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摘要：滑坡是自然界中主要的地质灾害之一，给人类生命财产造成频繁而巨大的损失。人类的生产活动如矿山开挖、筑路、建坝等加剧滑坡的发生。经过一个多世纪的努力，人们已逐渐摸清了滑坡的规律，了解了边坡破坏机理并建立了一整套边坡稳定性分析方法。露天采矿产生的高陡边坡规模是其他工程领域内所罕见的。由于露天采矿场地无选择性，特别是在矿产资源日益减少的当代，露天矿边坡地质条件往往十分恶劣，国内外露天矿边坡破坏屡见不鲜。众所周知，采矿生产以经济效益为中心，以少剥岩多采矿为宗旨，和其他领域工程相比较，露天矿边坡又是服务年限较短的边坡，各种因素制约着采场边坡的稳定性。所有这些要求对露天采场边坡的工程地质、水文地质条件、岩体力学强度的充分掌握，对边坡稳定性分析方法要特别考究，尽量排除非精确因素，做出对边坡稳定性最客观的评价，并且尽量提高边坡角，为矿山减少成本，增加效益。
关键词：露天矿；边坡稳定性；影响因素；防治措施
1 露天矿边坡稳定性影响因素
1.1岩石矿物成分的影响
岩石与其它材料相比有着独特的特点。比如岩石具有明显的非均质性，各质点的力学性能不一样；岩石具有各向异性，沿着不同方向，其性质也不相同；岩石具有不连续性，岩体作为物理场，其性质变化并不连续。岩石体小块的强度通常都比自然岩体的强度要高的多，比如一个小石块具有的无侧限抗剪强度能够支撑起百米甚至千米高的稳定边坡。而在其弱面，即使边坡不高也可能会被破坏。研究岩体中软弱面的特征，明确几何形态、空间分布的不同性来估计其对于边坡稳定性有指导意义。不同种类的矿物强度不同，一些岩浆岩的原生矿物质地坚硬，能够接受采矿深度的岩体应力。但是另外一部分原生矿物，如Mg、Na、Ca等元素的化合物，由于容易溶解在水中，造成强度伴随时间的增长减小。长石类的物质在经过风化之后，分解成为次生粘土类物质，当中的一种蒙脱石类矿物由于透水性较弱但是吸水性强而容易导致滑坡，这是我国露天煤矿发生的顺层面滑坡的主要原因之一。
1.2构造应力的影响
边坡岩体属于地应力场的覆盖范围内。地应力主要包括温差应力、震动应力、水应力、地质构造形成的残余应力以及最主要的自重应力。而上述应力当中的构造应力则需要特别关注。构造运动的发生都会产生新的应力状态、边界条件与构造形迹，并且其状态与弹性理论计算的结果有很大差异。事实上，岩体内某一点的构造应力都是处于一定的构造应力场之中，产生的结果是历史发生在该处上的地质历史过程的函数，难以通过地质知识与力学公式计算得到，因此对于某一区域的构造应力确定需要当地实测。构造应力不仅能够使得边坡岩体趋向于采空区变形，导致边坡岩体自身裂缝进一步扩展，抑或造成新的卸荷裂隙，增加坡底位置应力集中，从而造成岩体强度的下降。综上所述，边坡的稳定性会因构造应力的存在而降低。
1.3开采过程震动力的影响
一是，由于爆破时产生的震动力会使得边坡滑动力增加；二是，由于爆破过程中，边坡岩体被破坏，这不仅使得岩体的强度降低，致使地下水和雨水容易沿着爆破产生的裂缝渗入岩石中，导致岩体风化加重。露天矿边坡所受的震动力大多数来自于爆破作业，除此之外还有部分作业设备产生的震动力，比如在露天矿台阶运行的工作设备和运输设备，以及挖掘机工作时产生的震动力，但这些设备对于边坡整体的稳定性损害很小。一些矿山在近些年采用了控制爆破技术，如预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破等，对于减小边坡岩体的破坏有着良好的应用效果。
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2 露天矿边坡危害的防范
2.1边坡靠界管理
在实践过程中发现，台阶的塌陷规模主要是由于不合理的靠界所引起，露天矿边坡受超采欠挖以及爆破影响比较严重，因此，针对露天矿边坡稳定开展全方位的紧密监控尤为重要。
靠界台阶清理。为了依照设计要求确保台阶顺利靠界，进行靠界台阶清理非常重要，能够更好的保证设计穿孔位置。
