摘要：在矿山露天开采过程中，加强边坡的稳定性能，有效地提高安全生产。文章首先，概述了露天开采边坡稳定影响因素。其次，分析了露天边坡稳定性分析的方法。最后，提出了露天开采边坡灾害防治的具体措施。
关键词：露天开采；边坡稳定性分析方法；灾害防治措施
为了适应我国日新月异的社会主义市场经济发展，矿床赋存条件需要改变传统开采方式，使用露天开采能有效的提高矿产企业的生产能力。在某种程度上，它比井下开采的安全性更高、能提升作业人员的生产效率、降低基建时间、节约开采成本、能为矿业企业生产管理和经济利益的提升带来好处，在现阶段露天边坡工程开采过程中，多以岩体作为工程大材料和结构，能够为后续施工进行奠定强有力的基础。对于露天边坡来说，它是矿山重大的安全性工程。在作业过程中，要避免边坡发生失稳和滑坡事件给企业生产带来损失或造成安全事故。因此，在露天开采过程中，必须要加大开采边坡的稳定性能，才能有效地提高作业中的安全性，具有至关重要的现实意义。尤其是在露天边坡开采过程中，无论是在露天边坡的总体设计，还是在工程作业过程中，都必须要采取优化方案，保证作业安全的前提之下，才能帮助矿业企业寻求最大化的经济效益，进而提高开采工程安全系数。与此同时，还需要使用先进的科学技术，作为工程进行加强有力支撑，才能生产过程中有效地进行边坡滑动灾害防治措施。
1、露天开采边坡稳定影响因素
一般情况下，对于边坡岩体来说，它的变形程度和发展过程与岩体内部应力两者之间有着密切的联系。在边坡开挖工作之前，需要对岩体内部的应力场进行有效分析，使其处在平衡状态才可以进行开挖。在露天开采过程中，随着开采深度不断扩大，可能会在掩体一侧出现凌空现象，导致支撑力缺失是岩体内部应力得不到平衡出现变形的情况。尤其是当露天岩体，在开采过程中，它的应力超过规定强度，就会导致岩体发生严重的破坏，进而使边坡岩体发生形变和破坏的危险。在现阶段，工程地质条件在边坡稳定性的工作落实过程中，必须要对工程地质条件、水文地质条件以及周围的地形地貌进行全面研究把控，才能有效地对边坡滑动破坏的影响因素有一个全面的了解。一般情况下，在露天开采边坡稳定影响因素分析过程中，主要包括三个方面的因素，岩性及岩体结构因素、爆破动荷载作用因素以及地下水及渗透力因素。
1.1岩性及岩体结构因素
在露天开采边坡稳定性因素分析过程中，对于岩性以及岩体结构因素，它主要是受边坡岩体自身重力抗剪程度的影响在一定范围内。如果岩体的抗剪强度越大，也就意味着边坡的稳定性能越好。通常情况下，会在坡脚和坡顶的附近形成应力集中区域最终导致岩体发生滑动，使其产生新的变形，如果当它超过岩体抗剪强度范围，会导致边坡岩体内部结构发生一定的破坏。值得注意的是，露天边坡它的稳定性。不仅仅与岩性之间有着密切的联系，还会受到岩石结构的影响。如果在开采过程中降低岩体的强度，会使边坡受到严重破坏，进而削弱结构面[1]。
1.2地下水及渗透力因素
地下水也是露天边坡稳定性的主要影响因素，一般情况下，很多边坡的破坏都和地下水有着密切的关联。尤其是在地下水的影响之下，会使边坡的抗剪程度遭到破坏。一般情况下，在边坡的顶端或者是坡面存在严重陡斜的裂缝时，如果在暴雨连连期间会使裂缝之间充满水分，进而压强的基础上产生的推力，降低边坡的稳定性能。与此同时，如果泥岩遇到水，会使抗剪程度不断下降。这时如果发现边坡，它的内存压力过高，会使岩体渗透性能得到下降，进而随着水量的不断上升，会使露天边坡的稳定性不断下降。
1.3爆破动荷载作用因素
对于露天开采的边坡来说，它的矿山边坡岩体主要受到自身荷载的影响，除此之外，在进行开采过程中也会不可避免地受到爆破动荷载的影响。尤其是在进行爆破作业中产生较大的爆破振动。会使边坡岩体发生破坏，进而在短时间内诱发岩体应力场发生改变，这时坡顶和坡角附近的张应力区不断扩大，降低岩体结构的稳定性能。除此之外，在现场爆破方案设计过程中，必须要加大边坡的稳定性、对岩体的结构进行全面考虑。与此同时，在包括现场方案设计过程中，必须要考虑到裸露岩体的岩性以及内部岩层结构，才能对不同的岩体结构采用不同的爆破方式，保证作业的安全性，在露天边坡稳定性探究过程中比较严格的参照设计方案，避免对局部边坡产生严重破坏。
