露天矿山开采中，影响边坡的因素、滑坡的预防及治理
露天矿山开采中，影响边坡的因素、滑坡的预防及治理
边坡安全管理是露天矿山安全管理工作的重要构成部分，对于露天开采是否安全有着直接的关系。之前和大家分享过关于露天矿山开采的防护措施，露天矿山开采的5大防护措施，为矿主排忧解惑（附开采工艺流程图），今天和大家着重分享露天矿山开采中，影响边坡的因素、滑坡的类型、预防及治理等，时刻保障相关人员的人身安全。
一、、露天矿山边坡构成要素
露天矿山的开采，是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而下逐层开采，在露天矿场的周边形成阶梯状的台阶，多个台阶组成的斜坡就是露天矿边帮即露天矿边坡。
露天矿边坡由台阶、台阶上部平盘、台阶下部平盘、台阶坡面、台阶坡面角、台阶高度、台阶坡顶线、台阶坡底线等构成。
台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、运输平台等。最终边坡是指开采到最终界面的台阶所组成的边坡。最终边坡角是指最终边坡坡面与水平面之间的夹角。
随着矿山开采深度的逐渐增加，露天矿山边坡的高度、面积、维护时间都要相应大幅度增加，不然边坡滑落灾害将日益突出。因此，边坡的稳定性越来越成为我国矿山防灾的重点之一。
二、滑坡的类型
边坡滑坡的类型一般有平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡、复合滑坡5种，其中发生最多的滑坡是平面滑坡。
1、平面滑坡
（1）沿单一层面的滑坡：一般滑面倾角大于其内摩擦角，发生规模较大，且坡角切开层挖。
（2）坐落式平推滑移型滑坡：滑面具有复合形态，主体滑面为岩层滑面，而滑坡后缘为近似的圆弧形，它是沿着构造节理等追踪发展而成的，倾角逐渐变陡以致高倾角。主滑面比较平缓，滑体的滑动变形速度较小。
2、楔体滑坡
楔形体滑坡滑动面及切割面均为较大的断层或软弱结构面，当边坡中有两种结构面相互较切成楔形失稳体，即当两结构面的组合交线倾向与边坡倾向相近或相同，且倾角小于边坡角而大于内摩擦角时，容易发生楔形体滑坡。另外，其规模一般较小。
3、圆弧滑坡
圆弧滑动滑坡，是指其滑动面是弧形状的，常见于土质滑坡。这类滑坡一般要经过坡角蠕动变形，滑坡后缘张裂扩张和滑坡中部滑床断裂贯通三个阶段。其前期发展缓慢，中后期发展迅速，滑坡速度很大，散体结构的破碎岩体或软弱沉降岩边坡滑坡多属于此类。
4、倾倒滑坡
倾倒变形滑坡一般具有反倾边坡结构，最初为沿着边坡岩体中的反倾结构面产生错动，边坡面形成微细的错动裂纹，继而发展为裂缝，随着岩层层面的进一步错动使边坡面的裂缝两侧产生相对的差异变形，并使岩层逐渐向外倾斜直至崩塌。当边坡岩体结构面倾角很陡时，岩体可能发生倾倒，它的破坏机理与上述三种不同，它是在岩石重力作用下岩石块发生移动而产生的倒塌破坏。这种滑坡往往发生在台阶坡面上，很少导致整个边坡下滑。
5、复合滑坡
复合型滑坡常见于具有较厚的第四系覆盖层的岩土质边坡中，第四系覆盖层的土形成近似圆弧状滑面。
3、影响边坡的因素
（1）确定边坡角不合理
边坡角设计过缓，边坡稳定性较高但增加剥离工作量和成本，但可减少边坡维护费。增大边坡角，稳定性较差，剥离工作量和剥离成本减少，但带来人身和设备不安全。
（2）地质因素对边坡的影响
岩体是由多种岩石所组成，岩体中存在着各种结构面，结构面在岩体中分布和多寡，影响边坡岩体的稳定性。大量滑坡实例表明，滑坡体的滑动面和边缘轮廓都是受岩体的结构面控制的。
（3）岩体中的地下水
地下水能改变岩石的物理力学性质，在岩体的裂隙中产生静压力和浮力作用，地下水在破碎岩体中的裂隙内流动时，这些坡碎岩将受到水的动压力作用，从而使边坡的稳定性降低。
（4）爆破作用
由于爆破产生的地震可以使岩体的节理张开，甚至使岩石破碎，影响边坡稳定。
（5）边坡的几何形状
露天采矿中，当坡面角不变时，边坡愈高愈不稳定。当边坡高度不变时，边坡角愈大愈不稳定。从水平断面看，边坡愈多愈不稳定，这是因为突向采场的边坡易受拉而破坏，不利于边坡的稳定。
（6）影响边坡的其他因素
有管理方面的因素，如超挖坡脚、在边坡上部堆置废石和设备、建筑房屋等，风化作用的影响，地震活动的影响，都会降低边坡的稳定性。
4、滑坡的预防与治理
（1）合理确定工作阶段坡面角
露天开采时，先剥离后开采，严禁掏底部、放上部造成滑坡的野蛮冒险采矿。在工作阶段上，需要进行凿岩、爆破、装运和地质测量等作业，并随着回采的推进而不断移动。
坡面附近的矿岩受爆破震动的影响，常因为阶段坡面角过大造成岩石塌落或使平台宽度变窄而发生事故。为此，在露天矿设计和生产中，必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质和采用各种设备的性能、规格尺寸，确定合适的坡面角并规定出最小工作平台宽度，把剥离、采矿和运输设备，供电和通讯线路，设置在工作平台稳定坡面的范畴内。
（2）边坡维护
露天矿边坡，必须对其进行经常性的检查和维护，用以保证边坡稳定，防止灾害发生。
建立一支边坡维护专业队伍，加强检查维修，必要时进行人工放坡，铺上草皮，植上灌木，砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。
要设置排水网络，防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡，润滑层理;深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。排水网络包括地表排水、地下排水、立体排水系统。
在临近边坡进行爆破时，宜采用预裂和减震爆破法，减少单孔装药量而增大孔数，减少每次延时爆破的炮孔数，以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。
（3）抗滑工程及加固方法
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分，尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说，意义非同寻常。
抗滑工程包括：抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。
抗滑桩：大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。
土质改良：注浆、微型桩。
（4）滑坡的监测
对岩石的位移进行监测，可以发现滑坡预兆。对于坡体下的地下水的活动也要用水压计来观察;用测震仪观测爆破震动的影响，用以获得边坡动态。
（5）滑坡防治
限制无证开采，严禁非法开采；处罚治理强占山头、山坡的矿点；禁止不开工作台阶，不剥离或边剥离边开采的掠夺式开采；严禁破坏山坡植被；露天矿边缘必须设置疏导水流的防洪设施，对边坡进行机械加固，设锚杆、锚桩。
5、总结
露天矿在开采过程中，边坡稳定与否直接制约着矿山的安全，是影响矿山经济效益的最关键因素之一。一般从矿山投产到开采结束，滑坡的影响贯穿始终，所以，对露天边坡的治理，应一直延续到开采结束。
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