探讨露天矿山的边坡治理安全技术

摘 要：边坡安全防护作为露天矿山开采工程当中一项重要工作，在进行边坡安全防护的过程当中，应当结合相关的治理办法，使边坡治理的安全性得以加强。露天边坡治理措施和安全防护的主要目的在于矿山开采环境的优化，减少露天边坡事故发生的概率，结合露天边坡的具体情况，策划出相应的安全措施。本文以矿山的露天边坡为主要研究对象，对露天矿山的边坡治理安全技术进行了一系列的探讨。

关键词：露天矿山；边坡治理；安全技术

中图分类号：TD80 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0231-02

引 言

伴随着我国基础性建设的持续发展，滑落和边坡失稳作为影响露天矿山工程施工运行的主要问题，严重影响着人们的生命安全与国家的正常发展。在进行露天矿山的工作当中，应当明确边坡的结构，熟识边坡周边的地质条件，依据工程设计方案对边坡所存在的潜在危险采用合理科学的解决方案，尽可能地使边坡的安全隐患得以降低。

1 边坡失稳的因素分析

边坡作为当前工程活动当中最为基本的地质环境之一，所谓的自然斜坡指的是没有经过人工的改造，纯天然形成的斜坡，该类斜坡通常出现在江河、山区的边沿。而所谓的人工斜坡指的是通过人工改造而形成的斜坡，该边坡稳定性和以下因素息息相关。

1.1 人为因素

人为因素指的是矿山的填筑和开挖等人为活动，释放边坡内部的应力，由于原有的平衡遭受打破进而造成裂缝的产生，伴随着填筑和开挖工程的逐步深入，裂缝也随之急剧发展，加大了边坡滑坡这一安全问题的发生。

1.2 水文地质条件因素

水文地质条件因素主要有地下水埋藏的条件和深度，岩土体强度因素，孔隙水压力因素，岩土体下滑力因素，地下水的动态变化以及地震因素。

1.3 自然因素

自然因素指的主要是当地的气候，气候的变化会加快岩石风化的速度，影响岩石风化的化学变化和机械变化。岩石的风化会使得岩石硬度和强度大大降低，除此之外，还会造成地下水的动态发生改变。

1.4 岩石构造因素与岩石性质因素

在治理边坡的工程当中，岩石构造主要指的是边坡角度，边坡高度，边坡关系，岩石的破碎带，岩石的软弱带，岩石结构面具体的情形，岩石的分布规律，岩石的裂隙及其发育程度等。岩石的性质主要包括：岩石透水的性能、岩石抗风化的能力以及岩土坚硬等。

2 露天边坡中常见的安全风险

2.1 滑坡灾害

在矿山开采的前、中、后期，露天边坡安全风险当中的滑坡灾害都极有可能发生，同时，露天边坡不稳定因素严重影响着露天边坡安全风险当中滑坡灾害。伴随着矿山开采深度不断深入，滑坡灾害的风险也随之增加，对矿山开采的安全性产生了巨大的影响。由于滑坡灾害的发生会引发矿体、用水坍塌等重大灾害，因此，滑坡灾害是目前露天边坡安全风险当中的最为主要的治理对象，露天矿山边坡工程施工当中应当积极贯彻落实安全治理与防护措施，提升露天矿山边坡的安全水平，进而真正满足矿山开采方面的安全需求。

2.2 稳定性差

露天矿山边坡稳定性差便会造成边坡的结构难以维持，坍塌、落石的问题随时都有可能发生。稳定性差诱发的矿山边坡方面的安全风险难以预测，由于露天边坡的内部结构数据信息相对较为复杂，以表面的取样分析与观察的方式难以将内部信息完全获取，因此，很容易将其中的一些安全风险隐患忽视，进行造成露天矿石边坡产生不稳定这一安全风险。如露天矿山开采的过程当中常常会牵涉到爆破工作，倘若露天矿石边坡的稳定性不够，在爆破的过程当中便会造成极大规模的振动，或是边坡结构存在失衡的状况时，难以确定露天边坡是不是稳定，从而造成露天矿山边坡的结构风险增加。

3 露天矿山边坡安全处理技术

3.1 边坡状态检测

在实际实施的露天矿山开采工作时，为了降低边坡问题的发生率，应当结合边坡土体的矿岩力学性质和特点，建立合理科学的工程施工方案，贯彻落实安全管理机制，作为实施边坡方面的管理工作的主要依据，实现对矿山边坡的全过程的动态监控。当中的检测内容主要包括保土剥离宽度、台阶边坡角、边坡台阶宽度、高度及边坡长度等，对于已形成的高陡边坡，应当设置相关的边坡观测点进行定期的观测工作，对各项参数进行随时的掌控，及时发现问题并解决问题。

3.2 开采条件控制

合理控制开采条件，同样能够达到提升边坡治理效果的重要目的。在满足具体生产需求的同时，设定开采顺序和开采台阶的高度等，并以科学的方式推动方向，依照至上而下的顺序进行相关的采掘工作。与此同时，在作业台阶的底部位置，应当防止进行掏底开采方面的作业，避免导致边坡空洞的现象发生，而使边坡整体的稳定性发生降低。根据露天矿山的特点，采用分层开采的办法，将相关机械的开采台阶保持在15m以内，以免对矿山边坡的稳定性造成相应的影响。

