露天礦山邊坡的安全問題及治理方法探究

廖 勇

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550000）

1 露天礦山邊坡

采礦場的邊坡主要由四部分組成，分別為清掃平臺結構、安全平臺結構、臺階坡面結構以及運輸平臺結構。隨著開采工作的推進，這四部分結構的狀態都在發生變化，由此可見整個邊坡系統是非常復雜的，其結構形變范圍必須控制在工程標準之內才能保證邊坡的穩定性。邊坡維穩控制技術是一項綜合性交強且難度較高的技術。

2 露天礦山邊坡安全問題

（1）外在影響因素。①振動因素。露天礦山邊坡中常見振動因素主要包括施工設備的運行振動、采礦爆破振動或者地震導致的振動。振動波在巖體中進行傳遞的時候，從橫縱兩個方向進行傳播，但是絕大多數情況下都是以縱波的形態進行傳遞。這些振動因素容易導致邊坡中的飽水砂土發生液化反應，導致砂土從巖石裂縫中擠出，進而導致邊坡變形臺階失穩的情況出現。②技術問題。在進行露天開采的時候，通常技術人員需要注意的技術控制要點包括回采順序、邊坡角度控制、工作面推進模式的選擇、邊坡臺階組成以及爆破技術的應用等。如果其中某個環節技術應用出現問題，邊坡的穩定性就會受到影響。③施工管理問題。部分礦山施工單位在進行施工管理工作的時候忽略了礦山邊坡的維護和管理工作，導致部分施工環節出現違規操作，邊坡意外受損。④氣候因素。在礦山解凍階段，或者遭受強降雨天氣之后，很容易發生滑坡問題，礦山邊坡中通常包括粘性土巖，這種物質遇水之后體積會發生膨脹，主體強度大大降低，受到自身重力作用之后，很容易出現自由滑動的情況，一旦滑動會產生動壓威脅邊坡巖體的穩定，導致其崩塌。地下水累計時間越長，邊坡發生滑坡現象的可能性就越高。

（2）內部影響因素。①地質分布情況。露天礦山的地質成分組成主要由裂隙層結構、軟夾層結構、節理、軟面結構、破碎帶結構等。這些結構的實際分布情況直接決定了邊坡的穩定性，此外，山體巖石的力學性質與邊坡穩定性的關系也非常密切。通常情況下，山體巖石硬度越高，邊坡穩定性就越強，大多數邊坡崩塌滑坡等現象都是發生在灰巖、砂質巖或者泥巖巖層中。②巖體結構和結構面。巖體的結構體與結構面，共同決定了巖體特性，對邊坡穩定性的影響也至關重要。沉積巖是露天邊坡的重要組成部分，其含有大量軟弱巖層與斷層破碎帶，遇水變塑性，巖體的流變特性是導致邊坡受損的最根本原因。

3 露天礦山邊坡安全治理方法

（1）邊坡安全治理原則。露天礦山邊坡治理方式可細分為兩種，一種為補救性處理方式，一種為預防性處理方式。一般來說，補救式處理方式就是用于處理已經出現失穩現象的邊坡以及嚴重損壞的邊坡。而預防性處理方式就是用來避免邊坡潛在危險事故的發生。實際處理過程中要進行邊坡檢測和風險評估，再確定正確的處理方式。

（2）邊坡安全預警體系的應用。這種系統能夠對邊坡結構存在的潛在風險進行預知和分析，并發出預警提醒。邊坡安全預警體系能夠24小時全天工作，實時監督邊坡的安全狀態。系統中設置了詳細的預警指標，一旦超出預設指標，系統就會自動發出警報，并且能夠準確定位邊坡中存在的風險位置。這種系統能夠直接通過網絡進行遠程控制，無需到場就能全面監控施工開采過程。邊坡預警系統的功能主要有兩個方面，一方面是危險預測功能，一方面就是預先警報功能。其中危險預測細分成兩部分，一部分是空間預測，一部分是時間預測。通過預警系統施工單位可以基本明確事故發生的嚴重性和波及范圍，提前預制邊坡可能發生的滑坡系數，從而提前采取相關對策，盡可能抑制事故的發生，降低損失。通過這種預警系統，工程內部能夠有效預防落石問題和爆破等問題引發的邊坡塌落，有效提升到邊坡安全治理效率。

