露天矿山边坡的安全问题及治理方法探究

杨强

摘要：随着社会的快速发展，露天矿山边坡问题一直都是专业难点，为提高矿山开采作业安全性，必须要基于边坡实际情况，确定科学合理的处理方案，避免其在施工过程中出现失稳现象。文章主要围绕露天矿山边坡的安全问题进行分析，并提出相关治理方法。

关键词：露天矿山边坡;安全问题;治理方法

引言

结合当下矿产行业开采中的注意事项，更多的在矿山工程施工中地质灾害边坡性稳定问题浮出，其中包括危岩体大面积脱落、矿山坡底积水、矿体滑坡推力过大等。为此引入全液压动态矿区工程技术、调整矿区坡底排水管线排布、增设矿区边坡连接梁等滑坡治理方法尤为重要。

1露天矿山边坡

采矿场的边坡主要由四部分组成，分别为清扫平台结构、安全平台结构、台阶坡面结构以及运输平台结构。随着开采工作的推进，这四部分结构的状态都在发生变化，由此可见整个边坡系统是非常复杂的，其结构形变范围必须控制在工程标准之内才能保证边坡的稳定性。边坡维稳控制技术是一项综合性交强且难度较高的技术。

2露天矿山边坡安全问题

2.1矿体滑坡推力过大

为确保矿山工程的开展，矿区内通常情况下会存在一定的抗滑或稳定结构，传统的稳定结构主要为矿体内的大面积支撑岩体，整体为横向分布，为开采工作提供稳定支撑点。但由于开采工作的开展，主要滑体区域内的支撑点会受到矿山工程的内力作用，导致矿体出现弯矩现象。从滑点上、下两个部分进行分析，受到矿区上方矿岩赋存状态的影响，无法在勘察中直接进行矿体受力点的确定，造成勘查中矿体的弹性影响范围相对较大，提升了矿体的滑坡推力，导致矿体工程中出现边坡稳定方面的地质灾害问题。

2.2振动因素

露天矿山边坡中常见振动因素主要包括施工设备的运行振动、采矿爆破振动或者地震导致的振动。振动波在岩体中进行传递的时候，从横纵两个方向进行传播，但是绝大多数情况下都是以纵波的形态进行传递。这些振动因素容易导致边坡中的饱水砂土发生液化反应，导致砂土从岩石裂缝中挤出，进而导致边坡变形台阶失稳的情况出现。

2.3气候因素

在矿山解冻阶段，或者遭受强降雨天气之后，很容易发生滑坡问题，矿山边坡中通常包括粘性土岩，这种物质遇水之后体积会发生膨胀，主体强度大大降低，受到自身重力作用之后，很容易出现自由滑动的情况，一旦滑动会产生动压威胁边坡岩体的稳定，导致其崩塌。地下水累计时间越长，边坡发生滑坡现象的可能性就越高。

2.4岩体结构和结构面

岩体的结构体与结构面，共同决定了岩体特性，对边坡稳定性的影响也至关重要。沉积岩是露天边坡的重要组成部分，其含有大量软弱岩层与断层破碎带，遇水变塑性，岩体的流变特性是导致边坡受损的最根本原因。

3露天矿山边坡安全治理方法

3.1边坡安全预警体系的应用

这种系统能够对边坡结构存在的潜在风险进行预知和分析，并发出预警提醒。边坡安全预警体系能够24小时全天工作，实时监督边坡的安全状态。系统中设置了详细的预警指标，一旦超出预设指标，系统就会自动发出警报，并且能够准确定位边坡中存在的风险位置。这种系统能够直接通过网络进行远程控制，无需到场就能全面监控施工开采过程。边坡预警系统的功能主要有两个方面，一方面是危险预测功能，一方面就是预先警报功能。其中危险预测细分成两部分，一部分是空间预测，一部分是时间预测。通过预警系统施工单位可以基本明确事故发生的严重性和波及范围，提前预制边坡可能发生的滑坡系数，从而提前采取相关对策，尽可能抑制事故的发生，降低损失。通过这种预警系统，工程内部能够有效预防落石问题和爆破等问题引发的边坡塌落，有效提升到边坡安全治理效率。

