CN114482040B - 矿山局部滑坡治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿山局部滑坡治理方法，包括以下步骤：A、检测确定滑坡区域，在滑坡区域的顶部和底部分别开挖排水沟；B、在滑坡区域内确定若干个锚固加强点，在每个锚固加强点的外侧环形设置有若干个第一浇注孔；C、在锚固加强点上安装锚杆，在第一浇注孔底部预置螺栓，使用钢丝绳将螺栓与锚杆进行连接；D、向第一浇注孔内注入混凝土，静置固化；E、在滑坡区域铺设护坡草皮。本发明能够改进现有技术的不足，降低锚固加强作业对滑坡体的扰动，改善高危滑坡区域的锚固加强效果。

Description

矿山局部滑坡治理方法
技术领域
本发明涉及矿山安全隐患治理技术领域，尤其是一种矿山局部滑坡治理方法。
背景技术
随着矿山开采深度的加大，其开采坡面的产生滑坡的风险也随之增加。这就需要在开采过程中对矿山开采坡面进行实时监控，并对出现滑坡高风险的区域进行及时的处理，以免大面积滑坡灾害的发生。现有技术中，通常是通过对滑坡区域进行锚固加强处理。但是这种处理方法在面对滑移距离较大、滑坡体稳定性较差的情况时，在进行锚固加强作业时容易对滑坡体造成较大的扰动，从而导致锚固加强失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种矿山局部滑坡治理方法，能够解决现有技术的不足，降低锚固加强作业对滑坡体的扰动，改善高危滑坡区域的锚固加强效果。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种矿山局部滑坡治理方法，包括以下步骤：
A、检测确定滑坡区域，在滑坡区域的顶部和底部分别开挖排水沟；
B、在滑坡区域内确定若干个锚固加强点，在每个锚固加强点的外侧环形设置有若干个第一浇注孔；
C、在锚固加强点上安装锚杆，在第一浇注孔底部预置螺栓，使用钢丝绳将螺栓与锚杆进行连接；
D、向第一浇注孔内注入混凝土，静置固化；
E、在滑坡区域铺设护坡草皮。
作为优选，步骤A中，在位于滑坡区域底部的排水沟靠近滑坡区域的一侧设置有钢筋混凝土加固层，钢筋混凝土加固层上开设有若干个透水孔。
作为优选，步骤B中，锚固加强点的确定方法为，
计算滑坡区域的平均滑移距离，将滑坡区域分割为若干个面积为10㎡的方形区域，若滑坡区域的边缘无法凑齐10㎡的方形区域，则将滑坡区域的边缘分割为若干个非规则区域，非规则区域的面积小于等于5㎡，且非规则区域的最大长度小于等于3m；
若方形区域或非规则区域内存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择滑移距离最小的位置设置一个锚固加强点，此类锚固加强点定义为稳定锚固加强点，遍历整个滑坡区域，将全部稳定锚固加强点设置完毕；若方形区域或非规则区域内不存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择待设置锚固加强点区域内距离稳定锚固加强点最近的位置设置一个锚固加强点。
作为优选，锚固加强点与第一浇注孔轴线的距离为0.2～0.3m。
作为优选，步骤C中，锚杆包括外套筒，外套筒内螺纹连接有芯柱，芯柱的长度大于外套筒的长度，芯柱底部设置有钻头部，芯柱顶部设置有用于挂接钢丝绳的挂环。
作为优选，外套筒顶部边缘设置有卡爪，外套筒侧壁设置有若干个竖向的盲孔，盲孔的外侧设置有与外套筒外侧连通的通孔，通孔内通过第一弹簧连接有横向限位销，横向限位销尾部设置有半球形接触块，在未使用时半球形接触块位于盲孔中，当向盲孔中插入限位板后，限位板对半球形接触块进行挤压使横向限位销向外移动插入外套筒外侧的岩土中。
作为优选，芯柱内竖向设置有第二浇注孔。
作为优选，步骤C中，锚杆的安装方法为，
C1、在锚固加强点上开设安装孔，将外套筒插入安装孔，使卡爪卡入安装孔外侧的岩土中；
C2、向盲孔中插入限位板，使横向限位销向外移动插入外套筒外侧的岩土中；
C3、将芯柱插入外套筒，旋转芯柱，使芯柱逐渐向下钻动，直至芯柱向下插接至预设深度。