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2 露天边坡稳定性分析方法
2.1极限平衡的稳定分析法
在露天开采边坡稳定性分析过程中，一般会使用到极限平衡稳定分析法，它能有效的根据采矿周围的地质结构、边界条件以及曲面滑动等多种滑动模式进行全面分析，而且还具备相应的计算公式。通常情况下，在边坡稳定性分析过程中，最常使用的分析方法是瑞典条分法。值得注意的是，此种方法只满足滑动块整体力矩平衡条件，而不能在静力平衡条件下使用[2]。
2.2强度折减的有限差分法
基于强度折减的有限差分法是当下最常用和有效的分析方法之一。一般情况下，当岩体的折减系数不大时，岩体的抗剪强度较高，这时整个边坡基本上处于弹性状态，如果这时增加这件系数，会使边坡的抗减轻强度逐渐下降[3]。如果岩体的抗剪强度，按照某一折减系数F进行折减，见如下公式：
τf = c F +σtanφF
2.3强度折减的有限元法
对于强度折减的有限元法来说，它能够满足下变形协调条件，一般情况下，对于坡面的形状和位置来说，找到准确的计算安全系数，对塑性区进行有效的扩展，进而，科学的分布荷载情况。主要使用在荷载条件材料分区、条件较为平衡的区域。
3 露天开采边坡灾害防治措施
3.1加强边坡稳定性监测
在露天边坡开采过程中，必须要对边坡的稳定性进行全面监测，可以使用表面位移监测以及水压监测法等各种检测方式，能有效地对岩体内部的结构进行全面检查，提高边坡的稳定性能，才能有效地适应数据变化，避免开采过程存在的危险[4]。
3.2加强地下水渗透监测
地下水渗透因素也能影响露天边坡开采的稳定性，需要在地下水监测过程中，对疏干装置进行有效的泄水，对含水量进行科学把控，才能确定合适的疏干方式。降低地下水的渗透强度，进而提高边坡的稳定性[5]。
3.3加固边坡
在露天边坡加固过程中，一般使用岩体注浆的方式能有效地加强掩体的粘结程度，提高边坡的稳定性能。除此之外，还可以使用外加支挡结构加固方式，该方法主要是能有效地增加边坡滑动面的摩擦力，从而提高边坡的稳定性，避免露天开采中给人员带来的伤害[6]。
4 结语
综上所述，在露天开采边坡稳定性因素分析过程中，必须要针对边坡出现滑坡和破坏的情况进行全面把控，才能有效地杜绝施工作业中发生的安全事故，避免不必要的伤亡和经济损失。
参考文献：
[1]董建华.露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施研究[J].建筑工程技术与设计，2017，（1）：904.
[2]孙骐.露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施研究[J].内蒙古煤炭经济，2015，（9）：153-154.
[3]毛艳锋.露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2019，（1）：3832-3833.
[4]李全明，付士根，王云海.露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施研究[J].中国安全科学学报，2007，17（2）：55-60.
[5]陈关平.采动和爆破作用下多级边坡的局部损伤破坏分析[D].山东：青岛理工大学，2018.
[6]王振伟.露井联合开采条件下安家岭矿边坡变形破裂CDEM分析[D].中国科学院；中国科学院大学；中国科学院力学研究所，2019.
论文作者:李霖峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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