综合治理措施在露天采场高边坡灾害预防中的应用分析

■李蕃仁

（广西地矿建设集团有限公司广西南宁530023）

综合治理措施在露天采场高边坡灾害预防中的应用分析

■李蕃仁

（广西地矿建设集团有限公司广西南宁530023）

矿产资源的开发是保证我国国民经济快速发展的重要物质基础，其中露天采场凭借开采成本低、产量高、安全性强等诸多优点在有条件的区域得到了广泛发展。边坡失稳等灾害是露天采场的主要安全威胁，因此也是重点治理工程。本文首先介绍了影响边坡稳定性的主要因素，又针对这些因素介绍了几种常用的综合治理措施，具有一定的实用价值。

露天采场 边坡灾害 综合治理 应用

0　引言

随着国民经济的发展需要，各行业对矿产资源需求量迅猛上涨，其中在2002-2012年我国“黄金十年发展期”中，我国年均消费的煤炭量突破30亿吨大关，钢铁年消费量突破10亿吨大关，虽然在经济新常态下消费量会略微下降，但总量依然是巨大的。目前我国有数量众多的露天矿山，包括煤矿、铁矿、化学矿山等，露天矿山面临的主要安全威胁是边坡失稳，所以为保证生产的顺利进行，很多国内外学者研究了边坡灾害应对措施，并取得了丰硕的成果。

1　露天矿边坡稳定性的影响因素介绍

随着露天矿开采深度和范围的扩大，边坡高度和范围也在逐步扩大，若不注重边坡稳定性治理，则会出现坍塌、滑落等灾害，轻者影响正常生产，重者会填埋施工人员和机械，造成重大安全事故。通过总结研究，影响露天矿边坡稳定性的因素主要有以下几种：

（1）岩体结构和性质。通过调查统计显示：如果边坡存在断层、褶皱等地质构造，会使边坡节理发育广泛，透水性增强，进而会导致其稳定性大大下降。此外，若构成边坡的岩土结构松散、力学性质较差，则容易发生滑坡失稳；

（2）开采活动的影响。随着开采深度的增加，其开采难度也会增加，所以必须要采取必要的爆破等手段，此外加上各种挖掘运输机械的震动影响，必然会加大围岩中的裂隙发育。开采剥落岩层会加速其风化速度，且卸载上覆压力后整个岩体的物理力学性质会发生较大变化；

（3）水的影响。地表水尤其是夏季暴雨的侵蚀和冲刷作用会对坡面造成严重破坏。此外，水体通过裂缝进入岩体后具有软化作用，从而降低岩体强度。而且如果岩体内长期存在水分，则会发生一系列的化学反应，诸如溶解、氧化等，从根本上改变了岩体原本稳定的力学性质[1]。

2　综合治理措施在露天采场高边坡灾害预防中的应用

边坡的安全隐患应该及时排除，否则会带来严重后果。在治理时应采取最为经济有效的防治措施，因地制宜，力求在保证安全的基础上尽量减少工程量。在实际工程中，往往是将几种治理措施综合在一起，已达到最佳的防治效果，以下介绍几种较为常见的边坡治理措施。

2.1爆破卸载法的应用分析

在一些危险边坡地段，为尽快解除其安全隐患，最为直接有效的措施是采用爆破卸载法，其本质是在不稳定边坡地段埋设一定量的炸药，对其进行爆破卸载。爆破卸载法对钻孔深度和炸药量的要求较小，一般布置两排药包即可，其中前排为辅助药包，后排为主药包。最小抵抗线w的数值根据具体的爆破范围和体积来决定；爆破作用指数n也是计算炸药用量的主要参数之一，一般在边坡卸载作业中，要求严格控制震动和爆炸产生的冲击波，所以其数值不能过大。单位用药系数k和爆破岩体的力学性质密切相关，例如：黄土可取值1.2-1.5；岩石往往在2.0以上[2]。

2.2喷浆阻隔法的应用分析

如果边坡有较多的裂隙节理存在，为保证其稳定性，可在边坡坡度较缓地段应用喷浆阻隔法，其本质作用是阻止地表水进入边坡岩体内部。一般采用的是普通硅酸盐水泥浆液，一般配比（重量比）为：水泥：砂子：水=1：1：3，此外可添加水泥重量4%的速凝剂。在应用喷浆阻隔法的同时还要做好相应的排水工作，建立完善的地表水疏导管路，使下雨天场地和坡脚处无积水。

2.3高边坡主动加固技术的应用分析

目前高边坡主动加固技术主要为削减坡度并设置必要的加固措施，例如：锚杆、锚索、锚网、抗滑桩等。其中锚杆+锚网凭借施工快速方便、效果好而得到广泛应用。其主要施工步骤为：削坡→钻孔→孔内灌浆→铺网→打锚杆[3]。

采用人工静爆削坡方式进行施工，坡度以小于45°为宜；钻杆尽可能与边坡面垂直，打孔深度一般为8-10m，要求进入稳定岩层的长度至少要1.0m以上；为加强锚杆与边坡岩体的接触强度，在钻孔结束后进行孔内灌浆，其规格可参照相关规定，灌浆压力控制在0.5-1.5MPa便可，要求填充度大于90%。钻孔按照梅花形布置，间隔根据岩体完整程度进行设计，一般为3m×3m足以满足强度要求。

2.4生态恢复法的应用分析

从目前来看，根治边坡失稳最根本的方法是生态恢复法[4]。当某区域露天矿产被挖掘干净后，应该及时对采场进行生态恢复。对于边坡来说，可在主动加固技术的基础上积极采用生态方法，一般是铺撒一层营养土和草籽，及时进行养护，该方法虽然成本较高且施工较为复杂，但可谓一劳永逸。也是在当前大环境下应积极提倡的露天矿高边坡处理方法。

3　结束语

露天矿高边坡时刻威胁着厂区的安全生产和周边居民的生命财产安全，调查发现我国很多矿产丰富的地区都存在边坡安全隐患，很多企业在开采完成后对边坡置之不理，对当地环境也造成极大危害[5]。因此，不管是在开采中还是开采后，边坡治理始终是一项重要的工作。相关企业和监督部门应承担起这份应尽的责任，采用经济适用的方法处理好边坡问题。

[1]陈敬刚，李爱兵.铜山口露天采场东帮滚石灾害与预防措施 [J].采矿技术，2007，（04）：32-34.

[2]王云飞，钟福平.露天转地下开采边坡失稳数值模拟与实验研究 [J].煤炭学报，2013，（S1）：54-57.

[3]吴国昌.某露天矿最终边坡破坏模式及处理方案研究 [J].中国矿山工程，2014，（06）：36-39.

[4]李树建，张义平.晋宁磷矿采场边坡灾害及其防治研究 [J].化工矿物与加工，2014，（08）：25-28.

[5]张海波，刘芳芳，董付科.露天转地下开采地质灾害规律及其防治 [J].河北理工大学学报（自然科学版），2011，（03）：72-76.

P694[文献码]B

1000-405X（2016）-7-483-1

李蕃仁（1982～），男，毕业于桂林工学院，本科，工程师，研究方向为水文地质工程地质环境地质。