本發(fā)明涉及邊坡穩(wěn)定性的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種治理邊坡穩(wěn)定性的方法。

背景技術(shù)：

在一些露天煤礦資源中，特別是一些第三系煤層，上覆地層為年輕的第三系、第四系地層，松散、固結(jié)成巖性差，厚度大、富水性強(qiáng)，直接接受地表水和大氣降水補(bǔ)給，極易造成邊坡蠕動(dòng)甚至是滑坡，常規(guī)觀測(cè)的工作量也非常巨大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種治理邊坡穩(wěn)定性的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的露天煤礦存在的邊坡安全的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種治理邊坡穩(wěn)定性的方法，包括：選擇泄壓井的位置，并進(jìn)行鉆泄壓井操作；在泄壓井內(nèi)安裝支撐設(shè)備，以對(duì)泄壓井進(jìn)行支撐；安裝排壓設(shè)備，通過(guò)排壓設(shè)備對(duì)泄壓井進(jìn)行泄壓操作。

進(jìn)一步地，選擇泄壓井位置包括：測(cè)量定位，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)包括含水層的深度、含水層的水位高度、地面至含水層的地層的硬度、含水層的含水量，根據(jù)含水層的深度、含水層的水位高度、地面至含水層的地層的硬度以及含水層的含水量來(lái)確定泄壓井的位置。

進(jìn)一步地，測(cè)量地面至含水層的地層的硬度包括計(jì)算泄壓井位置的地下凍土深度。

進(jìn)一步地，支撐設(shè)備包括篩管，將篩管安裝在泄壓井內(nèi)。

進(jìn)一步地，排壓設(shè)備為排水設(shè)備。

進(jìn)一步地，安裝排壓設(shè)備具體包括：先設(shè)置排水槽；利用排水設(shè)備將泄壓井內(nèi)的水引入排水槽。

進(jìn)一步地，選用鉆泄壓井的鉆機(jī)包括：鉆頭、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和定向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)置在鉆頭的上游，定向結(jié)構(gòu)設(shè)置在鉆頭和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)之間，在進(jìn)行鉆泄壓井操作前需要組裝鉆機(jī)。

進(jìn)一步地，鉆機(jī)還包括：地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)，地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的上游。

進(jìn)一步地，泄壓井包括水平泄壓井段，水平泄壓井段穿過(guò)含水層，并至邊坡處形成泄壓口。

進(jìn)一步地，水平泄壓井段為傾斜設(shè)置，水平泄壓井段還包括與泄壓口相對(duì)應(yīng)的水平泄壓井段內(nèi)口，水平泄壓井段內(nèi)口至泄壓口逐漸降低。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況選取鉆泄壓井的位置，然后在選取的位置上進(jìn)行鉆泄壓井作業(yè)，然后在泄壓井內(nèi)安裝支撐設(shè)備，最后再安裝排壓設(shè)備對(duì)泄壓井內(nèi)進(jìn)行排壓，這樣地下的壓力會(huì)保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，這就避免了由于地下壓力較高而導(dǎo)致的邊坡不穩(wěn)定。本發(fā)明的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的露天煤礦存在的邊坡安全的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的治理邊坡穩(wěn)定性的方法的實(shí)施例的鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的治理邊坡穩(wěn)定性的方法的實(shí)施例的泄壓井結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、鉆頭；20、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；30、定向結(jié)構(gòu)；40、地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)；50、水平泄壓井段。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。

現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本發(fā)明的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件，因而將省略對(duì)它們的描述。

如圖1所示，本實(shí)施例的治理邊坡穩(wěn)定性的方法包括：選擇泄壓井的位置，并進(jìn)行鉆泄壓井操作。在泄壓井內(nèi)安裝支撐設(shè)備，以對(duì)泄壓井進(jìn)行支撐。安裝排壓設(shè)備，通過(guò)排壓設(shè)備對(duì)泄壓井進(jìn)行泄壓操作。

