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采矿引起的倾倒滑移变形的控制方法分析

李巍明
摘要：论文结合采矿的边坡倾倒滑移变形实际，对岩石进行位移监测跟踪分析，以岩体力学为科学依据，结合松散介质力学原理对由采矿引起的倾倒滑移变形的边坡进行深入分析。在分析得出倾倒滑移变形边坡的主要特征及其发展的规律的前提下，在实践的基础上提出了具有针对性和时效性的控制方法。
关键字：采矿；倾倒滑移；变形；主要特征；控制方法
采矿引起的倾倒滑移变形的原因
由有关部门提供的采矿引起的倾倒滑移变形的倾倒滑移变形结构示意图显示，变形发生的主要条件有三种；复杂的采矿环境，不合理的采矿手段和施工建设，地质灾害的影响等。

采矿力度与水电建设规模的影响。经济飞速发展的时代，我国的矿山开发和水利水电等大型工程建设规模日益扩大，倾倒滑移变形的问题也越来越严重。这些问题不仅在建设过程中困扰者工程技术人员也在工程的后期维护阶段占据着十分重要的地位。例如：抚顺的露天采矿就给周围的地质环境带来了很大的影响。
边坡地形极易受到外力破坏。通常容易受到外力作用而变形的地质结构都属于易破坏型。它们本身的地质结构就存在着一定的缺陷，在受到外部力量的作用时很容易受到破坏并且难以修复，作为变形破坏的一种类型，倾倒滑移的破坏性和危险性较高。
变形的破坏力具有长期性。变形的边坡，通常是在长期的外力作用下结合自身地质内部结构的内部运动力量生成滑移边界，并且，它不会理解失去稳定而是会经过较长时间的平衡失调过程，渐渐壮大倾倒滑移的力量。变形的破坏力强使它的一大特点，它的长期性不仅体现在生成的周期长海体现在破坏力的延续性上，变形不仅影响工程的施工也威胁着周围居民和工作人员的生命财产安全。
采矿引起的倾倒滑移变形的主要特征
有采矿引起的倾倒滑移变形的边坡的主要特征不仅体现在边坡外形上的变化更重要的是地质结构内部的变化。即边坡总体轮廓的变化只是表面现象而已，其根本原因在于地质结构内部发生了变化。由采矿引起的倾倒滑移变形的主要特点有：
地质环境更加复杂；露天采矿的弊端在于对地质的破坏性较大，很容易形成断层，使得岩石受到外力的挤压不断变形，岩层由平缓变得凹凸不平，形成多处地质损伤。另外，最为重要的是在软、硬岩石的互层施工时，由于组合单元的结构不同，发育的程度不同，很容易造成施工中的误判。泥水层的还水量较高，同时伴有明显的流变特性，处理和维护都有一定的难度。
边坡的总体轮廓变化；由于挖卸施工过程中的某些不合理因素，边坡的外形会因为内部的张力和断带等作用的影响在外形上发生改变，变形在渐进中不断发展，在某些开挖的具体条件下会造成倾倒滑移变形的深度和宽度的增加，扩大了变形的破坏力，增加了变形边坡的破坏力。
实践基础上的控制措施探析
在对采矿引起的滑移体的主要特征的研究后，对滑移体形成的整个过程的研究是十分必要的，只有了解其过程才能够找出相应的控制措施，有效控制和解决倾倒滑移变形所带来的诸多问题。
（一）倾倒滑移体的形成。笔者进行的实验主要采用的是按照某一时期的采矿的陡坡度，以1：1500为基本比例进行模型的制作与实验。我们从实验中可以发现由于采矿引起的滑移变形主要有这样几个表现特征：
边坡变形的特征明显受到了地质结构和外部破坏力的模式的影响，从开采的力度、开采的方式以及地质结构面的形态到开采后的修复、维护方式与方法等都对边坡的变形有着深远的影响。
模拟实验采用的剖面井工在采动后上山方向移动角为59°，下山方向移动角度定位为90°，把最大下沉角改为62°。数据表明，实验采用的模拟区绿色泥岩的岩组边坡遭到破坏破坏后的边坡变形破坏模式明显表现出倾倒滑移的部分特征，当牵引向斜北翼的绿色泥岩边坡角超过一定角度时（根据采矿坡度的变化这个角度会有所变化），边坡会发生倾倒变形并会在一定运动时间后产生滑移。
倾倒变形的边坡的发展会引起倾倒变形表破体整个地质环境南北两侧的岩层发生变形。从北面的坡上到地面都会发生变形，同时向南会导致向斜南翼的岩层沿褐色页岩产生顺层滑移。当牵引向斜南翼岩层的边坡角加陡时，则向斜南翼坡体沿褐色页岩的岩层顺着岩层滑移变形，不仅加剧了岩层的变形还促使了真格北翼倾倒滑移变形的发展，从而形成倾倒滑移体。这就是倾倒变形滑移体形成的整个过程。
控制措施探析。由于岩石断层下滑倾倒等带来的变形问题，控制的主要措施有：
首先，工程施工地准确定位；施工前应当对施工的地形、地质结构进行科学的勘察，制定科学的施工方案，在具体的地质环境下采取不同的开采措施保证受力地面在受到外部的F力（指开采所施加给地质结构的外力）能够安全地承受；
其次，实行边开采边维护措施；目前，很多的矿山开采后留下的都是荒废，导致地质结构遭到破坏，水土流失使得地表结构受破坏。因此，边开采边维护既有利于创造一个安全的施工环境又能够及时修复受破坏的地质结构，使地质结构免遭变形出现倾倒滑移体。
再次，加大对岩石层面的研究；对岩石层面的科学研究能够计算出基底的拉应变和倾斜值，能够计算出所能够承受的建筑物的标准，以方面施工及时搬迁或者采取有效的措施避免不必要的损失。
最后，是对采矿后的恢复工程的建设与维护；花岗岩的强度较高，但是容易受到断层的破坏，更加容易被破坏，大多数都是在受到的断层的影响后发生变形。因此，在后期的恢复工程中一定要具体问题具体分析。
五、结语
由于采矿原因引起的倾倒滑移变形问题是在特定的地质结构和采矿的特殊条件下共同作用产生的，不能够光从地质结构的探究、分析入手，还要根据地质结构的实际情况改革采矿的方式方法，合理利用采矿工具并在采矿的同时进行地质结构保护的建设施工，进一步强化边坡变形发展方向和动态的控制力度，做好采矿后的地质还原和保护工作。
参考文献：
[1] 申力,刘晶辉,江智明.倾倒滑移变形体的基本特征及力学模型研究[J].水文地质工程地质,2010,27(2):20—22．
[2] 陈祖煜，张建红，汪小刚.岩石边坡倾倒稳定分析的简化方法[J].岩土工程学报,2006,18(6)：92—95．
[3] 韩贝传,王思敬.边坡倾倒变形的形成机制与影响因素分析[J].工程地质学报,2009,7(3):213—217．

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