浙江省测绘大队浙南测绘工程处 325000 温州 温州市龙湾区职业技术学校 32500 温州
摘要：当前，随着我国煤矿产业的不断发展，在露天煤矿的开采的过程中，对高边坡的施工安全的有效控制是露天煤矿开采工作中的重点，我国煤矿企业在我国地理位置上分布，受到了我国地理位置分布的因素影响，存在比较复杂的内在的影响性因素。文章分析了边坡失稳的因素，探讨了煤矿露天边坡的防护措施。
关键词：露天矿区；高边防护；安全控制；
引言：
伴随着我国基础性建设的持续发展，滑落和边坡失稳作为影响露天矿山工程施工运行的主要问题，严重影响着人们的生命安全与国家的正常发展。在进行露天矿山的工作当中，应当明确边坡的结构，熟识边坡周边的地质条件，依据工程设计方案对边坡所存在的潜在危险采用合理科学的解决方案，尽可能地使边坡的安全隐患得以降低。
1.边坡失稳的因素分析
1.1 人为因素
人为因素指的是矿山的填筑和开挖等人为活动，释放边坡内部的应力，由于原有的平衡遭受打破进而造成裂缝的产生，伴随着填筑和开挖工程的逐步深入，裂缝也随之急剧发展，加大了边坡滑坡这一安全问题的发生。
1.2 水文地质条件因素
水文地质条件因素主要有地下水埋藏的条件和深度，岩土体强度因素，孔隙水压力因素，岩土体下滑力因素，地下水的动态变化以及地震因素。
1.3 自然因素
自然因素指的主要是当地的气候，气候的变化会加快岩石风化的速度，影响岩石风化的化学变化和机械变化。岩石的风化会使得岩石硬度和强度大大降低，除此之外，还会造成地下水的动态发生改变。
2.露天边坡防护措施的探讨
2.1排水疏干
水是影响边坡稳定性的一个重要因素。地下水对边坡岩土体通常具有产生静水压力、动水压力及降低岩土体的强度参数等方面的作用。地下水压力改变着边坡岩体的力学性状和应力状态，地下水压力的增加，导致边坡稳定性明显降低。改善和提高边坡稳定性方面，排水降压是一项经济而有效的工程治理措施。
2.1.1地表排水
为防止地表水由开口张裂缝或裂隙进入边坡，尽可能减少汇入到最低坑的地表水量，以降低机械排水成本，在最终边坡上修筑一系列排水系统。
2.1.2地下水疏干
对不稳定边坡区的地下水，一是拦截滑坡区以外的地下水对滑坡区地下水的补给；另一个是疏干滑坡地区边坡岩体的地下水，通常采用水平疏干孔、地下疏干巷道和垂直疏干井。
通过上述各种疏干方法，可减少或避免水对边坡岩体的有害作用，并能提高边坡岩体的抗剪强度。有资料表明，疏干后的边坡岩体稳定边坡角可增加5°～10°。
2.2控制爆破
露天矿山在生产过程中的爆破可分为正常生产爆破与靠近边坡区域的控制爆破两大类。(1)对于正常生产爆破(主爆破)，在满足生产要求的前提下，应尽量减少每次微差爆破的炸药量。减少每次微差爆破的炸药量，可以使冲击波的振幅保持在最小范围内，同时也可以减少边坡中岩石质点振动速度和加速度，从而达到减少对边坡岩体扰动的目的。在日常生产爆破中，需要采用微差爆破技术并控制爆破中最大一段的起爆药量。(2)在靠近最终边坡面附近应采用控制爆破技术。目前控制爆破技术包括预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破等技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆矿区在边坡控制爆破中，优先采用预裂爆破技术。因为预裂爆破是沿预定的边界如露天边帮按一定的间距布置一排预裂爆破钻孔，在钻孔中装较少药量的不偶合药包，在主爆破钻孔起爆之前先起爆预裂钻孔，使岩体中沿钻孔之间的连线方向爆破出一条爆破预裂面。当主爆破钻孔爆破时，其爆炸产生的冲击波到达预裂面时便被折射、扩散、扰动和吸收，破坏作用大大地衰减，从而可以避免或大大减少主爆破对预裂面后面的露天矿边坡岩体的破坏和松动作用，提高边坡的稳定性。建议在岩石整体性差，岩石节理裂隙发育、岩石风化程度不一、难于形成预裂面的边坡地段，可以采用光面爆破技术。