某项目露天边坡事故树分析法的应用

张文华

(黑龙江省冶金设计规划院，哈尔滨150040)

1 事故树的构造

该项目露天开采，在开采过程中，将形成坡度在65°以上的作业场所，且由于爆破作业频繁，上部坡顶的岩体受其影响，稳定性受到破坏，很容易产生滑落。采用事故树分析法对露天滑坡事故进行分析，以便找出有针对性的安全对策措施。具体分析如下。

露天滑坡事故树如图1所示。

2 事故树最小割集和结构重要度

用布尔代数化简法，得出9个最小割集为:

K1={X8，X11，X12};K2={X9，X11，X12};K3={X10，X11，X12};K4={X1};K5={X2};K6={X3};K7={X4};K8={X5};K9={X6，X7}。

根据公式:

求得各基本事件的重要程度，结果如下:Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)＞Iφ(11)=Iφ(12)＞Iφ(6)=Iφ(7)＞Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)

结合计算结果及该项目的具体情况，对可能导致滑坡的基本事件进行分析，以便采取相应的安全对策措施，来预防滑坡事故的发生。

通过分析结构重要度比较结果可知，在基本事件中，X1、X2、X3、X4、X5的危险度最高。

X1:爆破参数设计不合理。该基本事件属可控制的范畴。X2:最终边坡附近未采取爆破减震措施或其失效。该基本事件系操作失误所导致，同时包含技术失误因素。X3:台阶坡面角超标。如果初步设计阶段进行进一步的论证，则可以保证最终边坡的安全性。X4:台阶高度大，宽度不足。X5:未按规定设置安全、运输平台。

基本事件X11、X12、X6的危险度很高。

X11:发生高强度降雨。虽然该地区降雨量较小，但该项目的露天采场边坡也存在被暴雨冲刷的可能。X12:防排水措施失效。若在矿山日常生产过程中，这些防排水设施维护不利，则有失效的可能。同时，应根据地质条件，确定边坡水的疏干措施。X6:未对边坡监测管理。采用远程边坡监测管理的措施可以达到较好的效果。

基本事件X7、X8的危险度较高。

图1 露天滑坡事故树

X7:对边坡不良和危险地段未采取措施。X8:岩体节理发育，有断层和破碎带。

基本事件X9、X10的危险度相对较低。

X9:有松软泥土夹层。对此，《可研报告》提供的地质资料表明，矿山无松软泥土夹层。X10:岩层风化严重。本矿风化带分布全区，导致该基本事件发生的可能较大。

3 最小径集和预防措施

最小径集为:

P1={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X8'，X9'，X10'}

P2={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X8'，X9'，X10'}

P3={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X11'}

P4={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X11'}

P5={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X6'，X12'}

P6={X1'，X2'，X3'，X4'，X5'，X7'，X12'}

由上面求得的最小径集可知，地质条件(有断层、岩层节理发育、破碎带等)、爆破震动(爆破设计不合理、爆破减震措施失效等)、边坡布置(台阶坡面角大、高度过高、宽度不够、未按规定设安全平台和清扫平台等)和边坡管理(未及时检查监控、对危险地段未进行加固处理)，是直接影响最终边坡稳定的主要因素。结合该项目的特点，应重点从以下几个方面采取措施，来预防滑坡事故的发生:合理设计爆破参数;邻近最终边坡爆破要严加控制，采取有效的减震与降震措施;按照设计严格控制台阶高度、坡面角，并保证台阶宽度;加强边坡的监测措施，并对地质不良和危险地段采取加固措施;保证防洪排水设施、设备满足要求等。

4 结语

通过露天边坡的构成方式、滑坡事故的发生机理，采用事故树分析方法，建立了滑坡事故的事故树模型。在建立此模型的基础上，对事故树进行了最小割集和最小径集求解。通过对最小割集的求解以及分析基本事件的过程，可以了解该项目发生滑坡的主要原因及特点，为有针对性地提出避免滑坡事故的安全对策措施提供依据。

［1］孙广忠，姚宝魁.中国典型滑坡［M］.北京:中国出版社.1988.

［2］蔡美峰，何满潮，刘东燕.岩石力学与工程［M］.北京:科学出版社，2002.

［3］张卫中.向家坡滑坡稳定性分析及动态综合治理研究［M］.重庆大学博士学位论文，2007.