采矿设计境界现场标定。在现场放设计境界线，坐标点距通常为二十米，到转弯的区域进行加密。放设顶坡线进行上台阶靠界，设置破底线进行下台阶并段；依照设计标高对台阶进行适当的调整。
靠界爆破设计及施工。设置在二百毫米的孔径，依照爆破振动的现值合理的设置起爆炸药量，通过逐孔间隔的方式进行起爆。依照地质条件和岩性特征对爆破设计进行不断优化，促进爆破质量的提升。
靠界采掘与验收。采掘过程中要确保坡面的干净，不应当有岩和浮石等，调离设备前必须要做好相应的验收工作。
2.2日常边坡检查及维护
对已经出现的露天矿边坡进行人工查验，并制定有效的巡检制度，确保在发生边坡异常的情况下，及时的进行解决。特别是针对主要工作及重点设施方面上部的边坡地带，更应当加强重视力度，查找灾害的原因，并且对这些危险区域进行有效的清理，保证边坡的稳定性，以免发生边坡事故给人们的生命财产安全造成威胁。
2.3做好滑坡的监测工作
滑坡的监测工作可以及时的掌握岩石的位移情况，观察露天矿是否有发生滑坡的趋势。目前，我国在进行滑坡的监测工作时，主要使用的是智能远程监测系统，以此来及时的掌握边坡岩土内部应力变化与绳索加固结构。在滑坡的监测工作中，不仅要对边坡内应力变化的位置进行及时准确的反应，同时也需要对裂隙周围的剖面附近位置进行监测。
2.4边坡截排水工作
裂隙水存在与边坡岩体中，会形成静水压力，使得不连续的岩体抗剪切强度被减弱，使得岩体产生朝向临空面方向的水平推力被减弱。由于露天矿区域位置上的霜期较长，不断的冻融，使得岩石内形成基岩裂隙水，造成出现不连续面发生陡倾，这样造成的破坏会得到进一步加剧。特别是存在水流域地形情况下，遇到暴雨情况，并在短时间等形成地表径流，进一步侵蚀边坡，对边坡的坡度造成很大影响。因此，应当针对坡面径流开展有效的调研工作，充分的研究地下水环境情况，对排水设施进行科学安排，确保边坡的整体稳定性。
2.5岩移监测及地下水位监测
在露天矿边坡治理过程中岩移监测是其中的重要内容，监测主要包括三级：Ｉ级监测主要检测边坡的整体稳定性，对不稳定区域进行有效监测；Ⅱ级监测主要是指进一步检测不稳定区域，对滑坡的范围进行详细了解；Ⅲ级监测主要检测滑坡体，对其变形情况以及位移情况和规律特征等进行查明。不稳定的边坡加强监测力度，查找原因与规律，对边坡稳定性进行预测，实施稳定性预报，有效的降低滑坡灾害的发生。监测过程中重点监测地下水情况，对地下水的压力和水位变化情况开展有效的监测，对其稳定性的影响因素进行研究。
2.6开展边坡稳定性研究
在采场不断降深的前提下，周围的岩石揭露更加明显，对工程区域的地质情况以及水文问题等进行连续性的采集，深入的研究其稳定性，对研究成果进行进一步丰富，加强滑坡问题成因机制研究，为相关治理工作的开展打下坚实的基础。
2.7强化安全文明的建设
施工人员的安全意识是避免露天矿滑坡灾害的首要措施，所以在实际施工时，需要对工作人员的安全意识进行培养。在互联网时代的背景下，可以采用微信公众号、官方网络平台、微博、电视等新媒体与传统媒体相结合的方式对边坡稳定性防治策略进行宣传。其次，相关部门可以对工作人员的进行定期的培训，培训内容主要以露天矿滑坡灾害成因、危害、防治策略等为主，从而有效的提高工作人员的专业技能与综合素质，使其树立相应的安全文明理念，从而保障我国社会的健康发展。
结语：
露天矿开采过程中产生的巨大矿坑和高陡边坡容易受到自然降水、风化、遗煤自燃、工程扰动等因素的影响，不仅增加了露天矿坑发生边坡失稳的危险性，还会引发矿坑滑坡、塌方等一系列灾害。在今后工作中，应当加强有关边坡岩层移动分析研究、边坡加固技术措施等，从而提高露天矿边坡的稳定性，保证矿井安全生产及矿区周围居民的生命财产安全。
参考文献：
[1]刘东伟.露天矿边坡稳定性安全因素分析[J].世界有色金属,2017(15):201-203.
论文作者:田少平
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
标签：露天矿论文; 应力论文; 稳定性论文; 滑坡论文; 岩石论文; 强度论文; 发生论文; 《防护工程》2019年第5期论文;