金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施探析

张娇

(榆林学院能源工程学院，陕西榆林719000)

金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施探析

张娇

(榆林学院能源工程学院，陕西榆林719000)

我国的金属矿山露天矿边坡的高度比较大，边坡的工程地质条件比较复杂，在实际的矿上开采过程中就会面临着严重的边坡滑坡事故，因此一定要加强边坡治理。以某金属矿山露天矿边坡治理区段为例，对边坡治理安全技术对策措施进行探析。

露天矿山;边坡治理;安全技术

我国的金属矿山露天开采的情况非常多，其中以建筑材料的矿山为主，因此金属矿山露天开采对于我国很多行业，尤其是建筑行业的发展非常重要。在实际的金属矿山露天开采过程中，边坡容易出现破坏和变形，最终导致边坡滑坡事故，不仅会造成巨大的经济损失，同时还严重危害着开采人员的生命健康。

1 某金属露天矿山边坡治理区的地质情况

我国某金属露天矿山边坡治理区段1 325 m平台以上发生滑坡，滑坡体的后缘呈现凸起的形状，标高在1 398 m，其中滑坡体的高度为46 m，宽度为67 m，厚度为10～16 m，其斜长在90 m以上，滑坡后缘和滑坡水平的距离在113 m左右。

1．1地形地貌

我国某金属露天矿山边坡治理区段原始的地形为南高北低，西高东低，地表被黄土覆盖，发育两条冲沟，黄土梁覆盖在冲沟的上面，地貌为黄土高原冲蚀沟谷地貌。下面是开采的台阶坡，一些台阶坡被前期的胶带机路和排土场的渣土等覆盖住，不同台阶的高度均保持在20～25 m之间，台阶的土质主要为土质边坡，坡面角度在70(°)左右。

1．2地层岩性

金属露天矿山边坡治理区段的底层岩性一共分为5层。

1)第1层是杂填土，主要是由松散、潮湿的废矿渣组成，其中母岩的成分包括石英片岩和斜长角闪片岩，石英片岩和斜长角闪片岩的粒径跨度比较大，最小的粒径为20 mm，最大的达到1 000 mm以上，但是大多数都在20～600 mm之间。第1层表层的孔隙是由岩屑填充，级配不良。

2)第2层是粉土，主要是由密度较大或者密度中等的粉土组成，粉土层的成分包括少量的植物根系、氧化铁以及云母等，粉土中没有关泽反应，有中等程度的摇振反应，整体土层的韧性比较低，其强度和干性也比较低。

3)第3层是粉质的粘度，粘性较大，因此具有一定的可塑性，整个土层的密度非常大，从整体上来看可以清晰的看到有条理的柱状，主要包括氧化铁、云母和一些姜石。粉质黏土的切片具有一定的光泽，韧性和干强度均中等，无摇振反应。

4)第4层是含有砾土的粘土，主要成为为氧化硅和云母，在一些部位也存在着粉质粘土和姜石，呈现出半胶结构，局部还含有少量的绿泥斜长角闪片岩碎屑和强风化斜长角闪片岩，含有一定的湿度，密实性比较好，以密实和中密度为主。

5)第5层是强风化斜长角闪片岩，岩层中含有的矿物主要为绿泥石、斜长石、绢云母、角闪石以及少量的石英，呈现出片状造型，是一种纤维变晶结构，节理裂缝发育，呈现出泥质胶结，其石芯非常容易破碎。

2 金属露天矿山边坡存在的问题

1)边坡稳定动态平衡难以保证

调研设计与实施 为了做好新一轮的国培工作，课题组进行了为期一周的实地调研，深入全区参加国培项目的县区，通过召开座谈会、现场访谈、实地考察，收集了大量第一手资料。本研究主要是从教师层面进行调查，调查内容主要有教师培训现状与需求、远程学习现状、存在的问题、真实需求以及网络研修与校本研修整合情况等。

对于露天矿山的开采，只有保证矿山边坡的稳定动态平衡，才能有效减少各种边坡滑坡等边坡事故发生。但是从实际的情况来看，由于人们对矿物质的需求越来越大，而人们的采矿技术和设备也得到了一定的进步，因此露天矿山不断延深，人们采矿的深度在增加，深凹露天矿出露的边坡越来越高，在实际开采的过程中，需要经过爆破等一系列的操作，而爆破会产生一定的振动，深度增加，还会受到地下水和地应力的作用，导致边坡稳定动态平衡经常发生改变，对矿山的安全生产造成了严重的威胁［1］。近年来随着科技的不断进步，我国的很多露天矿山由山坡露天慢慢转变为深凹露天，边坡的高度越来越高，而当边坡高度不断增加的过程，滑坡的事故也更加容易发生，边坡被破坏的概率也会增加，滑体的规模也在不断扩大，人们对边坡稳定性的控制更加困难。

2)金属露天矿山边坡灾害越来越多

在经济和科技不断发展的背景下，我国的矿业也在不断发展，露天开采的难度在不断增大，金属露天矿山边坡灾害也越来越多，边坡滑坡等灾害已经成为威胁矿山安全的重大灾害。从实际的情况来看，露天边坡滑坡坍塌不仅数量在增多，造成的危害也在不断加大，在矿山事故中占据首位，金属露天矿山边坡灾害已经成为了金属非金属露天矿山重大事故源。由于露天开采不断延伸，很多露天矿上都会进入到地下进行开采，而在地下进行开采，涌水量增多，受到的地应力也在不断增大，地质条件更加恶劣，如果在开采过程中没有解决好、露天与地下采场爆破的控制关系、采场稳定的开采隔离层厚度以及界定开采范围与条件等问题，都会导致边坡灾害的发生，带来巨大的危害［2］。

