露天礦邊坡穩定性的安全因素及防治策略試析

李建華

（新疆金寶礦業有限責任公司，新疆 富蘊縣 836100）

我國目前露天礦的開采，逐漸進入到了白熱化的階段，邊坡穩定是露天礦開采過程當中不可缺失的重要安全因素，穩定的控制技術也是不可忽視的，露天礦的邊坡一旦變形，那么就會造成非常嚴重的后果。因為露天礦在建設的過程當中，難免會遇到很多復雜的因素，導致其出現不穩定性，所以對于露天礦邊坡的破壞特點和成因的分析工作是不可缺少的，這對指導露天礦的邊坡穩定技術，能夠起到非常重要的影響作用。

1 露天礦邊坡失穩的特點分析

邊坡失穩主要指的就是在采礦的過程當中，邊坡土體因為受到了自身重力以及外界作用力的影響下，而產生了失去原本平衡的問題，并且出現了滑坡以及坍塌等相關的現象。首先露天礦邊坡一般情況下都較高，幾十米一直到幾百米都是存在的，走向甚至可以達到數公里之長，因為邊坡揭露的巖層相對較為復雜，各個地區的地質條件差異也很大，變化及其多端，所以難免會遇到一些問題。其次，露天礦邊坡大多都是從上到下逐步的形成，不同區域的邊坡服務年限差別很大，所以在實際生產的時候，對上部和下部穩定性的要求也是不一樣的，露天礦當中必然會產生很多爆破活動，甚至還有一些大型的車輛進行碾壓，這些行為會產生不利的影響，這也是導致邊坡失穩非常重要的因素。而且露天礦的邊坡巖體因為受到了爆破方面的影響，完整性有可能會遭受極其嚴重的破壞，按照邊坡失穩之后所表現出來的問題，邊坡失穩破壞的類型也是非常明顯的[1]。如圖1。

圖1 露天礦邊坡穩定性的安全因素及防治策略

2 影響露天礦邊坡穩定性安全的因素分析

2.1 開采技術條件

主要包括邊坡角，以及邊坡形式，開采程序等相關的因素，邊坡角更小，那么邊坡將會更加穩定，上部較緩，下部較陡的邊坡，和上部較陡，下部較緩的邊坡比起來，也相對更加穩定，邊坡出露的時間更短，那么在進行開采的過程當中，邊坡將會更加穩定，爆破以及震動的作用對邊坡穩定性也會造成一定的影響[2]。如圖2。

圖2 露天礦邊坡穩定性的安全因素及防治策略

2.2 水文地質條件

主要包括地表水滲透等幾個因素。露天礦山的滑坡，大多都產生在雨季，或者是冰雪解凍的時期，一旦水存在于巖石弱面當中的時候，那么在實際開采的時候，水的作用明顯有所增加，掩體滑動力也會因此而有所上升，而弱石表面的摩擦力會有所減少，這也可以讓邊坡穩定性明顯降低。

2.3 爆破振動影響

在進行露天礦生產的時候，爆破作業產生是非常頻繁的，而爆破震動很有可能會導致邊坡穩定性受到不良影響。爆破地震波在傳播于巖體當中的時候，對巖體潛在的破壞面有可能會附加一些震動力，這也會促使原生結構面以及構造結構面的規模在不斷的增加，甚至會因此而出現次生結構面等，對巖體整體的結構造成影響，使其整體的強度有所降低。長久以來的爆破作業，對巖體有可能會產生一種疲勞效應，從而促使邊坡穩定性受到不良的影響。

2.4 其他因素

巖石的組成以及巖石的結構等對邊坡都會造成一定的破壞，巖石礦物成分以及結構的構造，對于巖石工程的地質性質等都會起到主要的作用，一般情況下，強度比較高的巖石邊坡穩定性也更加顯著，否則邊坡的穩定性也會因此而有所降低。

