探究露天礦邊坡穩定性的影響因素及防治措施

張 華

（遂川縣堅基礦業有限公司，江西 吉安 343900）

露天礦邊坡穩定性是礦產資源進行安全開采過程中十分重要的一個問題，邊坡的穩定性是保證工程安全性的主要基礎，同時也決定了礦場的采礦程度。隨著礦體開采程度的不斷加深，邊坡的高度隨之提高，所以邊坡的安全穩定性會出現降低。對于礦產開采來講，需要確保資源的充分回收，有效降低生產成本保證生產效益，因此對于邊坡的安全穩定性需要做好實時監測和控制。

1 礦床邊坡現狀

本次所研究的露天礦主要分布于甘肅省金昌市金川區高石咀村，由于區域特殊地質應力的作用，從而產生了一系列的緊閉褶皺和剪切斷裂伴生，再加上礦區受到各種人為因素的影響，地表礦石也出現了大量松動的現象，裂隙不斷的發育，礦區底層破碎程度也不斷加深，工程開展的地質條件越來越差，難以給采場邊坡的穩定性提供有力的保持條件。隨著當前露天礦邊坡局部地區的裂縫越來越大，失穩的狀況也越來越嚴重，因此后續的礦產資源回采工作難以順利的進行。在回采工作中，露天礦會從最初的山坡型開采轉化為凹型開采，在采場周圍邊坡垂直高差也會逐漸升高，因此各種潛在的威脅也在不斷的增加。經過多年開采工作的進行，露天礦已經形成了一個巨大的露天開采礦場。隨著開展工作的不斷開展進行，礦場會慢慢的變成一個深凹采礦坑[1-3]。

2 露天礦邊坡穩定性的主要影響因素

2.1 降雨量帶來的影響

降雨是造成露天礦邊坡產生移動的主要因素之一，降雨時雨水會對邊坡周圍的泥土產生一定的沖蝕與入滲現象，在邊坡節理縫隙中的礦物顆粒則很容易受到雨水的沖刷作用而被帶走，使得礦石內部的支撐性變小，并且由于礦石顆粒的減少，相關的應力狀態也會發生一些變化，邊坡的穩定性會難以控制。在降雨之后，礦石會經歷雨水的沖刷，礦石之間的各種物質也就會越來越少，摩檫力減小，滑動力也就因此不斷地增加，邊坡也就會更容易出現失穩滑動的現象。雖然本次所研究礦區處于西北內陸，但是仍然會有一兩次的大降水量，主要是夏季和秋季這兩個季節都會有很大的降雨量，所以對于一些已經產生了裂縫的礦區邊坡，在遇到較大降雨量所產生的影響是難以估量的。

2.2 爆破技術的影響

在露天礦的開采過程中，爆破過程中震動所產生的礦震波不斷地對邊坡體產生作用，給邊坡體帶來很大的影響，一些地層特性較差的礦體本身就會存在一些即將破碎的面，在經歷了礦震波的震動影響之后，會在結構上發生很大的變化，并且還極有可能會產生次生結構面。在開采過程中，由于一次又一次的爆破震動影響，巖體表面則會產生很強的脫落現象，從而對露天邊坡的穩定性會產生很大的影響。露天礦多采用排孔微差松動爆破技術，礦石和廢石會采取分區爆破，使用的炸藥量較大，所以在爆破的時候會傳遞很強的震動波，會給邊坡的穩定性帶來較大的影響。

2.3 露天礦開采技術條件的影響

在露天礦開采的過程中，邊坡角、臺階組合形式等都是對邊坡穩定性有一定影響的技術因素。在露天礦的開采過程中，工程生產的安全保證、經濟效益和邊坡角都有著很重要的聯系。如果出現邊坡角過小的情況則會增加剝離量，從而提升了礦石開發的成本，使得采礦工程的經濟效益得到了大大的降低，而邊坡角度一旦選擇過大則會造成邊坡失穩，給工程的開展帶來更多的威脅。所以露天邊坡角的確定需要進行綜合的分析，不僅要考慮到安全穩定性，還需要確保生產技術條件滿足要求。安全穩定條件主要指的是根據對邊坡體數據的分析，對其穩定性做出合理的計算，確定最為適合的邊坡角。在邊界的設計階段需要做好相關資料的考察，通過對相似礦山的實踐資料進行參考，利用已經擁有的數據對邊坡穩定性進行初步的分析和計算，對于開采技術的選擇，則需要根據相關開采條件進行確定，并且還需要按照邊坡的構成要素做好邊坡角的確定[4,5]。

2.4 地層礦物的影響

地層和礦石類型以及其軟硬程度和相關的內部結構都會對礦體的開采有很大的影響，這些地質類的因素決定了巖土的基本性質，例如巖土的抗風化能力和力學強度等，因此這些性質在發生變化時會進一步影響到邊坡的穩定性。較軟的巖體極易受到外來因素的影響，發生滑塌現象，而軟硬相間的巖性則更容易出現風化的情況，雖然具有良好的隔水性，但是會給滑面的形成帶來充足的地質結構條件，從而造成邊坡滑塌的現象。

2.5 地質構造產生的影響

褶皺、斷裂等地質構造會對地層產生擠壓、切割等作用，在應力產生變化之后，會對原有的巖石產生機械破壞，所作用的部位礦石會發生破碎，裂隙更為發育，邊坡失穩的可能性也就會增大。并且由于多期的構造運動作用，露天礦的礦石組合程度極其復雜。

3 邊坡問題的預防治理措施

對于露天礦邊坡穩定性的研究和邊坡問題的預防治理是一項綜合性極強的工作，同時也是一個耗時較久過程，會伴隨露天礦回采階段，直到礦石的開采工作最終完成為止，下面是如何提升邊坡穩定性的一些措施。

3.1 進行邊坡削裁

在現實的露天礦開采過程中，可以根據實際的情況對邊坡進行一定的削裁，通過減輕邊坡自身的重量來減小邊坡產生的應力，從而可以適當的降低邊坡角，有效的做到防止礦石的掉落，減少邊坡滑落現象的產生。同時還需要做好對新巖層面的加固，防止巖石出現進一步的風化和滲水，最終確保邊坡具有良好的穩定性。

3.2 加強人工巡視工作力度

為了保證現場的工作人員對邊坡失穩現象有足夠的認識，做到實時的監控，需要工作人員做好每天的巡查工作，從整體上去了解和認識礦場和邊坡周圍巖石變化的情況，及時發現其中存在的問題，并且在發現問題之后還需要進行及時的處理，減少損失。

3.3 加強監測和預警工作力度

當前露天礦邊坡穩定性的遠程智能監測系統中已經投入使用，對露天礦邊坡采場會進行實時的監控和預警，此預警系統能夠實時收集邊坡動態數據，同時還會在邊坡出現問題時做出預警，使得采場周圍的工作人員有足夠的離場時間，雖然此系統可以做到有效的實時監測，但是其對于邊坡滑塌問題的出現缺乏了最為直接的幫助，因此需要完善系統的功能，實現對邊坡問題的全面預防治理。

4 結語

雖然露天礦邊坡問題的預防和治理不會給礦石的開采帶來直接的經濟效益，但是處理了這個問題會有效的提升工程的安全性，促進工程的順利開展，從而給礦場開采工作帶來更多的經濟效益。在邊坡穩定性問題的治理過程中，需要根據實際的邊坡情況制定具有針對性的計劃，綜合工程實際情況來治理。