影响露天金属矿山开采边坡安全的因素及安全技术分析

影响露天金属矿山开采边坡安全的因素
及安全技术分析
摘要：金属矿山露天开采是一种典型的矿产资源开采方式，它在开采的过程中，对边坡的稳定要求非常高。

然而，在矿山露天开采过程中，由于受到地质因素、环境因素、开采技术等多种因素的影响，使得边坡的不安全因素不断增多。

所以，对影响露天金属矿山开采的边坡安全的因素进行研究，并采取相应的安全
措施，显得非常重要。

关键词：露天金属矿；边坡安全；影响因素；安全技术
引言
金属是一种重要的矿物资源，也是许多行业进行生产活动的主要原材料，在
金属矿山中，露天开采占有很大的比重，根据有关资料，露天开采在有色金属矿
中所占比重高达40%。

近几年，随着我国露天采矿技术的持续发展，露天采矿的
深度也在逐渐增加。

边坡是在矿山开采过程中产生的一种斜坡，它是一类人类活
动的地质环境，也是人类工程活动的基础形式。

在金属矿产资源的露天开采中，
如果发生了边坡失稳，不但会对矿业公司造成重大的经济损失，而且还会对采矿
者的人身安全构成威胁。

所以，采取有效的技术措施，确保金属矿山的边坡稳定
是一个非常重要的课题。

就当前钒钛矿的开采方式而言，露天开采是一种造价低廉、应用最为广泛的
采矿方法。

然而，在我国露天采矿的发展过程中，由于多种因素的存在，很可能
会对其产生不利的影响。

而且，露天开采的成功与否与开采作业设计、开采设备、开采深度等密切相关。

目前，随着金属矿山露天采矿技术的不断改革和发展，机
械设备的不断完善，技术的不断升级，在确保露天采矿的完整性的同时，还提高
了采矿的效率。

1金属矿露天开采过程中常见边坡问题
1.1 边坡的稳定动态平衡难以维持
金属矿山露天采掘边坡动态稳定性对矿山安全和防治矿山崩塌等安全事故具
有重要意义。

近几年，随着我国金属矿产资源的日益丰富，我国金属矿产资源的
开发利用水平不断提高，我国金属矿产资源的开发利用水平也在不断提高。

然而，随着金属矿床的深挖，深凹型露天金属矿床暴露的斜坡也随之升高，使得斜坡的
动态稳定变得更加困难。

此外，在金属矿山的露天开采过程中，往往伴随着爆破
等作业，加大了边坡的震动，加之地下水和地应力等因素的作用，使得边坡稳定
的动态平衡被打破，从而导致边坡滑坡的危险性增大，给矿山管理带来更大的困难。

1.2 边坡灾害事故发生频率高
随着经济、科技的快速发展，矿产资源开发行业得到了很大的发展。

随着金
属矿山露天采矿的日益艰难，各种地质灾害的发生几率也随之增大。

根据统计，
在影响金属矿山露天采矿安全的众多原因中，斜坡崩塌的比例很高，其造成的损
失也越来越大，已被列为金属矿山露天采矿严重事故的一种。

此外，随着金属矿
石露天开采的深度持续增大，金属矿石会逐渐从露天开采过渡到地下开采，在这
期间，地下开采会出现用水量和地应力的增大，以及地质条件的恶化，这时，如
果不能及时采取行之有效的措施来稳定开采间隔层的厚度，并将露天与采矿爆破
控制等关系处理好，都有可能提高边坡安全事故发生的风险，对整个采矿工作的
完全性构成威胁。

2影响露天金属矿山开采边坡安全的因素
2.1 岩体构造对露天金属矿山开采边坡安全的影响
在金属矿山露天采矿过程中，无论是岩石本身的构造，还是岩石本身的变形，都将极大地影响着边坡的稳定性。

根据以往的采矿经验，我们可以得出，在采矿
过程中，岩体结构是造成边坡滑坡的最大原因。

一般来说，采矿企业在进行边坡
设计和采矿方案设计的时候，都会对矿区周边的岩体结构展开调查，通过对周边
岩体取样的方式，对岩体的结构和成分进行分析，以此来判定该地区是否符合露
天采矿的施工要求。