外部因素，也就是在進行露天采礦作業的時候，因為有一些礦場的生產工人，其綜合素養相對較低，而且對邊坡穩定性的一些安全因素的認知度不足，因此在完成邊坡坡腳挖掘工作的時候，有可能會導致出現一些破壞，甚至會產生邊坡失穩的情況。

根據人為角度，不難發現，有一些施工人員的違章施工行為非常嚴重，也就是在邊坡上堆積了一些設備或者是廢石，從而使邊坡整體的承重有所增加，并且出現了掩體下滑的情況。不僅如此，在露天采礦施工的過程當中，所涉及到的爆破技術等都是非常密集的，但是因為上部比較陡，下部比較緩的邊坡，其穩定性相對較差，所以如果爆破作業出現的震動，已經超過了邊坡能夠承擔的范圍，就很有可能會出現失穩的問題。

不僅如此，在進行露天采礦的時候，降雨的頻度等自然現象，對邊坡穩定性也會造成一定的影響，而構造應力以及震動等，都是露天礦邊坡穩定性最為重要的安全因素，所以，為了能夠盡量避免露天礦所產生的滑坡事故，需要具有針對性的來完成安全因素的控制工作。

地下水所帶來的因素，也是非常重要的。露天礦滑坡大多都產生在雨季，或者是一些解凍的期間。因此不難發現，地下水對于邊坡穩定性造成的影響也是非常顯著的。對于在目前邊坡穩定性討論的過程當中中，對掩體的地下水所賦存的情況，以及對邊坡穩定性所造成的影響和防治措施的各方面，都必須要詳細的進行討論，并且給予定量評價。

3 露天礦邊坡失穩的危害

邊坡不穩定，會讓露天礦生產出現很大的危害。隨著目前露天開采的規模在不斷的擴張，露天開采深度也因此有所增加，而露天礦邊坡出路高度也因此變得越來越大，有很多露天礦甚至已經形成了凹陷采礦或者是深凹采礦。因為邊坡不夠穩定，因此其中的因素所造成的影響，以及邊坡的安全管理不夠，有可能會導致邊坡的坍塌等相關問題。這就會讓礦山的機械損壞，甚至會導致礦山的生產活動中斷。讓人員安全以及其他方面都受到極其嚴重的危險性損失。所以礦山企業對不穩定邊坡監控必須要重視起來，并且要采取更加有效的措施，避免滑坡出現，從而使生產人員以及設備更加安全。

4 露天礦邊坡穩定性防治的策略分析

4.1 做好地質勘察

因為在進行露天采礦的時候，積雪等都會在很大程度上而導致邊坡失穩的情況發生，所以在實踐的過程當中，工作人員需要具有針對性的來勘察露天礦的邊坡地質情況，同時對礦區的巖性以及水文地質等相關情況，也需要進行深入分析。

不僅如此，預防塌方以及滑坡的現象也是非常重要的，要能夠有效地根據地質勘察的資料，對礦區的設計和開采等相關工作進行有效的規劃。因為邊坡的結構和露天礦邊坡的穩定性之間有著非常密切的關系，所以在穩定性地質勘查工作的過程當中，需要具有針對性的對開采技術條件等進行相關的考察，之后再和考察結果相結合，確定參數，從而充分的滿足露天礦的作業條件。

除此之外，為了防止降雨的頻度等，對邊坡穩定性造成破壞，需要在實施露天采礦工作的時候，對邊坡監測的相關工作有所加強，而且在進行邊坡監測的過程當中，要有效地觀察自然條件影響之下邊坡變形產生的規律，比如地下水位等，之后再按照變形的規律，采取更加有效的手段進行治理[3]。

4.2 避免水以及爆破振動的影響

首先，在實施露天采礦作業的時候，為了盡量降低水對于露天礦的邊坡穩定性造成影響，要避免出現邊坡失穩的問題，需要在滑坡的邊界位置修筑一些截水溝，之后再把露天礦邊坡的作業外圍地表水盡量阻截在滑坡區以外的位置，讓滑坡事故產生的可能性降低。

