案例分析题
某露天铜矿水文地质条件简单,工程地质条件复杂,设计开采能力180×104t/a,台阶高度10m、边坡角49°。矿区面积4km2,地震烈度为6度,夏季雨量充沛。采场边坡岩组主要由第四系松散堆积层组成,浅部强风化带发育深度为10~20m,西端有F5、F6两条断层,向北愈合端与采场斜交,交角15°~16°,并向南延伸。矿山自2013年开始生产,首采区最高标高+1122m,目前采掘生产台阶为+922m、+912m。近三年请专业机构开展了1次边坡稳定性分析,露天矿山采场边坡安全监测等级为二级,边坡采用人工监测并有记录。
2023年7月10日23时18分,南部边坡+932~+912m平台发生滑坡,塌方量约3×104m3。7月15日8时30分,该处+942~+912m平台再次发生滑坡,塌方量约6×104m3。现场检查发现,滑坡体附近有明显的雨水冲刷痕迹,+932m平台边坡可见一条8m长、3cm宽、3m深的贯通性裂缝,局部边坡角达59°。调查发现,两次滑坡均止于一条近南北走向断层,该断层与F5断层的位置、走向、倾角及倾向基本一致,滑面与坡面平行。
根据以上场景。回答1~5题(1~2题为单选题,3~5题为多选题):
单选题
引发该矿滑坡灾害的自然诱发条件是______。
【正确答案】
B
【答案解析】具有有利的地质、地形条件还不一定会产生滑坡,各种滑坡灾害的记录均表明它的发生还需要有一定的诱发因素才能促成。自然诱发条件包括降水、地下水活动、地震、流水冲刷和淘浊、融雪等,这些因素突出的作用就是对滑页(带)的软化和降低强度,直接引发滑坡灾害。 松散堆积岩层属于地质条件,斜坡地形属于地貌条件,开采和边坡角超设计属于人为诱发条件。
单选题
根据《金属非金属矿山重大事故隐患判定标准》(矿安〔2022〕88号),该矿存在的重大事故隐患数量为______。
【正确答案】
C
【答案解析】重大事故隐患一:近三年请专业机构开展了1次边坡稳定性分析。根据《金属非金属矿山重大事故隐患判定标准》“二、金属非金属露天矿山重大事故隐患”(六)未按有关国家标准或者行业标准对采场边坡、排土场边坡进行稳定性分析。根据《关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见》(七)严格金属非金属露天矿山安全生产基本条件。台阶和边坡:金属非金属露天矿山必须按照自上而下开采顺序,采用台阶开采,严禁掏采或者“一面墙”开采。现状高度200m及以上的边坡,应当进行在线监测。现状高度100m及以上的边坡,应当每年进行一次边坡稳定性分析。 重大事故隐患二:露天矿山采场边坡安全监测等级为二级,边坡采用人工监测并有记录。根据《金属非金属矿山重大事故隐患判定标准》“二、金属非金属露天矿山重大事故隐患”(七)边坡存在下列情形之一的:高度200米及以上的采场边坡未进行在线监测。 重大事故隐患三:现场检查发现,滑坡体附近有明显的雨水冲刷痕迹,+932m平台边坡可见一条长8m、宽3cm、深3m的贯通性裂缝,局部边坡角达59°。根据《金属非金属矿山重大事故隐患判定标准》“二、金属非金属露天矿山重大事故隐患”(四)工作帮坡角大于设计工作帮坡角,或者最终边坡台阶高度超过设计高度。 因此,该矿存在的3个重大事故隐患。
多选题
从该矿滑坡体滑面情况分析,本次滑坡形式可能为______。
【正确答案】
A、C、D、E
【答案解析】根据滑面的形状,其滑坡形式可分为平面剪切滑动和旋转剪切滑动。平面剪切滑动的特点是块体沿着平面滑移,可进一步分为简单平面剪切滑动、阶梯式滑坡、三维楔体滑坡和多滑块滑动(倾倒滑动)几种破坏模式。旋转剪切滑动的滑面通常成弧状,岩土体沿此弧形成滑面滑移。由案例可知滑面与坡面平行,故该矿滑坡形式为平面剪切滑动。
多选题
该矿采场边坡发生滑坡现象的内在因素有______。
【正确答案】
A、C
【答案解析】边坡变形,实质上是内在和外在的各种因素综合作用的结果。 内在因素:①岩层岩性。岩石的物理力学性质及矿物成分、结构与构造,对整体岩层而言,是确定边坡的主要因素之一。相间成层的岩层,其厚度、产状及在边坡内所处的部位不同,稳定性也不一样。②岩体结构。岩体结构面是在地质发展过程中,在岩体内形成具有一定方向、一定规模、一定形态和不同特性的地质分割面,统称为软弱结构面。它具有一定的厚度,常由松散、松软或软弱的物质组成,这些组成物质的密度、强度等物理力学属性较之相邻岩块则差得多。在地下水作用下往往出现崩解、软化、泥化甚至液化的现象,有的还具有溶解和膨胀的特性。这种软弱泥化结构面的存在,给边坡岩体失稳创造了有利的条件。③水文地质。 外在因素:影响边坡稳定性的外在因素包括设计边坡角偏大,违反开采顺序,台阶没按设计施工,爆破作业违反边坡安全规定、风化、气候与气象、地震等,主要是在自然边坡上进行露天开挖、地下开采、爆破作业、坡顶堆载、地表灌溉等行为,以及岩石风化、雨雪天气、地震。
多选题
该矿按规定必须开展的采场边坡安全监测基本指标有______。
【正确答案】
A、B、D
【答案解析】当采场边坡出现长度超过5m、宽度大于1cm且深度大于2m的贯通性裂缝时,应对边坡裂缝实施监测;安全监测等级为一级和二级的采场边坡应进行爆破震动监测;安全监测等级为一级的采场边坡和二级且工程地质条件复杂的采场边坡,应对采场边坡进行采动应力监测。