露天開采邊坡穩定性分析方法及災害防治措施研究

作者簡介：李建龍，1979年10月，男，漢族，河北石家莊。2016年7月畢業于西北工業大學工程管理學院，工程管理專業，碩士研究生學歷。高級工程師職稱;注冊安全工程師;安全評價師;國家安全講師。現在河北省應急管理科學研究院工作，從事項目研究工作。

摘要：在現階段露天邊坡工程開采過程中，往往將巖體作為工程建設材料和結構來建設，有利于為后續施工建設奠定非常堅實的施工條件。 對露天邊坡來說，是礦山非常重要的安全性工程。 在實際工作中，邊坡失穩和滑坡事件應當避免給企業生產造成損失和安全事故。 因此，在露天開采過程中，必須加大開采邊坡的穩定性能，才能有效提高工作的安全性。 本文主要分析露天開采邊坡穩定性分析方法及減災措施研究

關鍵詞：露天開采;邊坡;穩定性;災害防治

引言：近年來，我國社會主義市場經濟取得了跨越式發展，并且可以根據目前我國煤礦的保有條件，積極轉變傳統開采方式，采用露天開采方式最大限度地提高礦產企業的生產能力和效率。 同時，從某種角度來說，露天開采比傳統的井下開采方式安全性高，同時在提高施工工人生產效率、縮短地基建設時間、節約開采成本、礦業企業生產管理以及提高經濟效益等方面具有非常有利的作用。

一、影響露天開采邊坡穩定性的因素分析

1.巖性及巖體結構因素

在露天開采邊坡穩定性因子分析過程中，巖性及巖體結構因子主要在一定范圍內受邊坡巖體自身重力抗剪程度的影響。 巖體抗剪強度越大，意味著邊坡的穩定性能越好。 通常在坡地和坡地附近形成應力集中區，最終巖體滑動，發生新的變形。 如果它超出巖體的剪切強度范圍，邊坡巖體內部的結構會引起一定的破壞。 值得注意的是，露天邊坡的穩定性不僅與巖性有密切的關系，而且受巖石結構的影響。 開采中降低巖體強度，會嚴重破壞邊坡，削弱結構面。

2.爆破動載作用要素

對露天開采邊坡來說，其礦山邊坡巖體除主要受自身荷載的影響外，在開采過程中不可避免地受到爆破動載荷的影響。 特別是進行爆破作業會產生較大的爆破振動，破壞邊坡巖體，進而在短時間內誘發巖體應力場的變化，此時邊坡頂部和邊坡附近的拉伸應力區擴大，巖體結構的穩定性能下降。 加之在現場爆破方案的設計過程中，必須提高邊坡的穩定性，全面考慮巖體的結構。 同時，在現場方案的設計過程中，必須考慮暴露巖體的巖性及內部巖層結構，對不同的巖體結構采用不同的爆破方式，不能保證工作的安全性。 在露天邊坡穩定性的探索過程中要比較嚴格地參照設計方案，以免對局部邊坡造成嚴重破壞。

二、露天開采邊坡災害防治措施分析

1.強化邊坡穩定性監測作業

進行露天邊坡開采時，必須對邊坡的穩定性展開全面細致的監測，具體可以采用表面位移監測、水壓監測法等檢測方式，對巖體內部結構進行全面的檢測和檢驗， 既有利于邊坡的穩定性能最大化，又有利于通過邊坡巖體應力的檢測和計算，有效地適應數據的變化，盡量避免開采過程中存在的危險。

2.邊坡的加固

露天開采邊坡可能發生滑坡等問題，需要進行必要的加固處理。 目前該處理方法可以較大程度上解決工程開挖過程中可能遇到的不符合施工要求的地質結構和地下水位上升等問題 根據加固程度不同的施工需要，一般來說該處理方法可以具體分為中層加固和深層加固兩種，從具體的防護技術來說，在中層加固方面可以分為錨桿加固法和土釘加固法。 深層加固也可以分為注漿加固、管樁加固、錨索加固等多種方法。 此外，還有許多類型的防護工程需要采用的技術類型，對有效減輕坡面初期的不穩定性和侵蝕問題起著非常重要的作用，可以發揮非常好的加固效果。 但是，目前露天開采邊坡加固處理時，最好使用巖體注漿加固方式增強巖體粘連程度，同時利用支護結構加固方式，增加邊坡折曲面的摩擦力，最終達到提高邊坡穩定性的目的，從而在露天開采中對施工人員造成傷害

3.合理安排開采順序確定邊坡參數

露天礦生產過程中，要堅持自上而下的開采順序，堅持井、斜孔，開采工作臺階底部位置，防止邊坡形成傘狀巖石和縫隙。 通過分層開采，將高采場分為幾個臺階，降低了邊坡的相對高度。 臺階高度要根據礦巖巖石的性質和開采設備綜合考慮，通常取值10～15m，臺階太低不經濟，太高有安全隱患。 露天礦臺階坡角的大小一般取決于礦巖的性質，軟弱穩定的礦巖臺階坡角一般在自然安息角以下穩定礦巖臺階坡角在50°以下硬穩定礦巖臺階坡角在70°以下。 最終邊坡角度應根據巖石性質、地質結構、水文地質條件、找礦深度、邊坡生存期等因素加以考慮。 安全平臺根據最終的邊坡角確定，綜合考慮后處理的維護需求。 充分利用爆破控制技術（光面爆破、預裂爆破），保證最終邊坡面的完整性。

4.全面統一、精心施工

選擇采礦方法、采區布置、工作面推進方式及采空區利用的，應當結合邊坡工程，統籌發展，實施內排擠壓滑坡防治措施，減少傾倒滑移。 根據圍巖性質結構合理選擇錨桿、噴射混凝土、抗滑樁、注漿、擋墻等支護方法，提高邊坡穩定性，控制邊坡變形。 可以減少邊坡圍巖的暴露時間，對較破碎的地帶通過預制提高巖石的強度，堵塞水流。 推進邊坡穩定性安全標準化，嚴格按照開采設計說明書進行作業，確保足夠的作業平盤寬度，控制作業支援及非作業支援邊坡角。 精心組織爆破施工，邊坡頻繁受到爆破振動會惡化邊坡的穩定性，精細化的爆破施工將爆破振動控制在安全范圍內，維持邊坡的穩定。 了解邊坡失穩機理，加強邊坡治理，運用現代化邊坡治理手段，確保邊坡安全，達到礦山生產與周圍環境的協調統一，為綠色礦山建設做基礎性工作。

三、結語

如上所述，現階段在進行露天開采邊坡穩定性研究的過程中，發現其實際開采過程中存在許多影響因素。 為了充分保證露天開采的安全性和可靠性，施工企業必須不斷加強露天開采邊坡穩定性的研究和分析，不斷優化和完善方案，充分確保開采工作的安全性，進而為礦業企業謀求最大化的經濟效益，提高開采工程的安全系數。

參考文獻

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