3.2设置保安矿体

保安矿体起到压坡脚的作用，充分利用山脚重力支撑作用，增大山体抗滑力。对于坡度大于40°、表土层厚度大于3m、且矿体品位较低的山脚局部及采场陡崁上部边缘，可考虑将山脚沿坡面向上的一定深度的坡体作为保安矿体，利用自重增大滑阻力，减弱山脚蠕变程度，防止采场滑坡发生。

3.3引入全液压动态矿区工程技术

针对上述提出的大面积危岩体脱离的问题，下述将结合现代化开采技术在矿区工程中的应用，引入全液压动态化矿区工程技术，为矿区边坡的稳定提出正确的勘察方法。在工程开展过程中，根据布置勘察点的方式，对传统技术进行有效的创新，提高技术与社会发展的适配程度，同时采用云端数据处理技术，对勘察点收集的数据进行整理并分析，根据具体点上岩体的物理性质，分析整体矿区内矿产资源的赋存状况。除此之外，可采用增加勘察点的方式，提高收集数据的准确性，依照液压技术在勘察中的应用，可有效的降低勘察过程对矿体分布造成的影响，避免由于不规范勘察对边坡稳定造成的影响，实现矿体滑坡的治理。

3.4实施边坡状态检测

边坡状态检测是露天矿山边坡施工中关键环节，技术人员要结合边坡中土体特征，以及矿山岩体的力学特征，制定完善的安全管理体系和检测流程，保证对边坡施工实施全程动态监管。检测期间需要重点关注的参数有边坡台阶的宽度设置、边坡的长度设置、边坡高度设置、台阶边坡角度设置、保土剥离宽度以及台阶树木等。对于已经成型的高陡边坡，技术人员要设置专门的观测点，定期派人观测，并详细记录，从中发现问题要及时采取安全控制措施。

3.5增设矿区边坡连接梁防止滑坡

针对上述提出的矿体滑坡推力过大的问题，下述将采用增设矿区边坡连接梁的方式，進行对应的滑坡治理。主要表现在，工程进行过程中，对施工梁板的厚度及宽度进行适当的调整，在确保可承受矿体压力的条件下，是梁板连接能满足施工的要求，并严格遵循开采规范，避免矿产资源的多度开采对矿体稳定造成影响。同时在施工结束后，做好后期的养护工作，进而提升整齐矿区的稳定性，避免出现土体滑坡的现象。

3.6边坡处理技术的应用

首先是防护加固技术的应用，在边坡施工中最为常见的就是滑坡问题，技术人员需要在事故高发区域实施加固处理，将区域中的渣土彻底清除，然后设置挡墙进行加固，其中挡墙由锚杆钢筋混凝土组成。其次是应急处理技术的应用。技术人员要全面掌握边坡施工常见事故类型，一旦发生突发事故，要立即明确现场事故现状，然后对事故边坡进行取样分析，判断其物料组成、岩体性质及地层厚度等，准确计算滑坡参数，为现场安全处理工作提供理论援助。第三是治理参数的合理控制。为了尽量减少边坡施工事故，技术人员必须做好重要参数分析控制工作，安全治理参数控制能够为事故处理提供有效依据，其中包括台阶坡面角度的控制、台阶高度控制、边坡最终角度控制等。

结语

文章开展了露天矿山工程施工中地质灾害边坡稳定问题的研究，并根据提出的问题，进行了对应滑坡治理策略的研究。有效的避免了矿山工程开展过程中出现的地质灾害等问题，提升了矿山工程的安全性，实现了矿区的可持续发展。

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（作者单位：内蒙古金益达安全技术有限公司）