綜合治理措施在露天采場高邊坡災害預防中的應用分析

■李蕃仁

（廣西地礦建設集團有限公司廣西南寧530023）

綜合治理措施在露天采場高邊坡災害預防中的應用分析

■李蕃仁

（廣西地礦建設集團有限公司廣西南寧530023）

礦產資源的開發是保證我國國民經濟快速發展的重要物質基礎，其中露天采場憑借開采成本低、產量高、安全性強等諸多優點在有條件的區域得到了廣泛發展。邊坡失穩等災害是露天采場的主要安全威脅，因此也是重點治理工程。本文首先介紹了影響邊坡穩定性的主要因素，又針對這些因素介紹了幾種常用的綜合治理措施，具有一定的實用價值。

露天采場 邊坡災害 綜合治理 應用

0　引言

隨著國民經濟的發展需要，各行業對礦產資源需求量迅猛上漲，其中在2002-2012年我國“黃金十年發展期”中，我國年均消費的煤炭量突破30億噸大關，鋼鐵年消費量突破10億噸大關，雖然在經濟新常態下消費量會略微下降，但總量依然是巨大的。目前我國有數量眾多的露天礦山，包括煤礦、鐵礦、化學礦山等，露天礦山面臨的主要安全威脅是邊坡失穩，所以為保證生產的順利進行，很多國內外學者研究了邊坡災害應對措施，并取得了豐碩的成果。

1　露天礦邊坡穩定性的影響因素介紹

隨著露天礦開采深度和范圍的擴大，邊坡高度和范圍也在逐步擴大，若不注重邊坡穩定性治理，則會出現坍塌、滑落等災害，輕者影響正常生產，重者會填埋施工人員和機械，造成重大安全事故。通過總結研究，影響露天礦邊坡穩定性的因素主要有以下幾種：

（1）巖體結構和性質。通過調查統計顯示：如果邊坡存在斷層、褶皺等地質構造，會使邊坡節理發育廣泛，透水性增強，進而會導致其穩定性大大下降。此外，若構成邊坡的巖土結構松散、力學性質較差，則容易發生滑坡失穩；

（2）開采活動的影響。隨著開采深度的增加，其開采難度也會增加，所以必須要采取必要的爆破等手段，此外加上各種挖掘運輸機械的震動影響，必然會加大圍巖中的裂隙發育。開采剝落巖層會加速其風化速度，且卸載上覆壓力后整個巖體的物理力學性質會發生較大變化；

（3）水的影響。地表水尤其是夏季暴雨的侵蝕和沖刷作用會對坡面造成嚴重破壞。此外，水體通過裂縫進入巖體后具有軟化作用，從而降低巖體強度。而且如果巖體內長期存在水分，則會發生一系列的化學反應，諸如溶解、氧化等，從根本上改變了巖體原本穩定的力學性質[1]。

2　綜合治理措施在露天采場高邊坡災害預防中的應用

邊坡的安全隱患應該及時排除，否則會帶來嚴重后果。在治理時應采取最為經濟有效的防治措施，因地制宜，力求在保證安全的基礎上盡量減少工程量。在實際工程中，往往是將幾種治理措施綜合在一起，已達到最佳的防治效果，以下介紹幾種較為常見的邊坡治理措施。

2.1爆破卸載法的應用分析

在一些危險邊坡地段，為盡快解除其安全隱患，最為直接有效的措施是采用爆破卸載法，其本質是在不穩定邊坡地段埋設一定量的炸藥，對其進行爆破卸載。爆破卸載法對鉆孔深度和炸藥量的要求較小，一般布置兩排藥包即可，其中前排為輔助藥包，后排為主藥包。最小抵抗線w的數值根據具體的爆破范圍和體積來決定；爆破作用指數n也是計算炸藥用量的主要參數之一，一般在邊坡卸載作業中，要求嚴格控制震動和爆炸產生的沖擊波，所以其數值不能過大。單位用藥系數k和爆破巖體的力學性質密切相關，例如：黃土可取值1.2-1.5；巖石往往在2.0以上[2]。

2.2噴漿阻隔法的應用分析

如果邊坡有較多的裂隙節理存在，為保證其穩定性，可在邊坡坡度較緩地段應用噴漿阻隔法，其本質作用是阻止地表水進入邊坡巖體內部。一般采用的是普通硅酸鹽水泥漿液，一般配比（重量比）為：水泥：砂子：水=1：1：3，此外可添加水泥重量4%的速凝劑。在應用噴漿阻隔法的同時還要做好相應的排水工作，建立完善的地表水疏導管路，使下雨天場地和坡腳處無積水。

2.3高邊坡主動加固技術的應用分析

目前高邊坡主動加固技術主要為削減坡度并設置必要的加固措施，例如：錨桿、錨索、錨網、抗滑樁等。其中錨桿+錨網憑借施工快速方便、效果好而得到廣泛應用。其主要施工步驟為：削坡→鉆孔→孔內灌漿→鋪網→打錨桿[3]。

采用人工靜爆削坡方式進行施工，坡度以小于45°為宜；鉆桿盡可能與邊坡面垂直，打孔深度一般為8-10m，要求進入穩定巖層的長度至少要1.0m以上；為加強錨桿與邊坡巖體的接觸強度，在鉆孔結束后進行孔內灌漿，其規格可參照相關規定，灌漿壓力控制在0.5-1.5MPa便可，要求填充度大于90%。鉆孔按照梅花形布置，間隔根據巖體完整程度進行設計，一般為3m×3m足以滿足強度要求。

2.4生態恢復法的應用分析

從目前來看，根治邊坡失穩最根本的方法是生態恢復法[4]。當某區域露天礦產被挖掘干凈后，應該及時對采場進行生態恢復。對于邊坡來說，可在主動加固技術的基礎上積極采用生態方法，一般是鋪撒一層營養土和草籽，及時進行養護，該方法雖然成本較高且施工較為復雜，但可謂一勞永逸。也是在當前大環境下應積極提倡的露天礦高邊坡處理方法。

3　結束語

露天礦高邊坡時刻威脅著廠區的安全生產和周邊居民的生命財產安全，調查發現我國很多礦產豐富的地區都存在邊坡安全隱患，很多企業在開采完成后對邊坡置之不理，對當地環境也造成極大危害[5]。因此，不管是在開采中還是開采后，邊坡治理始終是一項重要的工作。相關企業和監督部門應承擔起這份應盡的責任，采用經濟適用的方法處理好邊坡問題。

[1]陳敬剛，李愛兵.銅山口露天采場東幫滾石災害與預防措施 [J].采礦技術，2007，（04）：32-34.

[2]王云飛，鐘福平.露天轉地下開采邊坡失穩數值模擬與實驗研究 [J].煤炭學報，2013，（S1）：54-57.

[3]吳國昌.某露天礦最終邊坡破壞模式及處理方案研究 [J].中國礦山工程，2014，（06）：36-39.

[4]李樹建，張義平.晉寧磷礦采場邊坡災害及其防治研究 [J].化工礦物與加工，2014，（08）：25-28.

[5]張海波，劉芳芳，董付科.露天轉地下開采地質災害規律及其防治 [J].河北理工大學學報（自然科學版），2011，（03）：72-76.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-483-1

李蕃仁（1982～），男，畢業于桂林工學院，本科，工程師，研究方向為水文地質工程地質環境地質。