光面爆破除了起爆顺序与预裂爆破相反外，其他均与预裂爆破类似。与预裂爆破相比，光面爆破的不足是主爆破对边坡的振动效应仍然较大。在预裂爆破带和正常生产主爆破带之间采用缓冲爆破。缓冲爆破包括气垫缓冲爆破和减震孔缓冲爆破。气垫缓冲爆破是适当控制靠近预计边坡面的最后一排主爆破钻孔爆破参数的减震爆破方法。主要是通过减少孔间距，使其小于最小抵抗线的数值；减少钻孔的装药密度及适当增加钻孔装药的不偶合系数；且使这排钻孔在其余主爆破孔爆完后再进行起爆等措施来实现，这样可以减少主爆孔爆破对边坡岩体的后冲破作用。减震孔缓冲爆破是在预定的开挖边界上钻凿一排减震钻孔，孔内不装药，当主爆破孔爆破时，对爆破冲击波能够起到一定程度的阻隔作用，吸收部分主爆孔的冲击波，从而减少主爆孔爆破对边坡岩体的后冲破坏作用。在采用减震孔技术时，应注意选择适当的减震孔参数。一般来说，减震孔的孔间距愈小，其减震作用愈好，如果采用错开布置的两排减震孔，则其效果更好。
为了保证控制爆破的质量，以最大限度减少爆破因素对边坡稳定性影响，在临近边坡区域进行穿爆作业时，应制定严格的质量管理标准，并严格执行。在边坡穿爆作业中，应满足以下一些质量控制要求。(1)边坡钻穿孔作业质量管理：①爆破工段应严格按境界坐标布孔；②应根据不同岩性设计不同孔网参数，根据实际高程来设计边坡爆破线；③钻机必须严格按炮孔设计要求施工，钻机穿孔深度误差不超过0.5m，孔位平面误差不超过20cm。穿孔角度严格按照设计要求。钻机作业时要按顺序穿孔，对于不合格炮孔必须在附近重新布孔打孔。(2)边坡爆破质量管理：①预裂孔的超前距离一般不得少于20m；②边坡钻成孔后，爆破工段进行预裂爆破，爆破后应在最终边坡线上形成一条预裂带；③各水平台阶距最终边坡30m内为临近边坡区，临近边坡区的爆破必须采用控制爆破技术。
2.3边坡管理
加强边坡的日常管理是矿山边坡防护工作的重要组成部分。边坡日常维护工作应包括以下一些内容:(1)巡查边坡稳定情况(有无滑坡、裂缝产生，边坡坡面水流出水情况等)，并进行图件及文字记录。(2)及时清理水沟，保持水沟流水畅通。(3)修补边坡零散缺口，防止雨水洗刷扩大，进行植被工作。保养维护好通向台阶上的永久道路。(4)雨季前要做好排水系统的全面检查和边坡的整治工作，保证台阶水沟水流畅通。雨季期间要坚持雨中巡查，使边坡上的隐患及排水系统中的问题能及时发现处理。对于局部不稳定地段边坡的管理应做好以下几方面的工作。(1)应详细进行工程地质、水文地质调查，并测绘边坡工程地质图，提供详细的地质资料。(2)适当加密岩石位移观测点，缩短观测周期，尽快提供边坡位移平面图、断面图和移动变形曲线。同时要进行多种手段的监测，为稳定性研究和加固处理措施提供可靠的岩体位移资料和水文资料。(3)根据提供的地质资料及岩石位移观测资料，进行不稳定地段边坡滑动模式分析及稳定性专题评价。
结束语：
在露天矿开采过程中，保证露天采矿场边坡在其过渡状态和终了状态时的长期稳定是矿山管理至关重要问题之一。边坡的破坏不但涉及人身设备安全，也直接影响着矿山经济效益。加强边坡管理与维护，确保露采边坡稳定，对保证矿山安全生产具有十分重要的现实意义。
参考文献：
[1]王振伟.弱面控制蠕动边坡变形机制及滑坡控制技术[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2015，（02）：93-94.
[2]朱新平.露天矿边坡失稳条件下的控制开采[J].露天采矿技术，2014，（05）：120-121.
[3]刘晶辉.采矿引起的倾倒滑移变形机理及其控制[J].岩石力学与工程学报，2015，（19）：176-177.
论文作者:叶众乐,项和乐,项似林,林日馀
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/28
标签：钻孔论文; 地下水论文; 露天论文; 岩石论文; 因素论文; 矿山论文; 温州论文; 《防护工程》2019年第4期论文;