露天边坡安全防护与治理措施

贲 勇，张秋霞，叶会师，王英武，冯宗来，宋英伟，张鸿川

（河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司，河北 唐山 063701）

近年来，随着露天矿开采规模的不断扩大以及开采深度的日渐加深，产生了大量的露天边坡，给矿山企业的持续开采及人们的生命安全造成很大威胁。有些矿山企业，过于追求经济利益，对矿山开采设计规范于不顾，不注重矿山边坡的管理，乱挖滥采，引发了大量的边坡事故，造成巨大的经济损失与人员伤亡[1]。为此，为了有效降低和避免露天边坡事故的发生几率，加强露天边坡安全防护与治理措施研究意义重大。

1 项目概况

司家营铁矿Ⅱ采场西边帮坡底部为采场临时固定公路，边帮目前已开挖到-30m-6m水平，在岩石破碎带的作用下以及雨水冲刷的共同作用，造成边坡位置发生很多冲沟破坏，边坡坡体发生了严重的张裂滑塌破坏，致使一些台阶坡无法依照设计进行靠界并段。文中对边坡稳定性的影响因素及其演变规律和潜在变形破坏的形成机制与其未来发展特点，有效制定针对性的治理方案，最大程度的确保矿山安全生产。

2 防治方案的选择

矿区为岩质矿，整体比较稳定，不发育地下水，和建筑物相距比较远，放坡开挖过程中不会对周边的建筑造成影响。而且目前的台阶主要是工作与运输平台，支挡结构物以及内部加固斜坡方式不适用，因此开展斜坡几何图形改变方式与排水结合进行治理[2]。

2.1 改变斜坡几何形态

边坡设计中坡率法如果能够对边坡的坡度与高度进行控制，便不用在进行整体加固，达到边坡稳定性，满足规划实际方案，这一方法为坡率法。边坡法施工简单，而且比较经济，对于岩石以及黏土和细沙的处理非常适用，要求地下水位不高，具有比较充足的边坡开挖空间。边坡稳定性分析方法，在确保边坡稳定情况下，对边坡的坡度以及对应的形态能够更加明确，设计不仅包括边坡的坡度以及实际形态，同时还包括防护设计，验证以及其稳定性保障。依照边坡高度以及施工情况和区内的地质因素、水文地质情况、人工边坡自然极限坡度等对边坡的坡度进行确定。均质土质边坡可采用力学实验，或确定稳定性验算方法。

2.2 排水

在实施全面的理论研究以及工程实践证明，在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发生过程中，水是其中最主要的因素。通过排水的治理能够使有效的弱化松散岩体的强度，避免发生软弱夹层及软岩边坡的出现，因水的渗透作用，能够使空隙水压力和动水压力产生巨大的破坏，能够最大程度的确保边坡的稳定性。边坡排水治理使用的方法主要包括排水沟与排水廊道和地下排水孔等多种形式。

3 管理方面的控制

3.1 边坡靠界管理

在实践过程中发现，台阶的塌陷规模主要是由于不合理的靠界所引起，边坡受超采欠挖以及爆破影响比较严重，因此，针对边坡稳定开展全方位的紧密监控尤为重要。①靠界台阶清理。为了依照设计要求确保台阶顺利靠界，进行靠界台阶清理非常重要，能够更好的保证设计穿孔位置。②采矿设计境界现场标定。在现场放设计境界线，坐标点距通常为二十米，到转弯的区域进行加密。放设顶坡线进行上台阶靠界，设置破底线进行下台阶并段；依照设计标高对台阶进行适当的调整。

③靠界爆破设计及施工。设置在二百毫米的孔径，依照爆破振动的现值合理的设置起爆转药量，通过逐孔间隔的方式进行起爆。依照地质条件和岩性特征的对爆破设计进行不断优化，促进爆破质量的提升。④靠界采掘与验收。采掘过程中要确保坡面的干净，不应当由伞岩和浮石等，调离设备前必须要做好相应的验收工作。

3.2 日常边坡检查及维护

对已经出现的边坡进行人工查验，并制定有效的巡检制度，确保在发生边坡异常的情况下，及时的进行解决。特别是针对主要工作及重点设施方面上部的边坡地带，更应当加强重视力度，查找灾害的原因，并且对这些危险区域进行有效的清理，保证边坡的稳定性，以免发生边坡事故给人们的生命财产安全造成威胁。

3.3 边坡截排水工作

裂隙水存在与边坡岩体中，会形成静水压力，使得不连续的岩体抗剪切强度被减弱，使得岩体产生朝向临空面方向的水平推力被减弱。由于此露天矿区域位置上的霜期较长，不断的冻融，使得岩石内形成基岩裂隙水，造成出现不连续面发生陡倾，这样造成的破坏会得到进一步加剧。特别是存在水流域地形情况下，遇到暴雨情况，并在短时间等形成地表径流，进一步侵蚀边坡，对边坡的坡度造成很大影响。因此，应当针对坡面径流开展有效的调研工作，充分的研究地下水环境情况，对排水设施进行科学安排，确保边坡的整体稳定性。

3.4 岩移监测及地下水位监测

在边坡治理过程中岩移监测是其中的重要内容，监测主要包括三级：I级监测主要检测边坡的整体稳定性，对不稳定区域进行有效监测；Ⅱ级监测主要是指进一步检测不稳定区域，对滑坡的范围进行详细了解；Ⅲ级监测主要检测滑坡体，对其变形情况以及位移情况和规律特征等进行查明。不稳定的边坡加强监测力度，发现问题，查找原因与规律，对边坡稳定性进行预测，实施稳定性预报，有效的降低滑坡灾害的发生。监测过程中重点监测地下水情况，对地下水的压力和水位变化情况开展有效的监测，对其稳定性的影响因素进行研究。

3.5 开展边坡稳定性研究

在采场不断深入的前提下，周围的岩石揭露更加明显，对工程区域的地质情况以及水文问题等进行连续性的采集，深入的研究其稳定性，对研究成果进行进一步丰富，加强滑坡问题成因机制研究，为相关治理工作的开展打下坚实的基础。

4 结语

露天矿边坡治理非常复杂，而且处于不断变化的动态过程中，矿山的开掘工作贯穿于矿山服务全过程，所以必须要做好露天矿的安全防护与治理，依照露天矿的实际情况，对露天矿边坡的影响因素和安全风险进行详细的研究，制定科学的防护与治理措施，确保露天矿边坡的稳定性。同时还应当做好相应的管理控制工作，防止边坡中出现安全风险。