王國(guó)欽

摘要：地下采礦活動(dòng)之中，極易出現(xiàn)危巖坍塌事故，而導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是由于采礦活動(dòng)的實(shí)施。因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)影響，再加上強(qiáng)降雨天氣等諸多因素，巖體的內(nèi)部會(huì)有很多細(xì)小裂縫，而采礦過程中極易加寬加深巖體裂縫，進(jìn)而構(gòu)成了主控結(jié)構(gòu)面，當(dāng)開采力度不斷加大以后，或者是降雨天氣來(lái)臨，危巖失去穩(wěn)定性造成滑坡等危險(xiǎn)事件。此次重點(diǎn)針對(duì)地下采礦活動(dòng)中危巖形成過程，以及對(duì)周圍產(chǎn)生的不良影響做一個(gè)詳細(xì)的分析和探究。

關(guān)鍵詞：地下采礦;危巖;影響

一、地下采礦活動(dòng)對(duì)危巖穩(wěn)定性的影響

（一）危巖的炮采影響

地下采礦活動(dòng)中，會(huì)對(duì)危巖帶來(lái)較大的影響，使其穩(wěn)定性受到破壞，具體體現(xiàn)在以下兩方面：第一，炮采、巖爆帶來(lái)的影響;第二，采空區(qū)帶來(lái)的影響。在礦山開采中，炮采是主要的方法，當(dāng)采空區(qū)不斷擴(kuò)大時(shí)，上部覆蓋的巖體便會(huì)出現(xiàn)局部應(yīng)力的高度集中，在達(dá)到某種程度的時(shí)候，巖爆發(fā)生。巖體內(nèi)動(dòng)荷載傳播依賴于應(yīng)力波，距離不斷增加，應(yīng)力波衰減，若危巖體控制在范圍以內(nèi)，增加了巖體下滑力度，降低了穩(wěn)定性。當(dāng)擴(kuò)大了開采程度時(shí)，改變了巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)，應(yīng)力重分布，危巖體后方產(chǎn)生了拉應(yīng)力的集中，主控結(jié)構(gòu)面的尖端有剪應(yīng)力集中發(fā)生，應(yīng)力集中到達(dá)某一范圍時(shí)，巖體便會(huì)崩塌。

（二）巖爆產(chǎn)生的沖擊力影響

礦山開采時(shí)，炮采、巖爆會(huì)有動(dòng)荷載產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致巖體速度加快，較快的速度在慣性的作用下導(dǎo)致頂部巖體出現(xiàn)了裂縫、位移等，不斷延伸至地面，在動(dòng)荷載作用之下，原來(lái)的裂縫擴(kuò)大。炮采、巖爆使危巖體穩(wěn)定性受到了較大的影響，主要表現(xiàn)為以下兩方面：第一，受到慣性的影響，動(dòng)荷載呈現(xiàn)水平力，此力和危巖體運(yùn)動(dòng)方向保持著一致性，進(jìn)而增加了危巖體下滑力，降低了穩(wěn)定性;第二，受到爆破震動(dòng)的影響，降低了巖體主控結(jié)構(gòu)面抗剪性。巖體內(nèi)由于受到炮采、巖爆引發(fā)的巖體應(yīng)力波與震動(dòng)的影響，抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，以摩爾破壞庫(kù)倫準(zhǔn)則為重要依據(jù)，危巖體下滑力大于抗剪強(qiáng)度的時(shí)候，極易出現(xiàn)崩塌。

（三）采空區(qū)的影響

采礦活動(dòng)影響危巖的穩(wěn)定性，具體體現(xiàn)在以下兩方面，炮采、巖爆影響最為明顯。炮采、巖爆所產(chǎn)生的應(yīng)力波、振動(dòng)會(huì)對(duì)巖體穩(wěn)定性有影響。不過，其中還有一項(xiàng)是關(guān)于采空區(qū)的危巖坍塌現(xiàn)象，由于采空區(qū)的出現(xiàn)造成的危巖也不在少數(shù)，每個(gè)礦洞都有采空區(qū)，怎樣在礦區(qū)中平衡這幾個(gè)采空區(qū)，在每個(gè)礦洞中留好礦柱，支撐整個(gè)底下礦區(qū)的平衡，減少危巖的出現(xiàn)率，這是工作人員還需要研究的地方。

另外，采空區(qū)也會(huì)影響危巖穩(wěn)定性。人類對(duì)于礦區(qū)進(jìn)行過度采空，導(dǎo)致形成采空區(qū)的出現(xiàn)。采空區(qū)缺乏有力的礦柱子支持，調(diào)整了巖體內(nèi)應(yīng)力，頂部存在拉應(yīng)力，巖體沿結(jié)構(gòu)面不斷拓展，產(chǎn)生較強(qiáng)的拉張力，出現(xiàn)了裂縫，或者是加寬加深了原來(lái)的裂縫，采空范圍日益拓展，再加上降雨等，裂縫也會(huì)有所變化，向下不斷擴(kuò)展，自重影響下，裂縫底有應(yīng)力集中現(xiàn)象，巖體出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形，應(yīng)力集中到某一范圍時(shí)，危巖體出現(xiàn)了斷裂與崩塌。由此可以看出，采礦活動(dòng)會(huì)影響到危巖，這些都會(huì)導(dǎo)致危巖發(fā)生坍塌，最終危害工作人員的人身安全，怎樣遏制危巖的形成是我們應(yīng)當(dāng)注重的要點(diǎn)。

