露天矿边坡及防治

五、滑坡的预防与治理
1、合理确定工作阶段坡面角
露天开采时，先剥离后开采，严禁掏底部、放上部造成滑坡 的野蛮冒险采矿。在工作阶段上，需要进行凿岩、爆破、装 运和地质测量等作业，并随着回采的推进而不断移动。
坡面附近的矿岩受爆破震动的影响，常因为阶段坡面角过大 造成岩石塌落或使平台宽度变窄而发生事故。为此，在露天 矿设计和生产中，必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质 和采用各种设备的性能、规格尺寸，确定合适的坡面角并规 定出最小工作平台宽度，把剥离、采矿和运输设备，供电和 通讯线路，设置在工作平台稳定坡面的范畴内。
2、边坡维护
露天矿边坡，必须对其进行经常性的检查和维护，用以保证边 坡稳定，防止灾害发生。
建立一支边坡维护专业队伍，加强检查维修，必要时进行人工 放坡，铺上草皮，植上灌木，砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡 的木桩。
要设置排水网络，防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡，润滑层理; 深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏 导的设施。排水网络包括以下三个部分：地表排水、地下排水、 立体排水系统。
四、岩体监测与岩体加固
（一）岩体变形监测 1、裂隙人工监测 2、专用设备及测量仪器监测 （二）边坡加固措施
图1－67 锚杆加固边坡示意图 1－锚头；2－张拉段；3－锚固段；4－滑动面；5－墩台
1、应用锚杆（索）加固边坡
2、抗滑桩加固边坡
图 1－68 抗滑桩布置示意图 1－钻孔桩；2－滑动面
2、抗滑桩加固边坡3、挡墙加固边坡 （1）护坡墙。 （2）普通wenku.baidu.com墙。
在临近边坡进行爆破时，宜采用预裂和减震爆破法，减少单孔 装药量而增大孔数，减少每次延时爆破的炮孔数，以防止因为 露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。
一、露天矿边坡构成因素
露天矿的开采，是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而 下逐层开采，在露天矿场的周边形成阶梯状的台阶，多个 台阶组成的斜坡就是露天矿边帮即露天矿边坡。
露天矿边坡由台阶、台阶上部平盘、台阶下部平盘、台 阶坡面、台阶坡面角、台阶高度、台阶坡顶线、台阶坡 底线等构成。
台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、 运输平台等。最终边坡是指开采到最终界面的台阶所组成 的边坡。最终边坡角是指最终边坡坡面与水平面之间的夹 角。
（2）地质因素对边坡的影响：岩体是由多种岩石所组 成，岩体中存在着各种结构面，结构面在岩体中分布和 多寡，影响边坡岩体的稳定性。大量滑坡实例表明，滑 坡体的滑动面和边缘轮廓都是受岩体的结构面控制的。
（3）岩体中的地下水：地下水能改变岩石的物理力学 性质，在岩体的裂隙中产生静压力和浮力作用，地下水 在破碎岩体中的裂隙内流动时，这些坡碎岩将受到水的 动压力作用，从而使边坡的稳定性降低。
图 1－62 坡面岩体塌落示意图
图 1－63 岩体圆弧型滑动示意图
（2）平面破坏。平面滑坡是一种发生最多的破坏类型。在结 构上受结构面，如断层、节理、层理面和层状沉积层间抗剪强 度变化的控制，或受坚硬岩层和层间充填物接触的控制。尤其 结构面与边坡相倾向相近，结构面的倾角小于边坡角而大于岩 体内摩擦角时，易发生平面破坏。如图 1－64所示。
随着矿山开采深度的逐渐增加，露天矿山 边坡的高度、面积、维护时间都要相应大 幅度增加，不然，边坡滑落灾害将日益突 出。
因此，边坡的稳定性越来越成为我国矿山 防灾的重点之一。
二、边坡失稳破坏类型
（1）圆弧形破坏。圆弧形破坏是发生在土体边坡和具有 散体结构、碎裂结构岩体边坡中，边坡失稳时滑动体是沿 着向上凹的弧形破裂而滑动。如图1－63所示。圆弧形破坏 是一种常见的破坏形式。
图 1－69 普通挡土墙型式 (a) 重力式有趾仰斜墙；(b)重力式有趾直背墙； (c)重力式有趾俯斜墙；
(d)重力式无趾仰斜墙；(e)重力垂直形墙；(f)俯斜式钢筋混凝土墙； (g)分次浇筑俯斜式混凝土墙；(h)悬斜式钢筋混凝土墙；(i)扶壁式钢筋混凝土墙
（3）抗滑挡墙。
图 1－70 常用的抗滑挡墙型式 1－滑动面；2－下滑力方向；3－被动土压力
图 1－64平面型滑动示意图
图 1－65 楔型滑动示意图
（3）楔体破坏。楔体破坏多发生在边坡中具有两组结构面斜 交且在边坡上出露相交成楔形体。当两组结构面的组合交线的 倾向与边坡倾向相近，倾角小于坡面角且大于其摩擦角时，容 易发生沿着组合交线方向滑动的这种破坏，如图 1－65所示。 楔形破坏一般只涉及台阶。 （4）倾倒破坏。倾倒破坏多发生在层状结构边坡中，岩层成 一组平行的结构面，它们的倾向与边坡相反且倾角较陡，岩柱 或岩块绕某一固定基面转动而发生的破坏。如图 1－66所示。
图 1－66 倾倒破坏示意图
三、影响边坡稳定性的主要因素
影响边坡稳定因素较多而且是复杂的。在诸多因素中，组 成边坡的岩石性质、岩体结构和地下水是最主要的因素。 （1）岩石性质的影响 （2）岩体结构面的影响 （3）地下水的影响 （4）爆炸对边坡稳定的影响
（1）确定边坡角不合理：边坡角设计过缓，边坡稳定 性较高但增加剥离工作量和成本，但可减少边坡维护费。 增大边坡角，稳定性较差，剥离工作量和剥离成本减少， 但带来人身和设备不安全。
露天矿边坡及防治
露天开采由于采出了有用矿物和剥离围岩而形成了露 天采场。从经济观点出发应把剥离量的围岩压缩到最 小，使形成的最终边坡角最陡。从安全观点出发要求 露天采矿场最终边坡角尽可能的放缓以保持边坡岩体 稳定。但放缓边坡角就意味着必增大剥岩量提高采矿 成本。所以确定最佳边坡角，是露天设计中的主要组 成部分。
（4）爆破作用：由于爆破产生的地震可以使岩体的节 理张开，甚至使岩石破碎，影响边坡稳定。
（5）边坡的几何形状：露天采矿中，当坡面角不变时， 边坡愈高愈不稳定。当边坡高度不变时，边坡角愈大愈 不稳定。从水平断面看，边坡愈多愈不稳定，这是因为 凡突向采场的边坡易受拉而破坏，不利于边坡的稳定。
（6）影响边坡的其它因素：有管理方面的因素，如超 挖坡脚、在边坡上部堆置废石和设备、建筑房屋等，风 化作用的影响，地震活动的影响，都会降低边坡的稳定 性。