（3）邊坡穩定性分析。想要正確處理邊坡的相關安全問題，技術人員必須進行邊坡穩定性分析，對于不同類型的破壞機制，分析過程中使用的計算方式和研究手段也存在差異。一般來說，在進行邊坡穩定性分析的時候主要包括兩方面工作，一方面師定量分析，一方面是定型分析。所謂定量分析就是結合邊坡類型和分析目的，確定治理方式，進行定量分析的時候一般使用的研究方法是極限平衡法，或者數值分析法。定型分析就是全面分析邊坡穩定性干擾因素，然后結合邊坡實際結構和穩定狀態進行評價，其中常用研究方法有圖解法、類比法或者自然歷史研究法等。

（4）實施邊坡狀態檢測。邊坡狀態檢測是露天礦山邊坡施工中關鍵環節，技術人員要結合邊坡中土體特征，以及礦山巖體的力學特征，制定完善的安全管理體系和檢測流程，保證對邊坡施工實施全程動態監管。檢測期間需要重點關注的參數有邊坡臺階的寬度設置、邊坡的長度設置、邊坡高度設置、臺階邊坡角度設置、保土剝離寬度以及臺階樹木等。對于已經成型的高陡邊坡，技術人員要設置專門的觀測點，定期派人觀測，并詳細記錄，從中發現問題要及時采取安全控制措施。

（5）邊坡處理技術的應用。首先是防護加固技術的應用，在邊坡施工中最為常見的就是滑坡問題，技術人員需要在事故高發區域實施加固處理，將區域中的渣土徹底清除，然后設置擋墻進行加固，其中擋墻由錨桿鋼筋混凝土組成。其次是應急處理技術的應用。技術人員要全面掌握邊坡施工常見事故類型，一旦發生突發事故，要立即明確現場事故現狀，然后對事故邊坡進行取樣分析，判斷其物料組成、巖體性質及地層厚度等，準確計算滑坡參數，為現場安全處理工作提供理論援助。第三是治理參數的合理控制。為了盡量減少邊坡施工事故，技術人員必須做好重要參數分析控制工作，安全治理參數控制能夠為事故處理提供有效依據，其中包括臺階坡面角度的控制、臺階高度控制、邊坡最終角度控制等。

（6）合理控制開采條件。想要提升邊坡穩定性，合理控制開采條件是非常必要的。在能夠達到工程開采要求的基礎上，管理人員要科學設置開采作業的施工順序和開采臺階的高度值，嚴格遵守邊坡施工秩序，從上倒下依次完成施工作業。作業臺階區域的底部位置，不得實施掏底作業，防止邊坡結構出現空洞區域，發生塌陷。露天礦山進行邊坡施工的時候通常要進行分層開采，使用機械開采期間注意臺階高度控制，避免出現嚴重誤差影響邊坡穩定。

（7）防水排水技術的應用。通過應用防水排水技術，能夠避免因水導致邊坡巖體強度降低而引起邊坡失穩；在露天采場外圍和采場內主要平臺修建截排水溝，防止境界外圍雨水及其他地表水進入露天采場沖刷邊坡，及時排出境界內的雨水，避免裂隙積水，在已經形成的張裂縫中及時填充適當材料。

4 結語

礦山露天邊坡的安全防護與治理措施，應該結合露天邊坡的實際情況，重點考慮露天邊坡中常見的安全風險及影響因素，進而改善邊坡安全防護與治理的措施，維護好露天邊坡結構。露天邊坡結構中全面落實安全防護與治理措施，防止邊坡中出現安全風險。