二、地下采礦活動(dòng)中應(yīng)力波和震動(dòng)作用在巖體內(nèi)的傳播

（一）地下采礦活動(dòng)中炮采和巖爆傳播的影響

炮采、巖爆會(huì)引發(fā)應(yīng)力波、強(qiáng)烈的震動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)爆炸情況時(shí)便會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力波，而且以縱波為主，危巖體臨空面會(huì)受到波射疊加影響，危巖體周圍形成周期性振動(dòng)，當(dāng)震動(dòng)的強(qiáng)度加大的時(shí)候，引發(fā)超壓，在達(dá)到一定程度的時(shí)候，巖體便會(huì)有崩塌現(xiàn)象的發(fā)生。巖體本身也存在較為明顯的不均衡性，再加上巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面、縫隙較為復(fù)雜多變，現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候多以對(duì)危巖體變形、速度、加速度分布等進(jìn)行檢測(cè)的方式為主，以此來(lái)判斷采礦活動(dòng)對(duì)危巖形成過程的影響程度。

（二）應(yīng)力波和震動(dòng)作用在巖體內(nèi)的衰減

礦山開采會(huì)對(duì)周圍有影響，震動(dòng)力的增強(qiáng)，巖體有了明顯的速度變化，巖體自身不均勻，復(fù)雜多變，在傳播時(shí)加速度引發(fā)的慣性力會(huì)呈現(xiàn)出逐漸變?nèi)醯内厔?shì)，最開始時(shí)為沖擊波，最后慢慢的衰減，形成了地震波，對(duì)于巖體的影響也越來(lái)越小，爆破作用區(qū)主要集中于壓縮波作用范圍內(nèi)，導(dǎo)致巖體出現(xiàn)拉斷等現(xiàn)象。危巖體關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)峰值加速度大于臨界值的時(shí)候，便會(huì)產(chǎn)生崩塌，巖體本身較為復(fù)雜，峰值加速度的測(cè)定也只能通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)完成，也可以進(jìn)行大致估算，主要借助的是模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬等。

三、地下采礦活動(dòng)中磨子巖形成機(jī)制分析

（一）磨子巖危巖概況

最近幾年，磨子巖也出現(xiàn)了較大規(guī)模崩塌，單次塌方量達(dá)五個(gè)平方米，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)小規(guī)模崩塌，造成整個(gè)地下采礦過程中，礦洞的不穩(wěn)定情形，這對(duì)于地下采礦活動(dòng)中的工作人員的生命安全造成了極大的危險(xiǎn)隱患。危巖帶處在新華夏構(gòu)造體系川東褶皺帶華鎣山復(fù)式背斜的次級(jí)褶皺龍家灣背斜的東翼，裂隙發(fā)育且正下方，此區(qū)域內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采礦活動(dòng)。

（二）磨子巖危巖形成機(jī)制分析

在危巖區(qū)域內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)褶皺以及斷裂，所以裂縫也非常多，使巖體完整性遭遇破壞，臨空外傾結(jié)構(gòu)面進(jìn)而形成;由于受到新構(gòu)造的頻繁運(yùn)動(dòng)，再加上河流下蝕切割的作用下，進(jìn)而形成了現(xiàn)有的陡崖帶，使原來(lái)巖體應(yīng)力平衡度發(fā)生了變化，發(fā)生了卸荷回彈效應(yīng)，在陡崖帶外部臨空面周圍，極易出現(xiàn)應(yīng)力分布以及集中，在主應(yīng)力的作用之下，出現(xiàn)了裂縫，卸荷裂隙進(jìn)而形成，這也是危巖體產(chǎn)生的主要原因;后期人類進(jìn)行地下開采的過程中，會(huì)使得危巖形成，增加危險(xiǎn)隱患，最終造成不良影響，加寬加深了卸荷裂隙，將母巖體進(jìn)行了切割，進(jìn)而產(chǎn)生了單個(gè)危巖體，并且緊挨著母巖體，較大的裂縫，只能依賴于摩擦力、剪力保持平衡度，如果一旦被觸發(fā)，便會(huì)出現(xiàn)滑移式的崩塌。在危巖體的內(nèi)部存在著諸多裂縫，在不斷風(fēng)化與切割的作用之下，單個(gè)危巖體支撐力變?nèi)酰瑯O易出現(xiàn)墜落式的崩塌。

結(jié)語(yǔ)

地下采礦活動(dòng)會(huì)造成周邊環(huán)境中出現(xiàn)很多危巖，形成危巖的主要因素就是人為開采，對(duì)于采礦過度產(chǎn)生采空區(qū)等等。人類在進(jìn)行地下采礦的時(shí)候同樣也會(huì)造成危巖體崩塌，主要表現(xiàn)在炮采、巖爆兩方面，不僅是對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的影響，以及對(duì)于這些不良危巖造成的影響，使得巖體下滑，或者遇見大風(fēng)暴雨天氣造成滑坡等現(xiàn)象。這些都是不可估量的損失，我們?cè)诘叵逻M(jìn)行采礦活動(dòng)的時(shí)候一定要注意減少危巖形成的舉動(dòng)和因素。

參考文獻(xiàn)

[1]殷躍平.斜傾厚層山體滑坡視向滑動(dòng)機(jī)制研究——以重慶武隆雞尾山滑坡為例[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010 （02） .