一种露天边坡的支护方法与流程

本发明涉及边坡支护工艺技术领域，特别涉及一种露天边坡的支护方法。

背景技术：

露天开采中，保证边坡的稳定性是露天开采中极为关键的环节，露天边坡由于受到分化、降雨和爆破震动等多种影响因素的影响下，如果不采用及时、合适的支护方式，一旦垮塌，往往会造成重大的人员伤亡和经济损失。

现行的露天边坡支护工艺，费用高，不环保，支护效果差，已发生滑坡坍塌，且施工周期长。

技术实现要素：

本发明针对现行的露天边坡支护工艺，费用高，不环保，支护效果差，已发生滑坡坍塌，且施工周期长的问题，提供一种环保、高效，安全的露天支护方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种露天边坡的支护方法，包括以下步骤：

1）初喷：在边坡表面喷涂厚50-100mm的复合胶结材料，静置30min；

2）钻孔：在边坡上均匀开钻若干深孔，并将钻孔周围的岩石碎屑打扫干净，在钻孔口安设漏斗底座；

3）注浆：注浆的流量为10l/min-20l/min，并按照如下步骤，向步骤2）的钻孔中注入水泥砂浆:

a.将注浆设备的输浆管插入漏斗底座中，采用间隔一个钻孔的方式，先注浆外围钻孔，再依此注浆内部钻孔；

b.同样采用先外围后内部的注浆次序，注浆剩余钻孔；

4）设置排水沟，在边坡上开挖若干排水沟，并采用m7.5强度等级的砂浆对排水沟内壁进行处理；

5）铺设钢筋网，在边坡表面铺设钢筋网；

6）二次喷涂，在步骤5）的钢筋网表面，复喷一层步骤1）中所使用的复合胶结材料，复喷厚度为300mm。

其中，所述复合胶结材料由水泥、选矿尾砂、粉煤灰、钢纤维以1：6:2:1.2的质量比组成，所述水泥选用标号为r32.5以上，选矿尾砂选用37.5um以下的细尾砂。

其中，所述复合胶结材料的制备方法，按如下步骤：

a.将水泥、选矿尾砂、粉煤灰、钢纤维按1：6:2:1.2的质量比混合；

b.向步骤（a）中得到的混合物中加入水进行搅拌，搅拌混合5-10min，其中，水的质量是水泥的0.5-0.56倍。

其中，所述复合胶结材料的制备方法中，还包括步骤（c），所述步骤（c）为向步骤（b）中的到的胶状混合物中加入速凝添加剂进行搅拌，搅拌反应5min，其中，速凝添加剂的质量为水泥质量的1.5%-2%。

其中，所述步骤2）中，在边坡水平方向每隔5m-10m布设直径为100mm的钻孔，在纵向方向，每隔20m布设钻孔。

其中，所述步骤2）中的钻孔深度为5-20m，漏斗底座深入钻孔内20cm，直径与钻孔直径大小一致。

其中，所述步骤3）中，水泥砂浆由水泥、戈壁砂石、粗选矿尾砂、水以1:2.5:4:2的质量比组成，水泥采用硅酸盐水泥，砂石选用直径在5mm以下的颗粒，粗选矿尾砂选用直径大于37.5um的颗粒。

其中，所述水泥砂浆的制备方法，按如下步骤：

a.将水泥、砂石、粗选矿尾砂、水按1:2.5:4:2的质量比混合；

b.对步骤（a）中的到的混合物进行搅拌，搅拌时间为5-10min。

其中，所述步骤4）中，排水沟在边坡面上为间隔20m设置，排水沟的深度为20cm，宽度为10cm-30cm。

其中，所述步骤5）中，钢筋网的钢筋直径为6mm，网格大小为250mm×250mm，所述钢筋网为由若干个尺寸为3m×3m小钢筋网电焊编织而成。

本发明的有益效果是：步骤1）喷射胶结材料，能够有效防止边坡在开挖暴露后，迅速被风化，造成其稳定性和整体性下降，另一方面，胶结材料具有一定的强度，由于添加了钢纤维，具有较强的抗拉强度，对边坡起到了一定的加固作用，步骤2）钻孔后在钻孔口安设漏斗底座，一方面能够防止孔壁坍塌堵塞钻孔，另一方面便于注浆，步骤4）中的排水沟的作用是疏排边坡顶部流下的降雨。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图2是本发明的钢筋网和深孔的位置关系图。