3 边坡治理安全技术对策

1)安全应急治理技术

安全应急治理技术是针对已经发展的边坡的一种治理技术，在对边坡进行治理时，首先要对已经发生的边坡事故的实际情况进行分析，充分了解事故现状，然后进行取样，取样的方式主要有3种，分别为开挖基坑原状土取样、台阶开挖边坡取样和钻孔取样。取样完成之后，在室内进行土工试验，对试验结果进行统计分析，对土的物理力学性质、滑坡区的地层厚度以及物料组成进行分析，同时弄清楚滑坡的水文地质条件和滑坡参数［3］。对于1 325 m平台以上的应急削方，应该根据原始的地形条件和现场边坡的实际情况，对滑坡进行多次计算和分析，为下一步的边坡治理工程创造条件。对于1 325 m以下的平台，应该采取分层开挖的方式，对不同平台进行分层加固，保证阶段坡的安全。

2)安全防护治理加固技术

对于边坡滑坡，还应该针对不同的位置进行区域的加固治理，清除渣土，采用锚杆钢筋砼挡墙进行加固，使用的锚杆长度为15 m，对于使用的钢筋砼挡墙的厚度应该保持在0．45 m以上，对于土质边坡，也可以采用锚杆钢筋砼挡墙进行加固，锚杆的长度保持在15～18 m之间，两个锚杆布置的间距应该在2 m，钢筋砼挡墙的厚度在0．45 m以上。对于其他未加固的台阶坡，则可以采用C20挂网喷砼防护，其厚度在15 m左右，采用双层的钢筋网。对于岩质边坡，采用锚杆喷射砼进行加固，锚杆长度为12 m，布设的间距为3 m。

对于露天矿的边坡，要进行综合性的管理才能有效避免边坡滑坡的发生，在综合性治理的过程中，首先要加强对边坡各参数的控制，控制的参数对象主要包括台阶高度、平台宽度和台阶坡面角和最终边坡角［4］。对于边坡的宽度，应该按照平台的用途进行控制，对于清扫平台、工作平台以及运输平台这几种不同类型的平台，其宽度要求是不一样的，安全平台的一般为2～3 m，工作平台较大，需要30 m左右，对于运输平台来说，平台的宽度控制在7 m，清扫平台控制在6 m。其次是台阶高度的要求，需要综合采掘工作的布置、穿爆工艺的要求以及矿岩的力学条件进行综合考虑。台阶坡面角的大小则应该考虑矿岩性质、矿岩结构面产状等。

4)加强开采技术条件的控制

开采技术条件的控制就是要控制好开采台阶的高度、制定合理的开采顺序，采用科学的推进方向，在实际的开采过程中，应该严格按照从上到下的开采顺序，打孔应该向下打孔［5］。在作业台阶的底部，为了避免边坡出现空洞，不能进行掏底开采。露天矿山应该分层开采，所有的开采机械不能超过开采台阶高度15 m以上。

5)加强边坡检测的监控治理

在实际的开采过程中，应该制定科学有效的边坡安全管理制度，并且严格按照制度进行边坡管理，加强对不稳定边坡的监控治理。在实际的边坡管理过程中，应该加强对边坡的高度、长度、边坡台阶的宽度、台阶的边坡角、台阶树木以及表土剥离宽度等项目的检测。

4 结语

为了减少金属露天矿山边坡事故的发生，在实际的露天开采过程中，应该加强边坡各项参数、开采技术条件的控制和边坡检测的监控治理，一旦发生边坡滑坡，应该采用安全应急治理技术进行治理，同时采用安全防护治理加固技术进行加固，避免再次出现滑坡。

［1］江文伟．兰桥矿区北采场边坡稳定管理［J］．中国锰业，2005，23(4):43－44．

［2］李军．金属非金属露天矿山边坡安全管理建议［J］．金属矿山，2010(10):172－175．

［3］罗一忠．边坡稳定性分析中的能量法及其工程应用［J］．中国锰业，1998，16(3):12－15．

［4］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．

［5］姬志勇，张海生，王广和．露天矿山边坡特点及滑坡关键治理技术综述［J］．勘察科学技术，2011(6):24－28．

A Discussion on Countermeasures for Safety Technology of Slope Treatment in Open Pit Mines

ZHANG Jiao
(College of Energy Engineering，Institute of Yulin，Yulin，Shanxi 719000，China)

Open-pit slope height of metal mines is large in China．The engineering geological conditions of the slope is more complex．In actual mine mining process，we will be faced with serious landslide accident．The slope management must be strengthen．In this paper，taking a slope treatment as an example，the governance of slope safety technical measures are analyzed．

Metal open-pit mine;Slope treatment;Security technology

P642．22

B

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．057

2017－01－16

榆林学院2011年高层次人才科研启动基金项目(11GK54);陕西省教育厅自然科学研究项目(16JK1890)

张娇(1984－)，女，陕西榆林人，讲师，研究方向:安全工程，手机:13572656633，E-mail:59524907@qq．com．