復雜地質環境背景條件下的礦山滑坡形成機制研究
——以新華山銅礦滑坡為例

張劉柱，陳雪梅，劉志強

（1.安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000；2.東北煤田地質局物探測量隊，遼寧 沈陽110101）

礦山滑坡一般是指礦山坡體的巖石和土體受到雨水浸泡、河水的沖刷、地下水位變化以及地震等因素的影響，破壞結構面和剪切面導致的地下水位平移。影響滑坡的因素多且復雜，地質地形特征、巖體性質等條件都會對礦山滑坡的形成和發展產生一定影響，隨著礦山滑坡巖體強度的不斷變化，礦山滑坡的形成機制也在變化著。本文結合安徽雞冠山的地質環境條件，對新華山銅礦滑坡的形成機制進行分析評價，以提高礦山開采的安全性[1]。

1 滑坡的基本特征

1.1 形態特征

新華山銅礦位于安徽省銅陵市雞冠山，地質環境條件復雜，滑坡后地勢陡峭，側面被沖出一條溝，從上到下溝越來越深，最深處達三到四米，新華山銅礦滑坡巖性特征見表1。

表1 不同地層的巖性特征

1.2 邊界特征

新華山銅礦滑坡體前緣寬度在450米左右，越往后部滑坡體越窄，滑坡的北側位于河流附近，滑坡主滑方向為37度，受河岸邊坡的控制；滑坡的東側以巖石的臺坎為邊界，主要受裂痕和節理控制。礦山周圍的植被對礦山滑坡起著重要的保護作用。

1.3 坡體變形特征

新華山銅礦坡體的主要成分是黃土，黃土的空隙比較大，土質疏松，遇到雨水很容易發生崩解，黃土坡體具有濕陷和軟化的特性，有利于雨水滲入，這也是導致坡體發生變形的主要原因，特別是裂痕的發育和節理的產生都會促使雨水下滲，從而導致坡體變形。

2 礦山滑坡形成機制的研究

2.1 地形地貌因素

圖1 礦山滑坡平面圖

圖2 礦山滑坡剖面圖

地形與地貌是礦山滑坡形成的主要條件之一，滑坡形成的平、剖面示意圖如圖1和圖2。新華山銅礦產生滑坡的基本條件是礦山坡體具有一定的滑動空間，且坡體兩側都存在切割面，新華山銅礦的基本地形特征就是坡體陡，周圍還有河流相互切割，因此就形成了滑動空間和切割面共同存在的條件，導致新華山銅礦頻繁出現滑坡地質災害。

礦體只有呈現不連續的狀態時，才會出現滑動的現象，如果斜坡出現斷層、裂隙、節理等現象，非常容易發生礦山滑坡；礦體處于一個特殊的部位時，且斜坡要具有一定的坡度，這種條件下，礦山滑坡最容易發生，一般情況下，坡度在10～45度之間且上下陡中間緩的礦體是產生礦山滑坡的有利地形。

2.2 地層巖性因素

從新華山銅礦的斜坡物質組成上看，斜坡由半成巖土、松散土和碎塊石組成。此類型的斜坡抗剪強度低，容易沿著變形面發生下滑；而抗剪強度大的堅硬巖層就可以承受一定的剪切力，具有滑動不變形的特性。但是如果斜坡體中有滑動面存在，尤其是雨后，滑動面被雨水浸泡過后，會導致斜坡的抗剪強度降低而形成易滑動的趨勢。

2.3 地質構造因素

由于新華山銅礦處于特殊的地質環境中，地質結構是影響礦山滑坡形成的直接因素。組成新華山銅礦滑坡體的巖石和土體只有被構造面分割成不連續狀態時，才會形成向下滑動的條件，新華山銅礦滑坡體物質主要成分是黏土和碎巖塊，碎巖塊之間存在空隙，有的空隙被黏土填充，安徽地區地質構造不均勻是礦山滑坡產生的主要原因。

2.4 自然因素

自然因素導致的滑坡是不可避免的，降雨影響礦山滑坡的形成。雨量過大會導致雨水下滲，使礦山斜坡的土層飽和，甚至還會存水，增加了礦山坡體的重量，使其抗剪強度大大降低，促使新華山銅礦滑坡產生。

2.5 人類工程活動因素

在礦山開采的爆破作用下，會使新華山銅礦坡體受到震動而產生滑坡；隨著經濟的快速發展，礦區人類的一些行為，在一定程度上都會對礦體產生破壞，頻繁帶來礦山滑坡災害，人類對礦山周圍樹木的亂砍濫伐，致使礦山失去保護，從而誘發滑坡發生。

3 結語

通過本文敘述的礦山滑坡形成機制可以看出，地質條件、人為因素和自然因素都會影響礦山滑坡的形成，有些因素還不能靠人為就可以控制的。隨著礦區災害的頻繁發生，我國每年都會消耗很多人力、物力和財力來降低災害的發生頻率，即使有關部門都已經提前做好礦山滑坡的防范工作，但還是避免不了災害的發生。本文的研究可以有效的降低災害發生，保證礦山開采的安全性。