3.3 边坡处理技术

（1）治理参数的控制：为减少露天矿山边坡治理中各类问题的发生，应当对各项数据与因素进行综合的分析，制定科学可行的边坡治理方案，特别要将所有参数的分析工作做好，进而为治理方案的制定提供较为可靠的依据，例如，最终边坡角、平台的宽度、台阶的高度、台阶坡面角等。

（2）安全应急方面的治理：在治理边坡的过程当中，应当对已发生的边坡事故的实际情形进行详细的分析，充分了解边坡事故的现状，之后再进行相关的取样，取样的方法主要有钻孔取样、台阶开挖边坡取样以及开挖基坑原状土取样这3种。取样完毕后，在室内展开土工方面的试验，统计分析试验结果，对土的物料组成、滑坡区的地层厚度及物理力学性质进行相关的分析，并将滑坡的滑坡参数与水文地质条件弄清楚。某露天矿山边坡治理区段的1325m平台以上发生滑坡，该滑坡体的后缘呈凸起的状态，标高在1398m，当中的滑坡体的斜长在90m以上、厚度为10～16m，宽度为67m，高度为46m，滑坡水平與滑坡后缘相距约113m。针对1325m以上平台的应急削方，应当依据现场边坡与原始地形条件的实际状况，对滑坡进行多次的分析与计算，进而为下一步的边坡治理工程项目提供相应的条件。而对于1325m平台以下的应急削方，应当采用分层开挖的办法，对不同的平台进行相应的分层加固，进而确保阶段坡的安全。

（3）对露天矿山边坡进行防护加固：滑坡是露天矿山边坡当中最为常见的一种安全病害，进行有针对性的治理，依据不同地理位置的不同特点，采用有针对性的加固措施，提前将渣土进行全部的清洁，之后，再使用锚杆钢筋混凝土挡墙进行加固，挑选长度为15m的锚杆，设置厚度在0.45m以上的钢筋混凝土挡墙，进而使边坡的稳定性得以提高。

除此之外，需通过了解矿岩结构面产状、矿岩性质等来对台阶坡面角的大小进行确定，能满足实际生产的具体需求，于此同时，还能够达到边坡良好治理的效果。

3.4 边坡处理原则

对露天矿山边坡中较为常见问题发生的原因进行一系列的分析，在处理边坡问题的过程当中，应当从根本上对其力学平衡的状况进行相应的调整，提升露天矿上边坡的稳定性，防止施工阶段发生边坡失稳的问题，进而导致施工安全性的降低。露天矿山边坡的治理可以分为补救性处理与预防性处理这两种治理方式，依据其特点预防性处理通常运用在有潜在不稳定性的边坡，而对于补救性处理，通常运用在已经遭受破壞的边坡或处于变形破坏过程当中的边坡。在实际边坡处理的过程当中，可以依据矿山边坡的状况来选择相对应的处理办法，于此同时，应当结合矿山边坡的风险和条件评价结果，制定执行度较高的边坡问题的防治方案。

总结以前的一些经验，水、边坡形状、岩土性质和结构是影响露天矿山边坡稳定性的主要因素，对此，应当对其进行相应的综合分析，明确核心治理办法，坚持观测落实动态设计原则，积极运用新型的方法和技术，提升边坡治理方案的科学性。在治理边坡的过程当中，当所碰到的方案和实际情况不相符时，应当进行及时的补充调查，并对相关的设计方案进行相应的调整，较大程度上使对露天矿山边坡处理结果的影响得以降低。

3.5 边坡稳定性分析

边坡稳定性分析指的是对其有效处理的同时，面对不同的破坏模式和机制，应当运用相应的计算与分析办法，明确其特征。矿山边坡的稳定性评价方法主要包括定量与定性这两种，定量法指的是依据边坡的相关类型特点，结合分析的目的来确定相对应的办法，比如极限平衡法和数值分析法；定性则指的是分析边坡稳定性相关影响因素，对发展趋势及结构稳定性状况进行相对科学的评价，比如图解法、自然历史法以及工程类比法等。

4 结束语

总之，在进行工程施工的过程当中，其所面对的施工环境相对复杂，边坡失稳的处理技术尤为重要，对此，应当对边坡失稳的现象展开全面系统的分析，依据相关工程的设计方案对矿山边坡所存在的潜在危险采用合理科学的解决方案，尽可能的减少矿山边坡的安全问题。分析露天矿山边坡的安全问题，明确其影响因素和发生原因，相应的采用一些办法来对相关管理进行优化，尽量从根本上来使边坡的稳定性得以提升，降低滑坡、失稳问题的发生率，进而提升采掘作业安全性。

参考文献

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[2]王隆声.露天矿山边坡安全问题及治理分析[J].世界有色金属，2017（12）：199+201.

[3]王振兵.某金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施[J].矿业工程，2015（1）：40～41.

收稿日期：2018-6-5

作者简介：陆呈峰（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事矿山安全设施设计及矿山安全生产技术服务工作。

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