不僅如此，在維護露天礦邊坡穩定性的過程當中，需要修筑排水溝，并且覆蓋人造植被，防止地下水都軟化，使邊坡穩定性得以保障。

4.3 加寬局部的安全平臺

在完成邊坡工作的時候，因為會受到爆破作業所產生的震動等不同因素的影響，很有可能會導致邊坡產生裂縫，對其穩定性造成嚴重的干擾。所以，為了能夠有效的避免邊坡巖土體的問題產生，有關工作人員需要對露天礦的邊坡開采區域進行科學的削方處理，使徒體的邊坡角度以及臺階坡面角度等都符合安全要求，從而使露天礦的邊坡穩定性能夠達到理想的狀態。

不僅如此，在設計局部安全平臺的過程當中，為了讓露天礦的邊坡穩定性效果得到維護，需要對露天礦的邊坡力學性質進行全面了解，在掌握土層力學性質的基礎之上，進行科學的治理，避免邊坡的結構因為產生了應力而出現失穩[4]。

4.4 合理安排開采的順序

合理的開采順序是非常重要的，首先需要確定一個科學的臺階高度，完成分層回采的要求。對于一些小型的礦場，有條件的情況下，都需要利用分層開采的方式來完成開采任務。讓較高的礦場分成幾個不同的臺階來完成開采，從而使邊坡高度降低。

有一些暫時無法分層的礦場，也需要采取相關的措施，使邊坡穩定性得到控制，比如可以讓邊坡角減小，提前對山頭部分開挖等方式。

4.5 做好人工加固

防水以及疏干排水都是利用降低巖體強度的方式改善邊坡穩定性，人工加固主要是增加巖石強度，讓邊坡穩定性得到改善。

防排水或者是其他的方式代價更高，無法達到使用要求，才能夠使用人工加固的模式。人工加固也是一種非常有效的邊坡加固的方法，不但可以對不穩定邊坡進行加固，同時也可以提升邊坡多波少踩的可能性，讓礦山的經濟效益有所提升。

4.6 對邊坡進行疏干處理

在對于邊坡的巖體外，進行排水溝修筑的過程當中，對地面水的排除，可以避免其流入到邊坡表面的裂隙當中。對于以有張烈希必須要及時使用材料來進行充填。鈴木美們其次就是鉆水平的排水口，要能夠盡量讓裂隙或者是破壞面附近的水壓能夠有所降低。在邊坡的巖體外圍部分打疏干井，并且裝備深井泵或者是潛水泵來完成排水的工作，可以讓地下水位降低。

在巷道當中，需要打出扇形的排水孔，從而使梳干效果提升。玩在實際工作的過程當中，可以按照邊坡巖體的水文地質條件，使用多種不同的方式來綜合治理地表水以及地下水。

建立起邊坡的監測系統也是非常重要的，在邊坡的變形監測等各方面使用最多的就是一種地表位移的監測系統。礦山需要建立在地表的巖層移動監測站當中，要能夠按時對于地表以及坡面水平或者垂直的位移進行測量。要能夠建立起邊坡的穩定技術討論以及管理的相關機構，并且構建其專職的維護隊伍。

為了能夠讓邊坡以及地面的變形分析還有控制，獲得更加可靠的依據，打下更加堅實的基礎。通過這樣的方式，也可以讓露天的邊坡穩定性，安全因素，或者是防治策略能夠獲得顯著的提升，從而促使我國經濟獲得發展。

5 結束語

綜上所述，在進行露天礦邊坡施工的過程當中，因為受到多種因素的限制，導致其經常出現滑坡等相關的問題，對采礦作業的效果會造成一定的干擾。所以，為了能夠打造一個更加安全的環境，防止事故產生威脅人身安全，需要盡量減少水爆破震動等各方面的影響，使安全平臺得到加寬，對地質勘察工作也需要重視起來，從而促使我國的露天采礦工作能夠獲得發展。