露天邊坡安全防護與治理措施

賁 勇，張秋霞，葉會師，王英武，馮宗來，宋英偉，張鴻川

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063701）

近年來，隨著露天礦開采規模的不斷擴大以及開采深度的日漸加深，產生了大量的露天邊坡，給礦山企業的持續開采及人們的生命安全造成很大威脅。有些礦山企業，過于追求經濟利益，對礦山開采設計規范于不顧，不注重礦山邊坡的管理，亂挖濫采，引發了大量的邊坡事故，造成巨大的經濟損失與人員傷亡[1]。為此，為了有效降低和避免露天邊坡事故的發生幾率，加強露天邊坡安全防護與治理措施研究意義重大。

1 項目概況

司家營鐵礦Ⅱ采場西邊幫坡底部為采場臨時固定公路，邊幫目前已開挖到-30m-6m水平，在巖石破碎帶的作用下以及雨水沖刷的共同作用，造成邊坡位置發生很多沖溝破壞，邊坡坡體發生了嚴重的張裂滑塌破壞，致使一些臺階坡無法依照設計進行靠界并段。文中對邊坡穩定性的影響因素及其演變規律和潛在變形破壞的形成機制與其未來發展特點，有效制定針對性的治理方案，最大程度的確保礦山安全生產。

2 防治方案的選擇

礦區為巖質礦，整體比較穩定，不發育地下水，和建筑物相距比較遠，放坡開挖過程中不會對周邊的建筑造成影響。而且目前的臺階主要是工作與運輸平臺，支擋結構物以及內部加固斜坡方式不適用，因此開展斜坡幾何圖形改變方式與排水結合進行治理[2]。

2.1 改變斜坡幾何形態

邊坡設計中坡率法如果能夠對邊坡的坡度與高度進行控制，便不用在進行整體加固，達到邊坡穩定性，滿足規劃實際方案，這一方法為坡率法。邊坡法施工簡單，而且比較經濟，對于巖石以及黏土和細沙的處理非常適用，要求地下水位不高，具有比較充足的邊坡開挖空間。邊坡穩定性分析方法，在確保邊坡穩定情況下，對邊坡的坡度以及對應的形態能夠更加明確，設計不僅包括邊坡的坡度以及實際形態，同時還包括防護設計，驗證以及其穩定性保障。依照邊坡高度以及施工情況和區內的地質因素、水文地質情況、人工邊坡自然極限坡度等對邊坡的坡度進行確定。均質土質邊坡可采用力學實驗，或確定穩定性驗算方法。

2.2 排水

在實施全面的理論研究以及工程實踐證明，在滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的發生過程中，水是其中最主要的因素。通過排水的治理能夠使有效的弱化松散巖體的強度，避免發生軟弱夾層及軟巖邊坡的出現，因水的滲透作用，能夠使空隙水壓力和動水壓力產生巨大的破壞，能夠最大程度的確保邊坡的穩定性。邊坡排水治理使用的方法主要包括排水溝與排水廊道和地下排水孔等多種形式。

3 管理方面的控制

3.1 邊坡靠界管理

在實踐過程中發現，臺階的塌陷規模主要是由于不合理的靠界所引起，邊坡受超采欠挖以及爆破影響比較嚴重，因此，針對邊坡穩定開展全方位的緊密監控尤為重要。①靠界臺階清理。為了依照設計要求確保臺階順利靠界，進行靠界臺階清理非常重要，能夠更好的保證設計穿孔位置。②采礦設計境界現場標定。在現場放設計境界線，坐標點距通常為二十米，到轉彎的區域進行加密。放設頂坡線進行上臺階靠界，設置破底線進行下臺階并段；依照設計標高對臺階進行適當的調整。

③靠界爆破設計及施工。設置在二百毫米的孔徑，依照爆破振動的現值合理的設置起爆轉藥量，通過逐孔間隔的方式進行起爆。依照地質條件和巖性特征的對爆破設計進行不斷優化，促進爆破質量的提升。④靠界采掘與驗收。采掘過程中要確保坡面的干凈，不應當由傘巖和浮石等，調離設備前必須要做好相應的驗收工作。

3.2 日常邊坡檢查及維護

對已經出現的邊坡進行人工查驗，并制定有效的巡檢制度，確保在發生邊坡異常的情況下，及時的進行解決。特別是針對主要工作及重點設施方面上部的邊坡地帶，更應當加強重視力度，查找災害的原因，并且對這些危險區域進行有效的清理，保證邊坡的穩定性，以免發生邊坡事故給人們的生命財產安全造成威脅。

3.3 邊坡截排水工作

裂隙水存在與邊坡巖體中，會形成靜水壓力，使得不連續的巖體抗剪切強度被減弱，使得巖體產生朝向臨空面方向的水平推力被減弱。由于此露天礦區域位置上的霜期較長，不斷的凍融，使得巖石內形成基巖裂隙水，造成出現不連續面發生陡傾，這樣造成的破壞會得到進一步加劇。特別是存在水流域地形情況下，遇到暴雨情況，并在短時間等形成地表徑流，進一步侵蝕邊坡，對邊坡的坡度造成很大影響。因此，應當針對坡面徑流開展有效的調研工作，充分的研究地下水環境情況，對排水設施進行科學安排，確保邊坡的整體穩定性。

3.4 巖移監測及地下水位監測

在邊坡治理過程中巖移監測是其中的重要內容，監測主要包括三級：I級監測主要檢測邊坡的整體穩定性，對不穩定區域進行有效監測；Ⅱ級監測主要是指進一步檢測不穩定區域，對滑坡的范圍進行詳細了解；Ⅲ級監測主要檢測滑坡體，對其變形情況以及位移情況和規律特征等進行查明。不穩定的邊坡加強監測力度，發現問題，查找原因與規律，對邊坡穩定性進行預測，實施穩定性預報，有效的降低滑坡災害的發生。監測過程中重點監測地下水情況，對地下水的壓力和水位變化情況開展有效的監測，對其穩定性的影響因素進行研究。

3.5 開展邊坡穩定性研究

在采場不斷深入的前提下，周圍的巖石揭露更加明顯，對工程區域的地質情況以及水文問題等進行連續性的采集，深入的研究其穩定性，對研究成果進行進一步豐富，加強滑坡問題成因機制研究，為相關治理工作的開展打下堅實的基礎。

4 結語

露天礦邊坡治理非常復雜，而且處于不斷變化的動態過程中，礦山的開掘工作貫穿于礦山服務全過程，所以必須要做好露天礦的安全防護與治理，依照露天礦的實際情況，對露天礦邊坡的影響因素和安全風險進行詳細的研究，制定科學的防護與治理措施，確保露天礦邊坡的穩定性。同時還應當做好相應的管理控制工作，防止邊坡中出現安全風險。