露天矿山崩塌地质灾害的形成机理及防治措施

露天矿山崩塌地质灾害的形成机理及防治措施

摘要：对于露天开采的矿山，崩塌地质灾害是极为普遍的类型之一，尤其是现

阶段，许多露天矿山未按开发利用方案设计台阶开采，造成高而陡的开采掌子面，存在崩塌隐患。因此，露天矿山的崩塌防治尤为重要。崩塌防治时，首先是要掌

握崩塌出现的原因以及演化规律，从而找到关键点，并充分按照防治目的以及矿

山的现实情况，采取一切有效的防治崩塌的措施。

关键词：露天矿山；形成机理；防治措施

引言

自新时期以来，矿产资源的开发进入到了一个井喷时期，矿山的数量和规模

都在不断增加，为国家经济建设工作的开展作为了巨大的贡献。但是，近些年来，社会经济正处于一个转型发展的时期，因此矿产资源过度开发后造成的问题也开

始凸显出来，其中由于部分问题较为严重，甚至对当地的城市建设和经济发展带

来了一定的影响，使生态环境也受到了巨大的破坏，由于矿山过度开发导致的问

题有水土流失、各种形式的地质灾害以及水资源污染和生态环境破坏，因此在绿色、节能、环保的时代发展理念下，加强对矿山地质环境的保护，并对存在问题

的地质环境进行恢复都是非常重要的举措。

1常见矿山地质灾害类型的危害及形成原因分析

1.1边坡崩塌、滚石

边坡崩塌是最为常见的矿山地质灾害类型，其也被人们称为矿山塌方，它主

要发生在高陡边坡上，因为受到重力的影响，斜坡上的岩石或者泥土就会顺着山

体滑落，进而造成滚石下跌的现象发生，而且这种滑落方式是脱离母体而进行的，滚石跌落到山脚下，就会造成滚石堆积的情况发生，基于滚石堆积的规模大小，

可以将边坡崩塌矿山地质灾害分成四种类型，即小型、中型、大型、巨型边坡崩塌，其对矿山地质环境造成的破坏程度依次升高。造成矿山发生崩塌的因素主要

有地震因素、江河的冲刷、平时的降雨等，当然人类过度的开采作业造成矿山地

质疏松情况，也会促使矿山发生地质灾害的可能性急剧升高。

1.2地表裂缝

根据相关调查可知，矿区开采可能会造成的地表裂缝。裂缝宽度从几厘米到

数米甚至上千米，裂缝的可视深度一般为0-3m，裂缝的分布与矿区开采强度相关，开采强度越大形成的地表裂缝数量越多，通常情况下，采煤塌陷形成的地表裂缝

与工作面回采方向相互垂直，在工作面不同地位的地表裂缝展布呈现出不同的特征。采矿区形成地表裂缝之后要及时关注，定期解释裂缝的发育规律。

1.3山体滑坡

矿山地质灾害发生的另一种表现形式是山体滑坡，这种矿山地质灾害的发生

机制主要是山体受到自然力的影响，比如山体上的岩土体因为受到地下水的影响

而顺着某一软弱山体表面而向下滑动。除此之外，矿山上的岩土体还会因为受到

地震波影响而顺势往下滑动，滑动的形式有两种，一种是分散下滑，另一种是整

体下滑。根据山体滑坡的危害程度和其规模大小可以将其分成巨型滑坡、大型滑坡、中型滑坡以及小型滑坡，这四种山体滑坡对矿山地质环境造成的危害程度依

次递减，其中巨型山体滑坡对周围环境造成的危害程度最大，而小型山体滑坡对

周围环境造成的危害程度最小。

2矿山开采中的环境破坏问题

（1）对土地资源的破坏，在进行开矿之前需要先将矿区的植被挖走、树木砍

伐，然后除去矿石上的松土和软土，降低矿区及周围的水土保持能力造成土地荒

漠化的问题，随着矿区的开采规模和开采强度不断增加，土地荒漠化的问题不断

严重；开矿中的山体被破损；采矿遗留的尾砂堆积，压占土地，造成土地资源大

量浪费，随意倾倒的固体废弃物造成河道淤塞。（2）大气污染。随着采矿的进行，钻孔、爆破、废石的装载和运输都会产生大量的扬尘和废石风化形成的颗粒

物质，同时煤矸石氧化过程中还会释放出大量的有害物质，对区域空气产生污染。（3）水污染。由于选矿、采矿活动的发生，会产生含有有毒元素的矿山污水，

如果有毒元素侵入食物链将会影响周围居民的生活。

3矿山地质灾害的防治措施

3.1清理危岩体

对于构造裂隙较少、岩石质量较好的边坡，可采用人工或机械对破碎、松动

的危岩体进行清理，在进行清理时应该遵循“一看二敲三撬”的原则和流程，通过

自上而下以及分区跳段的形式来开展，每段施工长度尽量能够控制在15m左右，严禁采用自下而上的方式开挖。在对坡面进行清理时，不能够存在较大幅度的凸

起以及凹陷现象，特别是对危岩体坡面进行清理时，要确保通过周围实现平顺连接。对于坡面破碎或者松动的岩体，则应该通过人工或者机械来进行撬挖。清理

出来的浮石需要及时清运除去，不用堆放在边坡顶部。

3.2滑坡、泥石流防治措施

矿产资源进行开采作业时，一般是直接劈坡进行开采作业，这也是导致滑坡

的主要原因，同时极端恶劣天气例如暴雨，也是引发滑坡、泥石流的原因。据此

主要防治措施为：对矿山开采采取阶梯式进行，预先设置建立极端天气暴雨的排

水沟，种植树木等，固定土壤，减少水土流水，也是防治泥石流的重要举措。

3.3加强矿山环境监测

近些年来，随着矿山开采力度的不断加大，矿山地区的地质环境也受到了持

续性的破坏，遭受了各种形式的污染，因此政府部门要能够给予足够的重视，要

能够加大对矿山地质环境的治理力度，在治理旧问题的基础上，防止新隐患的出现。首先就要对矿山开采工作的流程进行优化，要能够按照制度化、科学化以及

管理化的原则来对开采方案进行设计，并实现对矿山资源的合理利用。为了防止

地质灾害的发生，矿产企业要能够制定全面、有效的地质灾害安全防控措施，对

开采过程中各方面的关系进行协调，对技术工艺进行不断的更新，从矿山地质污

染的根源处进行治理。

3.4边坡加固

在裂隙较为密集的卸荷裂隙区和危岩区，或者无法满足分台阶切坡的条件时，在清除部分危岩体的基础上，保持坡面清洁，通过锚件加挂网的方式来对危岩体

进行喷护锚固，从而减缓或抑制卸荷裂隙的产生与扩展，也能使已形成的危岩体

得到加固。在进行设计加固的过程中，需要把卸荷裂隙扩展的牵引带来当作重点

加固区来布置锚固工程。铁丝网固定时应注意伸出坡顶至少50cm，坡脚埋设不

少于20cm。

3.5建立环境修复工程

①对一些处于封闭状态的矿山，政府部门则需要加大宣传力度，鼓励社会资

本注入到矿业开采中，为吸引更多的社会资本加入其中，政府部门可以对招商引

资策略进行进一步的完善，可以通过租赁以及承包的方式来引入一些社会资金对

矿山地质环境进行治理与改造，从而能够降低地质灾害发生的概率。②在对矿山地区地质生态环境进行修复的过程中，还要能够加强技术创新，能够对一些新技