而采矿人员则是根据岩体结构面的表面性质，来对其能否满
足露天采矿的要求进行判断。

在矿山中，弱面结构是一种常见的不良岩体结构，其原因在于，它很容易受到周围自然环境的影响，从而产生分化、开裂等现象。

而且，如果在岩体表面上存在过多的裂缝，那么这将会对边坡的质量和稳定性造成严重的危害。

2.2 岩性土层对露天金属矿山开采边坡安全的影响
岩性土层对露天金属矿采场边坡稳定性的影响，一方面与岩体的结构有关，另一方面与岩性土层本身的结构和性质也有一定的关系。

对于含铁和含硅两种不同性质的岩性土层，其对边坡稳定的作用有很大的不同。

从实质上来看，不同性能的岩性土层对露天金属矿开采边坡安全的影响存在着差别，这主要是因为土层中矿物的类型存在着差别。

在地下，土层一般会通过不同的连接形式进行组合，形成不同的岩体结构，常见的连接方式包括了晶体与胶连接等等。

然而，大多数的这些脚结构会对岩体结构以及边坡的稳定性产生很大的影响，严重时还可能发生边坡滑坡和移滑等情况，从而对露天金属矿开采边坡安全产生了影响。

3露天金属矿山开采边坡安全技术分析
3.1 应急治理技术在露天金属矿山开采中的应用
在露天金属矿的采矿过程中，如果发现了边坡有质量问题和安全问题，就必须要进行相应的应急处理。

处理斜坡的工作人员应对已有的斜坡进行实地调查，查明造成安全问题的原因。

目前对斜坡安全问题的分析，主要是以下几个方面。

对出现安全问题的现场进行采样分析，目前普遍采用的采样方法有三种：一是对基坑内的原状土样进行采样；第二种为阶梯式开挖的岩样，第三种为钻探岩样。

采样工作结束后，将采样到的岩样送入实验室进行分析，对岩样的物理力学性质、滑坡区的组成成分等进行研究，并在对岩样进行分析的时候，重点研究岩样的水文地质情况，确定岩样的各种参数，为岩样的岩样处理和岩样的设计和施工提供依据。

在滑坡区防治中，一般都要对边坡进行防突，而在防突工程实施过程中，又要重点关注边坡入渗水的调控，当前主要通过截流、渗渠等措施，来减少边坡地下水位，并通过对上部地表径流和集水区渗透情况的调控，以最大限度地减少边坡内水流向边坡的流动，从而达到最大程度地减少边坡水向边坡内流动
的目的，但对边坡失水的影响机理尚不明确，特别是在边坡失稳的情况下，如何有效地控制边坡内的水流，进而提高边坡的防突能力，是边坡防治的关键。

3.2 防护加固治理技术在露天金属矿山开采中的应用归纳起来，常见的加固技术主要有以下二种：
3.2.1HDPE防渗膜护坡加固技术
将HDPE 防渗膜护坡加固技术应用在金属矿露天开采中时，需要把握关键技术的操作要点。

在铺设防渗膜之前，需要清理干净边坡表面，确保其表面的清洁度。

然后HDPE 的厚度进行严格控制，最好将其宽度控制在1厘米左右。

防渗膜的固定方式采用沟槽锚方式，宽度范围控制在0.6m 左右，需要搭接的部分的宽度范围为1m左右，而且还需要注重坡脚和接缝地方的平行。

在具体施工中，该方法因成本低、操作简便等优点，因此被广泛应用在边坡加固中。

3.2.2抗滑桩支护加固技术
这类技术通常被应用在复杂的破碎露天边坡加固中。

为了充分发挥出抗滑支护加固技术的效果，在应用该技术时需要对抗滑桩方案进行设计，根据设计好的施工方案开展。

4小结
矿山安全生产是一项关乎国家形象的大事，是全社会普遍关心的问题。

在我国金属矿山中，露天采矿占有很大的比重，而在露天采矿中，边坡的稳定是一个很大的安全问题。

但是，在露天金属矿山开采的过程中，有很多的因素会影响到边坡的稳定性，这些因素不仅包括了地质条件，还包括了自然和人类的原因。

所以，在采矿时，要积极运用安全的施工技术和加固技术，文章建议使用 HDPE防渗膜护坡加固技术、抗滑桩支护加固技术、锚杆加固技术、生态护坡技术、优化金属露天矿境界外驻留矿开采技术、科学控制边坡的各个参数、实现开采技术的连续性和精准化等，以提高边坡的稳定性，减少安全事故的发生。

这种方法可以有效的防止边坡会随着破裂带的运动而产生塑化。

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