作为优选，步骤D中，向第一浇注孔内注入混凝土包括以下步骤，
D1、检查并调整钢丝绳的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
D2、向第一浇注孔内注入混凝土并进行一次振捣；
D3、在混凝土达到振动界限前对混凝土进行二次振捣，与此同时再次检查并调整钢丝绳的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
待第一浇注孔内混凝土静置固化完毕后，向第二浇注孔浇筑混凝土，然后静置固化。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明从锚杆对滑坡体产生扰动的根本原因入手，专门设计了“锚固加强点+第一浇注孔”的锚固结构，同时优化了所用锚杆的结构和施工流程，从而从根本上降低了锚固作业对滑坡体的扰动，提高了对于高危滑坡区域的锚固加强效果。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式中滑坡作业面的局部示意图。
图2是本发明一个具体实施方式中锚杆的结构图。
图3是本发明一个具体实施方式中第一浇注孔的结构图。
图4是本发明一个具体实施方式中卡爪的结构图。
具体实施方式
参照图1-4，本发明一个具体实施方式包括以下步骤：
A、检测确定滑坡区域1，在滑坡区域1的顶部和底部分别开挖排水沟2；
B、在滑坡区域1内确定若干个锚固加强点，在每个锚固加强点的外侧环形设置有若干个第一浇注孔3；
C、在锚固加强点上安装锚杆4，在第一浇注孔3底部预置螺栓5，使用钢丝绳20将螺栓5与锚杆4进行连接；
D、向第一浇注孔3内注入混凝土，静置固化；
E、在滑坡区域1铺设护坡草皮。
步骤A中，在位于滑坡区域1底部的排水沟2靠近滑坡区域1的一侧设置有钢筋混凝土加固层6，钢筋混凝土加固层6上开设有若干个透水孔7。
首先通过开设排水沟，减少地下渗流对滑坡体岩土的冲刷作用。然后使用锚杆4配合第一浇注孔3组成锚固结构对滑坡区域进行锚固作业。由于第一浇注孔3分布在锚固加强点外侧，在使用锚杆4进行锚固作业时，锚杆4所产生的振动以及附近岩土由于振动所产生裂纹和位移，会被外侧的第一浇注孔3所吸收和缓冲。最后通过在第一浇注孔3中浇筑混凝土加固，可以对锚固作业所产生的裂纹等潜在滑坡风险因素进行排除，与此同时利用钢丝绳20将第一浇注孔3内的混凝土结构和锚杆4进行固定连接，使之成为一个受力整体，从而更有效的对锚固区域内部应力变化进行抑制。由于滑坡区域无法再进行矿石开采作业，所以在锚固作业完毕后，通过铺设护坡草皮，可以进一步提高滑坡区域的水土保持能力。
步骤B中，锚固加强点的确定方法为，
计算滑坡区域1的平均滑移距离，将滑坡区域1分割为若干个面积为10㎡的方形区域，若滑坡区域1的边缘无法凑齐10㎡的方形区域，则将滑坡区域1的边缘分割为若干个非规则区域，非规则区域的面积小于等于5㎡，且非规则区域的最大长度小于等于3m；
若方形区域或非规则区域内存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择滑移距离最小的位置设置一个锚固加强点，此类锚固加强点定义为稳定锚固加强点，遍历整个滑坡区域1，将全部稳定锚固加强点设置完毕；若方形区域或非规则区域内不存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择待设置锚固加强点区域内距离稳定锚固加强点最近的位置设置一个锚固加强点。
锚固加强点与第一浇注孔3轴线的距离为0.2～0.3m。
为了更好的起到锚固加强的作用，同时尽可能的减小锚固作业对滑坡体的扰动，本发明将滑坡区域进行分块，然后根据每个分块区域的滑坡体滑移距离确定锚固加强点。上述选点过程兼顾了轻微滑移区和严重滑移区的锚固要求，选点过程简单快捷，节约作业时间。
步骤C中，锚杆4包括外套筒8，外套筒8内螺纹连接有芯柱9，芯柱9的长度大于外套筒8的长度，芯柱9底部设置有钻头部10，芯柱9顶部设置有用于挂接钢丝绳20的挂环11。
