探討露天礦山的邊坡治理安全技術

摘 要：邊坡安全防護作為露天礦山開采工程當中一項重要工作，在進行邊坡安全防護的過程當中，應當結合相關的治理辦法，使邊坡治理的安全性得以加強。露天邊坡治理措施和安全防護的主要目的在于礦山開采環境的優化，減少露天邊坡事故發生的概率，結合露天邊坡的具體情況，策劃出相應的安全措施。本文以礦山的露天邊坡為主要研究對象，對露天礦山的邊坡治理安全技術進行了一系列的探討。

關鍵詞：露天礦山；邊坡治理；安全技術

中圖分類號：TD80 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0231-02

引 言

伴隨著我國基礎性建設的持續發展，滑落和邊坡失穩作為影響露天礦山工程施工運行的主要問題，嚴重影響著人們的生命安全與國家的正常發展。在進行露天礦山的工作當中，應當明確邊坡的結構，熟識邊坡周邊的地質條件，依據工程設計方案對邊坡所存在的潛在危險采用合理科學的解決方案，盡可能地使邊坡的安全隱患得以降低。

1 邊坡失穩的因素分析

邊坡作為當前工程活動當中最為基本的地質環境之一，所謂的自然斜坡指的是沒有經過人工的改造，純天然形成的斜坡，該類斜坡通常出現在江河、山區的邊沿。而所謂的人工斜坡指的是通過人工改造而形成的斜坡，該邊坡穩定性和以下因素息息相關。

1.1 人為因素

人為因素指的是礦山的填筑和開挖等人為活動，釋放邊坡內部的應力，由于原有的平衡遭受打破進而造成裂縫的產生，伴隨著填筑和開挖工程的逐步深入，裂縫也隨之急劇發展，加大了邊坡滑坡這一安全問題的發生。

1.2 水文地質條件因素

水文地質條件因素主要有地下水埋藏的條件和深度，巖土體強度因素，孔隙水壓力因素，巖土體下滑力因素，地下水的動態變化以及地震因素。

1.3 自然因素

自然因素指的主要是當地的氣候，氣候的變化會加快巖石風化的速度，影響巖石風化的化學變化和機械變化。巖石的風化會使得巖石硬度和強度大大降低，除此之外，還會造成地下水的動態發生改變。

1.4 巖石構造因素與巖石性質因素

在治理邊坡的工程當中，巖石構造主要指的是邊坡角度，邊坡高度，邊坡關系，巖石的破碎帶，巖石的軟弱帶，巖石結構面具體的情形，巖石的分布規律，巖石的裂隙及其發育程度等。巖石的性質主要包括：巖石透水的性能、巖石抗風化的能力以及巖土堅硬等。

2 露天邊坡中常見的安全風險

2.1 滑坡災害

在礦山開采的前、中、后期，露天邊坡安全風險當中的滑坡災害都極有可能發生，同時，露天邊坡不穩定因素嚴重影響著露天邊坡安全風險當中滑坡災害。伴隨著礦山開采深度不斷深入，滑坡災害的風險也隨之增加，對礦山開采的安全性產生了巨大的影響。由于滑坡災害的發生會引發礦體、用水坍塌等重大災害，因此，滑坡災害是目前露天邊坡安全風險當中的最為主要的治理對象，露天礦山邊坡工程施工當中應當積極貫徹落實安全治理與防護措施，提升露天礦山邊坡的安全水平，進而真正滿足礦山開采方面的安全需求。

2.2 穩定性差

露天礦山邊坡穩定性差便會造成邊坡的結構難以維持，坍塌、落石的問題隨時都有可能發生。穩定性差誘發的礦山邊坡方面的安全風險難以預測，由于露天邊坡的內部結構數據信息相對較為復雜，以表面的取樣分析與觀察的方式難以將內部信息完全獲取，因此，很容易將其中的一些安全風險隱患忽視，進行造成露天礦石邊坡產生不穩定這一安全風險。如露天礦山開采的過程當中常常會牽涉到爆破工作，倘若露天礦石邊坡的穩定性不夠，在爆破的過程當中便會造成極大規模的振動，或是邊坡結構存在失衡的狀況時，難以確定露天邊坡是不是穩定，從而造成露天礦山邊坡的結構風險增加。

3 露天礦山邊坡安全處理技術

3.1 邊坡狀態檢測

在實際實施的露天礦山開采工作時，為了降低邊坡問題的發生率，應當結合邊坡土體的礦巖力學性質和特點，建立合理科學的工程施工方案，貫徹落實安全管理機制，作為實施邊坡方面的管理工作的主要依據，實現對礦山邊坡的全過程的動態監控。當中的檢測內容主要包括保土剝離寬度、臺階邊坡角、邊坡臺階寬度、高度及邊坡長度等，對于已形成的高陡邊坡，應當設置相關的邊坡觀測點進行定期的觀測工作，對各項參數進行隨時的掌控，及時發現問題并解決問題。

3.2 開采條件控制

合理控制開采條件，同樣能夠達到提升邊坡治理效果的重要目的。在滿足具體生產需求的同時，設定開采順序和開采臺階的高度等，并以科學的方式推動方向，依照至上而下的順序進行相關的采掘工作。與此同時，在作業臺階的底部位置，應當防止進行掏底開采方面的作業，避免導致邊坡空洞的現象發生，而使邊坡整體的穩定性發生降低。根據露天礦山的特點，采用分層開采的辦法，將相關機械的開采臺階保持在15m以內，以免對礦山邊坡的穩定性造成相應的影響。