具体实施方式

实施例1

将该支护方法应用于新疆索尔库都克铜矿露天4#边坡的支护中，该边坡暴露面积为1600㎡。

首先在边坡1表面喷射50mm厚的新型复合胶结材料，复合胶结材料采用水泥、选矿尾砂、粉煤灰、钢纤维组成，其质量比为水泥：选矿尾砂：粉煤灰：钢纤维=1:6:2:1.2，共消耗水泥29t，选矿尾砂175t，粉煤灰58t，钢纤维34.8t，水泥:水=0.5，共消耗水14.5t，上述组份充分混合搅拌5min，其中，水泥标号为r32.6，选矿尾砂选用37um的细尾砂。

速凝剂添加量为水泥重量的1.5%，共消耗速凝剂435kg，经过充分搅拌5min，混合均匀后，通过混凝土喷射机喷射至边坡表面。

初喷结束，静置30min后，在边坡水平方向每隔10m布设直径为100mm的深孔2，在纵向方向，每隔20m布设钻孔，钻孔深度为5m，钻孔注浆材料配合比为水泥：戈壁砂石：粗选矿尾砂：水=1:2.5:4:2。共消耗水泥4.2t，戈壁砂石10.5t，粗选矿尾砂16.8t，水8.4t，浆体应进行充分搅拌10min后，可以开始注浆，注浆的流量应为10l/min，其中，水泥采用硅酸盐水泥，戈壁砂石选用直径在4.5mm的颗粒，粗选矿尾砂选用直径为38um的颗粒。

整个注浆的顺序分两次进行，第一次按照钻孔间隔方式进行，先注浆外围钻孔，再依此注浆内部钻孔，第二次注浆剩余钻孔，同样采用先外围后内部的注浆次序。

在边坡面每隔20m设置排水沟3，排水沟3的深度为20cm，宽度为10cm，并采用m7.5强度等级的砂浆对排水沟3内壁进行抹面。

在边坡表面铺设钢筋网4，钢筋网4的钢筋直径为6mm，网格大小为250mm×250mm，所述钢筋网4为由若干个尺寸为3m×3m小钢筋网电焊编织而成。

钢筋网4铺设完毕后，在钢筋网4表面复喷第二层胶结材料，复喷的厚度为300mm，共消耗水泥87t，选矿尾砂525t，粉煤灰174t，钢纤维104.4t，水43.5t，速凝剂1.305t。

实施例2

将该支护方法应用于国内某铜矿露天边坡的支护中，该边坡暴露面积为1500㎡。

首先在边坡1表面喷射100mm厚的新型复合胶结材料，复合胶结材料采用水泥、选矿尾砂、粉煤灰、钢纤维组成，其质量比为水泥：选矿尾砂：粉煤灰：钢纤维=1:6:2:1.2，共消耗水泥29t，选矿尾砂175t，粉煤灰58t，钢纤维34.8t，水泥:水=0.56t，共消耗水16.24t，上述组份充分混合搅拌10min，其中，水泥标号为r32.6，选矿尾砂选用37um的细尾砂。

速凝剂添加量为水泥重量的2%，共消耗速凝剂580kg，经过充分搅拌5min，混合均匀后，通过混凝土喷射机喷射至边坡表面。

初喷结束，静置30min后，在边坡水平方向每隔5m布设直径为100mm的深孔2，在纵向方向，每隔20m布设一排钻孔，钻孔深度为20m，钻孔注浆材料配合比为水泥：戈壁砂石：粗选矿尾砂：水=1:2.5:4:2。共消耗水泥4.2t，戈壁砂石10.5t，粗选矿尾砂16.8t，水8.4t，浆体应进行充分搅拌5min后，可以开始注浆，注浆的流量应为20l/min，其中，水泥采用硅酸盐水泥，戈壁砂石选用直径在4.5mm的颗粒，粗选矿尾砂选用直径为38um的颗粒。

整个注浆的顺序分两次进行，第一次按照钻孔间隔方式进行，先注浆外围钻孔，再依此注浆内部钻孔，第二次注浆剩余钻孔，同样采用先外围后内部的注浆次序。

在边坡面每隔20m设置排水沟3，排水沟3的深度为20cm，宽度为30cm，并采用m7.5强度等级的砂浆对排水沟3内壁进行抹面。

在边坡表面铺设钢筋网4，钢筋网4的钢筋直径为6mm，网格大小为250mm×250mm，所述钢筋网4为由若干个尺寸为3m×3m小钢筋网电焊编织而成。

钢筋网4铺设完毕后，在钢筋网4表面复喷第二层胶结材料，复喷的厚度为300mm，共消耗水泥87t，选矿尾砂525t，粉煤灰174t，钢纤维104.4t，水48.72t，速凝剂1.74t。