外套筒8顶部边缘设置有卡爪12，外套筒8侧壁设置有若干个竖向的盲孔13，盲孔13的外侧设置有与外套筒8外侧连通的通孔14，通孔14内通过第一弹簧15连接有横向限位销16，横向限位销16尾部设置有半球形接触块17，在未使用时半球形接触块17位于盲孔13中，当向盲孔13中插入限位板18后，限位板18对半球形接触块17进行挤压使横向限位销16向外移动插入外套筒8外侧的岩土中。
芯柱9内竖向设置有第二浇注孔19。
步骤C中，锚杆4的安装方法为，
C1、在锚固加强点上开设安装孔，将外套筒8插入安装孔，使卡爪12卡入安装孔外侧的岩土中；
C2、向盲孔13中插入限位板18，使横向限位销16向外移动插入外套筒8外侧的岩土中；
C3、将芯柱9插入外套筒8，旋转芯柱9，使芯柱9逐渐向下钻动，直至芯柱9向下插接至预设深度。
步骤D中，向第一浇注孔3内注入混凝土包括以下步骤，
D1、检查并调整钢丝绳20的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
D2、向第一浇注孔3内注入混凝土并进行一次振捣；
D3、在混凝土达到振动界限前对混凝土进行二次振捣，与此同时再次检查并调整钢丝绳20的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
待第一浇注孔3内混凝土静置固化完毕后，向第二浇注孔19浇筑混凝土，然后静置固化。
锚杆4采用内外双层锚固结构，对锚固加强点进行立体式锚固加强作业，可以提高锚杆对于锚固加强点区域的锚固加强效果。通过向第一浇注孔3注入混凝土，可以对锚固作业过程中产生的裂缝和岩土松动进行有效的补强加固，通过采用两次浇筑的方式，不仅可以保证混泥土浇筑的密实度，同时可以保持钢丝绳20自身张紧力在预设范围内。利用钢丝绳20自身的张紧力对芯柱9进行拉拽，可以保证在第二浇注孔19浇筑混凝土加固前保持芯柱9的稳定。最后通过第二浇注孔19浇筑混凝土，可以对锚杆4与岩土之间的缝隙进行补强，从而达到全面的锚固加强效果。
另外，卡爪12包括主体21，主体21与外套筒8固定连接，主体21底部设置有销柱22，销柱22侧壁的底端设置有向上倾斜的第一限位部23，销柱22内设置有与主体21贯通的空腔24，销柱22侧壁设置有与空腔24连通的通槽25，空腔24底部通过第二弹簧26连接有滑柱27，滑柱27侧壁设置有向上倾斜的第二限位部28，第二限位部28位于第一限位部23上方，第二限位部28的长度大于第一限位部23，主体21朝向芯柱9旋转方向的一侧通过柔性金属片29连接有延长板30，柔性金属片29位于空腔24内，柔性金属片29的另一端与滑柱27顶部连接，延长板30表面设置有滑槽31，芯柱9顶部设置有与滑槽31一一对应的顶块32。当芯柱9向下旋转时顶块32逐渐靠近卡爪12，最终滑入滑槽31中，随着芯柱9的转动，顶块32将延长板30拉出，延长板30通过柔性金属片29带动滑柱27向上移动，从而使得卡爪12与岩土之间的锚固力进一步加强。
本发明芯柱9与外套筒8不仅通过外套筒8内部的螺纹进行连接，同时通过卡爪实现外部连接加固，从而使整个锚杆4形成内外两级连接结构，不仅提高了芯柱9与外套筒8的连接稳定性，而且改善了锚杆4对于岩土的锚固效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种矿山局部滑坡治理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、检测确定滑坡区域(1)，在滑坡区域(1)的顶部和底部分别开挖排水沟(2)；
B、在滑坡区域(1)内确定若干个锚固加强点，在每个锚固加强点的外侧环形设置有若干个第一浇注孔(3)；
C、在锚固加强点上安装锚杆(4)，在第一浇注孔(3)底部预置螺栓(5)，使用钢丝绳(20)将螺栓(5)与锚杆(4)进行连接；