3.3 邊坡處理技術

（1）治理參數的控制：為減少露天礦山邊坡治理中各類問題的發生，應當對各項數據與因素進行綜合的分析，制定科學可行的邊坡治理方案，特別要將所有參數的分析工作做好，進而為治理方案的制定提供較為可靠的依據，例如，最終邊坡角、平臺的寬度、臺階的高度、臺階坡面角等。

（2）安全應急方面的治理：在治理邊坡的過程當中，應當對已發生的邊坡事故的實際情形進行詳細的分析，充分了解邊坡事故的現狀，之后再進行相關的取樣，取樣的方法主要有鉆孔取樣、臺階開挖邊坡取樣以及開挖基坑原狀土取樣這3種。取樣完畢后，在室內展開土工方面的試驗，統計分析試驗結果，對土的物料組成、滑坡區的地層厚度及物理力學性質進行相關的分析，并將滑坡的滑坡參數與水文地質條件弄清楚。某露天礦山邊坡治理區段的1325m平臺以上發生滑坡，該滑坡體的后緣呈凸起的狀態，標高在1398m，當中的滑坡體的斜長在90m以上、厚度為10～16m，寬度為67m，高度為46m，滑坡水平與滑坡后緣相距約113m。針對1325m以上平臺的應急削方，應當依據現場邊坡與原始地形條件的實際狀況，對滑坡進行多次的分析與計算，進而為下一步的邊坡治理工程項目提供相應的條件。而對于1325m平臺以下的應急削方，應當采用分層開挖的辦法，對不同的平臺進行相應的分層加固，進而確保階段坡的安全。

（3）對露天礦山邊坡進行防護加固：滑坡是露天礦山邊坡當中最為常見的一種安全病害，進行有針對性的治理，依據不同地理位置的不同特點，采用有針對性的加固措施，提前將渣土進行全部的清潔，之后，再使用錨桿鋼筋混凝土擋墻進行加固，挑選長度為15m的錨桿，設置厚度在0.45m以上的鋼筋混凝土擋墻，進而使邊坡的穩定性得以提高。

除此之外，需通過了解礦巖結構面產狀、礦巖性質等來對臺階坡面角的大小進行確定，能滿足實際生產的具體需求，于此同時，還能夠達到邊坡良好治理的效果。

3.4 邊坡處理原則

對露天礦山邊坡中較為常見問題發生的原因進行一系列的分析，在處理邊坡問題的過程當中，應當從根本上對其力學平衡的狀況進行相應的調整，提升露天礦上邊坡的穩定性，防止施工階段發生邊坡失穩的問題，進而導致施工安全性的降低。露天礦山邊坡的治理可以分為補救性處理與預防性處理這兩種治理方式，依據其特點預防性處理通常運用在有潛在不穩定性的邊坡，而對于補救性處理，通常運用在已經遭受破壞的邊坡或處于變形破壞過程當中的邊坡。在實際邊坡處理的過程當中，可以依據礦山邊坡的狀況來選擇相對應的處理辦法，于此同時，應當結合礦山邊坡的風險和條件評價結果，制定執行度較高的邊坡問題的防治方案。

總結以前的一些經驗，水、邊坡形狀、巖土性質和結構是影響露天礦山邊坡穩定性的主要因素，對此，應當對其進行相應的綜合分析，明確核心治理辦法，堅持觀測落實動態設計原則，積極運用新型的方法和技術，提升邊坡治理方案的科學性。在治理邊坡的過程當中，當所碰到的方案和實際情況不相符時，應當進行及時的補充調查，并對相關的設計方案進行相應的調整，較大程度上使對露天礦山邊坡處理結果的影響得以降低。

3.5 邊坡穩定性分析

邊坡穩定性分析指的是對其有效處理的同時，面對不同的破壞模式和機制，應當運用相應的計算與分析辦法，明確其特征。礦山邊坡的穩定性評價方法主要包括定量與定性這兩種，定量法指的是依據邊坡的相關類型特點，結合分析的目的來確定相對應的辦法，比如極限平衡法和數值分析法；定性則指的是分析邊坡穩定性相關影響因素，對發展趨勢及結構穩定性狀況進行相對科學的評價，比如圖解法、自然歷史法以及工程類比法等。

4 結束語

總之，在進行工程施工的過程當中，其所面對的施工環境相對復雜，邊坡失穩的處理技術尤為重要，對此，應當對邊坡失穩的現象展開全面系統的分析，依據相關工程的設計方案對礦山邊坡所存在的潛在危險采用合理科學的解決方案，盡可能的減少礦山邊坡的安全問題。分析露天礦山邊坡的安全問題，明確其影響因素和發生原因，相應的采用一些辦法來對相關管理進行優化，盡量從根本上來使邊坡的穩定性得以提升，降低滑坡、失穩問題的發生率，進而提升采掘作業安全性。

參考文獻

[1]李 響，曹慧楠，賈世真，等.露天邊坡安全防護和治理方案研究[J].測繪與空間地理信息，2016，39（05）：212～214.

[2]王隆聲.露天礦山邊坡安全問題及治理分析[J].世界有色金屬，2017（12）：199+201.

[3]王振兵.某金屬露天礦山邊坡治理安全技術對策措施[J].礦業工程，2015（1）：40～41.

收稿日期：2018-6-5

作者簡介：陸呈峰（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事礦山安全設施設計及礦山安全生產技術服務工作。