(tǒng)是現代化發(fā)展的產物,綜合了多種技術,能夠系統(tǒng)化的實現地質情況的智能監(jiān)測。在系統(tǒng)結構設計方面,主要融合了持續(xù)監(jiān)測、GPS 雷達定位、數據收集以及信息傳輸,可以對邊坡進行動態(tài)的數據收集與分析,進而形成系統(tǒng)化檢測報告,并自動上傳至主管理系統(tǒng)中。工作人員可隨時隨地的進行信息的調取,并進行下階段工作的規(guī)劃與設計,降低存在安全隱患的可能。目前,隨著社會不斷的發(fā)展與進步,該技術也設計了多個子系統(tǒng),其中GPS 雷達控制是一種進行動態(tài)掃描與信息收集的系統(tǒng),能夠持續(xù)的進行數據收集與分析,實現目標區(qū)域的全覆蓋。而數據分析處理系統(tǒng)則使用了信息化軟件,有利于實時的分析地質參數,并將其與標準數據進行比對,最終將信息傳遞至主系統(tǒng)中,而主系統(tǒng)則會根據數據分析的實際情況形成地質參數變化曲線。動力系統(tǒng)是系統(tǒng)運行的關鍵,運用到了光能以及太陽能,可以保證設備的長時間運作,為系統(tǒng)運行提供動力支持。在具體工作中,技術人員需要結合實際情況選擇動力電池的使用數量,并隨時進行增加或減少。與此同時,該系統(tǒng)既可以在分析系統(tǒng)數據之后進行自動化示警。當系統(tǒng)發(fā)現某一參數數值變化超過合理范圍,或出現其他異常情況時則會進行系統(tǒng)警告。此系統(tǒng)的警報主要包括五個等級,若在檢測過程中,系統(tǒng)發(fā)現邊坡的變化速度超過合理速度,則會觸發(fā)最高等級的紅色警報,使管理人員以最快的速度掌握警報原因以及異常狀況的類型,并進行后續(xù)工作的管理和調整。此外,邊坡的位移情況會用不同的顏色進行數據標識,而系統(tǒng)則會在應用的過程中對數據進行動態(tài)化的比對,并自動化形成變化曲線。因此在進行礦山治理工作時,工作人員也需要不斷進行標準值的計算與優(yōu)化,以此保證系統(tǒng)應用的精確度,降低數據分析的誤差,為我國相關行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
綜上所述,在進行礦山的挖掘利用時,相關工作人員應該加大對邊坡穩(wěn)定性以及滑坡治理的重視,企業(yè)管理者需要認識到二者完善和治理的意義和作用,利用制度優(yōu)化以及監(jiān)督管理的形式,對邊坡進行結構的加固,以此提升邊坡的穩(wěn)定性與安全性,進而從根本上降低滑坡事件發(fā)生的可能,加大治理效果,為我國的礦山產業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。