锚杆(4)包括外套筒(8)，外套筒(8)内螺纹连接有芯柱(9)，芯柱(9)的长度大于外套筒(8)的长度，第一浇注孔(3)的长度大于芯柱(9)的长度，芯柱(9)底部设置有钻头部(10)，芯柱(9)顶部设置有用于挂接钢丝绳(20)的挂环(11)；外套筒(8)顶部边缘设置有卡爪(12)，外套筒(8)侧壁设置有若干个竖向的盲孔(13)，盲孔(13)的外侧设置有与外套筒(8)外侧连通的通孔(14)，通孔(14)内通过第一弹簧(15)连接有横向限位销(16)，横向限位销(16)尾部设置有半球形接触块(17)，在未使用时半球形接触块(17)位于盲孔(13)中，当向盲孔(13)中插入限位板(18)后，限位板(18)对半球形接触块(17)进行挤压使横向限位销(16)向外移动插入外套筒(8)外侧的岩土中；芯柱(9)内竖向设置有第二浇注孔(19)；卡爪(12)包括主体(21)，主体(21)与外套筒(8)固定连接，主体(21)底部设置有销柱(22)，销柱(22)侧壁的底端设置有向上倾斜的第一限位部(23)，销柱(22)内设置有与主体(21)贯通的空腔(24)，销柱(22)侧壁设置有与空腔(24)连通的通槽(25)，空腔(24)底部通过第二弹簧(26)连接有滑柱(27)，滑柱(27)侧壁设置有向上倾斜的第二限位部(28)，第二限位部(28)位于第一限位部(23)上方，第二限位部(28)的长度大于第一限位部(23)，主体(21)朝向芯柱(9)旋转方向的一侧通过柔性金属片(29)连接有延长板(30)，柔性金属片(29)位于空腔(24)内，柔性金属片(29)的另一端与滑柱(27)顶部连接，延长板(30)表面设置有滑槽(31)，芯柱(9)顶部设置有与滑槽(31)一一对应的顶块(32)；
锚杆(4)的安装方法为，
C1、在锚固加强点上开设安装孔，将外套筒(8)插入安装孔，使卡爪(12)卡入安装孔外侧的岩土中；
C2、向盲孔(13)中插入限位板(18)，使横向限位销(16)向外移动插入外套筒(8)外侧的岩土中；
C3、将芯柱(9)插入外套筒(8)，旋转芯柱(9)，使芯柱(9)逐渐向下钻动，直至芯柱(9)向下插接至预设深度；
D、向第一浇注孔(3)内注入混凝土，静置固化；
向第一浇注孔(3)内注入混凝土包括以下步骤，
D1、检查并调整钢丝绳(20)的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
D2、向第一浇注孔(3)内注入混凝土并进行一次振捣；
D3、在混凝土达到振动界限前对混凝土进行二次振捣，与此同时再次检查并调整钢丝绳(20)的张紧度，使其在预设张紧度范围内；
待第一浇注孔(3)内混凝土静置固化完毕后，向第二浇注孔(19)浇筑混凝土，然后静置固化；
E、在滑坡区域(1)铺设护坡草皮。
2.根据权利要求1所述的矿山局部滑坡治理方法，其特征在于：步骤A中，在位于滑坡区域(1)底部的排水沟(2)靠近滑坡区域(1)的一侧设置有钢筋混凝土加固层(6)，钢筋混凝土加固层(6)上开设有若干个透水孔(7)。
3.根据权利要求1所述的矿山局部滑坡治理方法，其特征在于：步骤B中，锚固加强点的确定方法为，
计算滑坡区域(1)的平均滑移距离，将滑坡区域(1)分割为若干个面积为10㎡的方形区域，若滑坡区域(1)的边缘无法凑齐10㎡的方形区域，则将滑坡区域(1)的边缘分割为若干个非规则区域，非规则区域的面积小于等于5㎡，且非规则区域的最大长度小于等于3m；
若方形区域或非规则区域内存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择滑移距离最小的位置设置一个锚固加强点，此类锚固加强点定义为稳定锚固加强点，遍历整个滑坡区域(1)，将全部稳定锚固加强点设置完毕；若方形区域或非规则区域内不存在滑移距离小于平均滑移距离的区域，则选择待设置锚固加强点区域内距离稳定锚固加强点最近的位置设置一个锚固加强点。
4.根据权利要求3所述的矿山局部滑坡治理方法，其特征在于：锚固加强点与第一浇注孔(3)轴线的距离为0.2～0.3m。
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