影响露天矿边坡滑坡的因素及防治措施

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摘要露天矿边坡问题，直接影响露天矿开采的经济效果和生产的安全性。了解导致露天矿边坡滑坡的原因，采取积极的应对和防治措施，对露天矿开采的经济效果和安全生产有着极其重要的意义。

关键词露天矿边坡稳定性防治措施

露天矿边坡问题，直接影响露天矿开采的经济效果和生产的安全性。一般来说，露天矿边坡越陡，露天采场的剥离工作量越小；但边坡过陡时，边坡稳定性较差，易产生滑坡，对安全生产造成危害。露天矿山开采过程中，边坡滑坡时一种主要的地质灾害，主要是由于边坡失稳所致。边坡滑坡具有突发性，会对设备、人身安全构成极大威胁，甚至直接影响着露天矿的寿命，所以露天矿山的边坡治理工作至关重要。露天矿山的开采过程中，边坡的治理贯彻整个生产过程，特别是在一些地质条件相对较脆弱的露天矿山，在开采工作完成后的相当长的一段时间内，边坡的治理工作仍在继续。

1边坡滑坡产生的原理及影响因素

1.1边坡滑坡的力学原理

边坡失稳，即滑坡的产生，是由于在露天矿开采过程中，随着露天采矿场的开挖，破坏了边坡岩体的原始应力状态。由于边坡表面倾斜，在坡体自身重力及其他外力的作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土岩自身具有一定的强度，加上人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土岩体内部某一个面上的滑动力超过了土岩体抵抗滑动的能力，边坡将产生失稳，导致滑坡发生。

露天边坡滑坡的类型有：平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡、复合滑坡。

1.2影响边坡稳定性的因素

1.2.1岩体的岩性

岩性指组成露天边坡岩石的基本属性，包括岩石结构、构造、孔隙度、岩石强度等的影响。岩石结构不同，其矿物颗粒间联结关系不同，其力学性质也不同；岩石的构造如层理、片理方向对力学性质也有明显影响；岩石孔隙度增大，其强度降低；露天矿滑坡大都是剪切破坏，岩石抗剪强度越高，越不易发生滑坡。

1.2.2结构面的影响

结构面是指岩体内在地质发展历史中形成的具有一定方向、一定规模和形态特性的面、缝、层、带状的地质界面。由于它们的存在，岩石的抗剪强度降低，加上地表水或地下水的渗入，使岩体的抗剪强度进一步降低。事实证明，滑坡时滑体的滑动面和边缘轮廓，都是受结构面控制的，结构面的强度决定岩体的强度。

1.2.3水文地质条件的影响

露天矿山的滑坡多发生在雨季或解冻期，地表水的渗入和地下水的活动是导致滑坡的重要因素之一。水的渗入，一方面水本身产生静水压力，另一方面由于水的流动产生动水压力并对岩石结构面产生侵蚀作用，使岩体结构面间内聚力和摩擦力减小，从而降低边坡的稳定性。

1.2.4爆破震动的影响

在矿山生产中，爆破作业是经常进行的，它会使露天矿边坡长期经受反复的爆破震动。当爆破震动波通过边坡岩体时，使岩体产生新的结构面或使原结构面扩大，促使边坡破坏。

1.2.5其他因素的影响

（1）边坡参数的影响。在已定的地质条件下，露天矿边坡的稳定性主要取决于边坡的高度、台阶坡面角、最终边坡角等边坡参数。

（2）风化作用的影响。风化作用会使原生结构面或构造面的规模增大，并可产生风化裂隙次生结构面，长期的风化还会使岩石自身的强度也有所降低，对边坡稳定产生不利影响。

（3）边坡几何形状的影响。边坡在平面上的形状对边坡岩体的应力状态有很大的影响，从而直接影响边坡的稳定性。

（4）人为因素的影响。一些人为的因素，会促使边坡的破坏。如在边坡上部堆积废石、起建筑物等，会使岩体的滑动力加大，降低边坡的稳定性；另外，挖掘坡脚会减小抵抗滑动的阻力，也会降低边坡的稳定性。

2边坡的防治措施

2.1合理确定边坡参数

（1）合理确定台阶高度。确定台阶高度要考虑矿岩的埋藏条件和力学性质及采掘工作的要求等，一般不宜超过15米，否则会影响边坡的稳定。

（2）合理选择台阶坡面角。露天矿工作台阶坡面角的大小一般取决于矿岩的性质。松软矿岩的工作台阶坡面角不大于其自然安息角；较稳定矿岩的工作台阶坡面角不大于55°；坚硬稳固矿岩的工作台阶坡面角不大于75°

（3）合理选择最终边坡角。最终边坡角应根据岩石的性质、地质构造、水文地质条件、开采深度、边坡存在期限等来确定。

（4）合理确定平台宽度。平台宽度会影响最终边坡角的大小，从而影响边坡的稳定。

2.2选择合理的开采顺序和推进方向

在露天矿生产过程中，要坚持从上到下的开采顺序，坚持打下向孔或倾斜孔，杜绝在作业台阶底部进行掏底开采，避免边坡形成伞檐状和空洞。

一般条件下应选用从上盘向下盘的采剥推进方向，做到有计划、有条理地开采。

2.3合理进行爆破作业

合理的爆破作业，可以减少爆破震动对边坡稳定的影响。在接近边坡地段尽量不要采用大规模的齐发爆破，可以采用微差爆破、预裂爆破、减震爆破和控制爆破等爆破技术，并严格控制同时爆破的炸药量。

2.4防水排水

治水是最重要的稳坡方法之一。通过修筑地表排水沟或挡墙等，阻止地表水流入边坡，冲刷边坡；合理布置降水孔等，对地下水进行疏干，减小可能发生滑坡部位的水压。

2.5人工加固

人工加固边坡可以提高边坡角，减少剥离量，多采矿石，降低开采费用等，是治理滑坡的重要手段。露天矿边坡加固技术中比较普遍采用的方法有：挡墙、抗滑桩、金属锚杆、护坡等。