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

背景技術：

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、固結成巖性差，厚度大、富水性強，直接接受地表水和大氣降水補給，極易造成邊坡蠕動甚至是滑坡，常規(guī)觀測的工作量也非常巨大。

技術實現要素：

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，以解決現有技術中的露天煤礦存在的邊坡安全的問題。

為了實現上述目的，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，并進行鉆泄壓井操作；在泄壓井內安裝支撐設備，以對泄壓井進行支撐；安裝排壓設備，通過排壓設備對泄壓井進行泄壓操作。

進一步地，選擇泄壓井位置包括：測量定位，需要測量的數據包括含水層的深度、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確定泄壓井的位置。

進一步地，測量地面至含水層的地層的硬度包括計算泄壓井位置的地下凍土深度。

進一步地，支撐設備包括篩管，將篩管安裝在泄壓井內。

進一步地，排壓設備為排水設備。

進一步地，安裝排壓設備具體包括：先設置排水槽；利用排水設備將泄壓井內的水引入排水槽。

進一步地，選用鉆泄壓井的鉆機包括：鉆頭、導向結構和定向結構，導向結構設置在鉆頭的上游，定向結構設置在鉆頭和導向結構之間，在進行鉆泄壓井操作前需要組裝鉆機。

進一步地，鉆機還包括：地質判斷結構，地質判斷結構設置在導向結構的上游。

進一步地，泄壓井包括水平泄壓井段，水平泄壓井段穿過含水層，并至邊坡處形成泄壓口。

進一步地，水平泄壓井段為傾斜設置，水平泄壓井段還包括與泄壓口相對應的水平泄壓井段內口，水平泄壓井段內口至泄壓口逐漸降低。

應用本發(fā)明的技術方案，首先根據現場的情況選取鉆泄壓井的位置，然后在選取的位置上進行鉆泄壓井作業(yè)，然后在泄壓井內安裝支撐設備，最后再安裝排壓設備對泄壓井內進行排壓，這樣地下的壓力會保持在一個合理的范圍內，這就避免了由于地下壓力較高而導致的邊坡不穩(wěn)定。本發(fā)明的技術方案有效地解決了現有技術中的露天煤礦存在的邊坡安全的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本發(fā)明的治理邊坡穩(wěn)定性的方法的實施例的鉆機結構示意圖；以及

圖2示出了根據本發(fā)明的治理邊坡穩(wěn)定性的方法的實施例的泄壓井結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、鉆頭；20、導向結構；30、定向結構；40、地質判斷結構；50、水平泄壓井段。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術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術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語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“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“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90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

現在，將參照附圖更詳細地描述根據本發(fā)明的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實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施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員，在附圖中，為了清楚起見，擴大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。

如圖1所示，本實施例的治理邊坡穩(wěn)定性的方法包括：選擇泄壓井的位置，并進行鉆泄壓井操作。在泄壓井內安裝支撐設備，以對泄壓井進行支撐。安裝排壓設備，通過排壓設備對泄壓井進行泄壓操作。

應用本實施例的技術方案，首先根據現場的情況選取鉆泄壓井的位置，然后在選取的位置上進行鉆泄壓井作業(yè)，然后在泄壓井內安裝支撐設備，最后再安裝排壓設備對泄壓井內進行排壓，這樣地下的壓力會保持在一個合理的范圍內，這就避免了由于地下壓力較高而導致的邊坡不穩(wěn)定。本實施例的技術方案有效地解決了現有技術中的露天煤礦存在的邊坡安全的問題。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，選擇泄壓井位置包括：測量定位，需要測量的數據包括含水層的深度、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確定泄壓井的位置。這樣一方面能夠避免將泄壓井設置的位置比較危險，例如容易出現坍塌等，另一方面能夠避免在鉆泄壓井的時候出現費時費力的情況，例如選擇的泄壓井的位置的地質比較堅硬，而導致鉆機在工作時進展較慢的問題。

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

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，支撐設備包括篩管，將篩管安裝在泄壓井內。上述結構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)從邊坡導出可以實現自流排水。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，還減少抽水設備維護，運行管理簡單。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，排壓設備為排水設備。如果靠自流排水時可以僅設置引流管道即可，即排壓設備為引流管道。當需要驅動設備例如泵將泄壓井內的水排出時，排壓設備包括泵和引流管道。

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

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，選用鉆泄壓井的鉆機包括：鉆頭10、導向結構20和定向結構30，導向結構20設置在鉆頭10的上游，定向結構30設置在鉆頭10和導向結構20之間，在進行鉆泄壓井操作前需要組裝鉆機。使用上述的鉆機自身能夠導向和定向這樣使得鉆機在鉆泄壓井的時候效率較高。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，鉆機還包括：地質判斷結構40，地質判斷結構40設置在導向結構20的上游。地質判斷結構40能夠將地下的地質情況及時地反饋給操作人員，這樣有利于操作人員對地下的情況進行判斷以便采取更有利于的措施。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，泄壓井包括水平泄壓井段50，水平泄壓井段穿過含水層，并至邊坡處形成泄壓口。上述結構節(jié)省能源，通過自流就能夠實現泄壓，而不需要其它的動力設備。

如圖1和圖2所示，在本實施例的技術方案中，水平泄壓井段為傾斜設置，水平泄壓井段還包括與泄壓口相對應的水平泄壓井段內口，水平泄壓井段內口至泄壓口逐漸降低。上述結構使得泄壓井的水流能夠順利流出。

本申請解決了現實露天煤礦存在的邊坡安全問題，是一種利用鉆機鉆井、判層穿越控制的地質導向技術與地下水水井集水原理、邊坡穩(wěn)定性治理原理相結合的技術方法。該方法使用的技術工程量小、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，施工風險小，成功率高，安全可靠。露天礦在開挖過程中打破地層的原始應力平衡狀態(tài)，促使水在壓力作用下涌向壓力釋放部位，通過泄壓井在含水層中的穿越，形成一個面式降壓通道，截流地下水，提前對水進行疏導排出。泄壓口點少、集中能減少后期的維護，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，排水口從邊坡導出可以實現自流排水。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，還減少抽水設備維護，運行管理簡單。

在地下水補給方向的邊坡平臺開泄壓口，泄壓口距離邊坡外沿基線20m，水平泄壓井段50的長度為1000m左右，深度視所在臺階含水砂層頂底板深度設計，軌跡設計要在充分研究巖土地層結構、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，出口設置閥門和保溫房，用管道將地下水導出。泄壓井的平面位置依靠定向鉆井技術控制，在含水層穿越的措施依靠地質導向技術的隨鉆測井技術進行地質判層保證。一個長度為2km的露天礦，有地下水滲漏點的邊坡只需要在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，不用抽水設備、不消耗能源、運行成本低、排水不受天氣寒冷及機械故障的影響，運行穩(wěn)定可靠。

在施工過程中通過鉆機控制臺控制，通過地面?zhèn)鞲衅鬟M行傳導，地質判斷結構能夠在鉆進過程中進行含水層的甄別，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。因為篩管上分布滿篩眼，水通過篩眼進入篩管流至泄壓口，進行排水。根據目的層的埋深通過地面?zhèn)鞲衅鬟M行電磁波引導，鉆頭的形態(tài)更能適合在第四紀含水層中施工，能夠快速的完成面式降壓通道的施工。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實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實施。此外，術語“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程、方法、系統(tǒng)、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。