應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案，首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況選取鉆泄壓井的位置，然后在選取的位置上進(jìn)行鉆泄壓井作業(yè)，然后在泄壓井內(nèi)安裝支撐設(shè)備，最后再安裝排壓設(shè)備對(duì)泄壓井內(nèi)進(jìn)行排壓，這樣地下的壓力會(huì)保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，這就避免了由于地下壓力較高而導(dǎo)致的邊坡不穩(wěn)定。本實(shí)施例的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的露天煤礦存在的邊坡安全的問(wèn)題。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，選擇泄壓井位置包括：測(cè)量定位，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)包括含水層的深度、含水層的水位高度、地面至含水層的地層的硬度、含水層的含水量，根據(jù)含水層的深度、含水層的水位高度、地面至含水層的地層的硬度以及含水層的含水量來(lái)確定泄壓井的位置。這樣一方面能夠避免將泄壓井設(shè)置的位置比較危險(xiǎn)，例如容易出現(xiàn)坍塌等，另一方面能夠避免在鉆泄壓井的時(shí)候出現(xiàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的情況，例如選擇的泄壓井的位置的地質(zhì)比較堅(jiān)硬，而導(dǎo)致鉆機(jī)在工作時(shí)進(jìn)展較慢的問(wèn)題。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，測(cè)量地面至含水層的地層的硬度包括計(jì)算泄壓井位置的地下凍土深度。通過(guò)測(cè)量計(jì)算能夠避開具有凍土的地貌處，或者凍土層比較薄，鉆機(jī)容易鉆透。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，支撐設(shè)備包括篩管，將篩管安裝在泄壓井內(nèi)。上述結(jié)構(gòu)使得篩管的下入能夠支撐泄壓井，這樣能夠起到穩(wěn)定含水層連續(xù)排水的作用，排水口(泄壓口)從邊坡導(dǎo)出可以實(shí)現(xiàn)自流排水。與垂直降水井相比，自流排水可大量減少排水成本、節(jié)約能源，還減少抽水設(shè)備維護(hù)，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，排壓設(shè)備為排水設(shè)備。如果靠自流排水時(shí)可以僅設(shè)置引流管道即可，即排壓設(shè)備為引流管道。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)設(shè)備例如泵將泄壓井內(nèi)的水排出時(shí)，排壓設(shè)備包括泵和引流管道。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，安裝排壓設(shè)備具體包括：先設(shè)置排水槽，利用排水設(shè)備將泄壓井內(nèi)的水引入排水槽。這樣避免了由于泄壓井內(nèi)的流出的水隨意外排造成的底面污染或者出現(xiàn)其它的意外情況。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，選用鉆泄壓井的鉆機(jī)包括：鉆頭10、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20和定向結(jié)構(gòu)30，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20設(shè)置在鉆頭10的上游，定向結(jié)構(gòu)30設(shè)置在鉆頭10和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20之間，在進(jìn)行鉆泄壓井操作前需要組裝鉆機(jī)。使用上述的鉆機(jī)自身能夠?qū)蚝投ㄏ蜻@樣使得鉆機(jī)在鉆泄壓井的時(shí)候效率較高。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，鉆機(jī)還包括：地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)40，地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)40設(shè)置在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20的上游。地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)40能夠?qū)⒌叵碌牡刭|(zhì)情況及時(shí)地反饋給操作人員，這樣有利于操作人員對(duì)地下的情況進(jìn)行判斷以便采取更有利于的措施。

如圖1所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，泄壓井包括水平泄壓井段50，水平泄壓井段穿過(guò)含水層，并至邊坡處形成泄壓口。上述結(jié)構(gòu)節(jié)省能源，通過(guò)自流就能夠?qū)崿F(xiàn)泄壓，而不需要其它的動(dòng)力設(shè)備。

如圖1和圖2所示，在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，水平泄壓井段為傾斜設(shè)置，水平泄壓井段還包括與泄壓口相對(duì)應(yīng)的水平泄壓井段內(nèi)口，水平泄壓井段內(nèi)口至泄壓口逐漸降低。上述結(jié)構(gòu)使得泄壓井的水流能夠順利流出。

本申請(qǐng)解決了現(xiàn)實(shí)露天煤礦存在的邊坡安全問(wèn)題，是一種利用鉆機(jī)鉆井、判層穿越控制的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)與地下水水井集水原理、邊坡穩(wěn)定性治理原理相結(jié)合的技術(shù)方法。該方法使用的技術(shù)工程量小、井位位置靈活、成本較低、集中管理，相比于地下千米深的水平井，施工風(fēng)險(xiǎn)小，成功率高，安全可靠。露天礦在開挖過(guò)程中打破地層的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，促使水在壓力作用下涌向壓力釋放部位，通過(guò)泄壓井在含水層中的穿越，形成一個(gè)面式降壓通道，截流地下水，提前對(duì)水進(jìn)行疏導(dǎo)排出。泄壓口點(diǎn)少、集中能減少后期的維護(hù)，篩管的下入能夠支撐通道，起到穩(wěn)定含水層連續(xù)排水的作用，排水口從邊坡導(dǎo)出可以實(shí)現(xiàn)自流排水。與垂直降水井相比，自流排水可大量減少排水成本、節(jié)約能源，還減少抽水設(shè)備維護(hù)，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

在地下水補(bǔ)給方向的邊坡平臺(tái)開泄壓口，泄壓口距離邊坡外沿基線20m，水平泄壓井段50的長(zhǎng)度為1000m左右，深度視所在臺(tái)階含水砂層頂?shù)装迳疃仍O(shè)計(jì)，軌跡設(shè)計(jì)要在充分研究巖土地層結(jié)構(gòu)、含水層埋藏條件前提下，盡可能保持一定下傾角度，平面上從預(yù)訂的邊坡穿出；之后下入PE(或PVC)篩管支撐井壁，建立地下水的水平集水廊道，出口設(shè)置閥門和保溫房，用管道將地下水導(dǎo)出。泄壓井的平面位置依靠定向鉆井技術(shù)控制，在含水層穿越的措施依靠地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)判層保證。一個(gè)長(zhǎng)度為2km的露天礦，有地下水滲漏點(diǎn)的邊坡只需要在2端各施工1組泄壓口(1組為2到3各泄壓口)即可，當(dāng)然，為了方便管理泄壓口可選在中間，便于集中管理。與直井降水孔相比，排水井自流，不用抽水設(shè)備、不消耗能源、運(yùn)行成本低、排水不受天氣寒冷及機(jī)械故障的影響，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

在施工過(guò)程中通過(guò)鉆機(jī)控制臺(tái)控制，通過(guò)地面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行傳導(dǎo)，地質(zhì)判斷結(jié)構(gòu)能夠在鉆進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行含水層的甄別，保證在目的層穿越，鉆完目的層后選擇泄壓口穿出，做為出水口，下入篩管。因?yàn)楹Y管上分布滿篩眼，水通過(guò)篩眼進(jìn)入篩管流至泄壓口，進(jìn)行排水。根據(jù)目的層的埋深通過(guò)地面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行電磁波引導(dǎo)，鉆頭的形態(tài)更能適合在第四紀(jì)含水層中施工，能夠快速的完成面式降壓通道的施工。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。